[发明专利]多感知物联网的动态监测系统及方法

权利要求书

1.一种多感知物联网的动态监测系统，其特征在于，所述系统包括：单元传感器组，配置于每个需要监控的物联网设备或节点，获取物联网设备或节点的运行数据和环境数据；所述单元传感器组内包括若干种类功能各异的传感器，每个种类的传感器至少有三个；每个种类的传感器在同一时刻只有一个传感器处于工作状态，其他传感器处于休眠状态，在经过设定的时间周期后，工作状态的传感器将进入休眠状态，其他处于休眠状态的传感器将进入工作状态，每个传感器都将感知到的环境数据和运行数据进行存储；所述系统还包括：与单元传感器组数量相同的数据提取及预处理单元；每个所述数据提取及预处理单元均与其对应的单元传感器组内的每个传感器信号连接，用于在设定的周期时间内提取每个传感器感知后进行存储的环境数据和运行数据，并对提取到的环境数据和运行数据进行数据预处理，得到预处理数据；数据异常分析单元，配置用于基于得到的预处理数据，进行数据异常分析，得到异常分析结果，并对异常分析结果进行误差修正，得到最终的分析结果，若最终的分析结果显示物联网处于异常运行状态和/或物联网工作的运行环境异常，则基于最终的分析结果进行预警；

所述数据异常分析单元，基于得到的预处理数据，进行数据异常分析的方法包括：分析在设定的时间范围内，某一种类的传感器中每个不同的传感器之间感知到的数据差异，分析在设定的时间范围内，某一种类的传感器中每个传感器自身感知到的数据差异，以及，分析在设定的时间范围内，不同种类的传感器之间感知到的数据的变化相关性；所述变化相关性包括：若数据之间同时增长或者减少，则数据之间为正相关变化性；若数据之间某一数据增长，而另外一数据减少，或某一数据减少，而另外一数据增长，则数据之间为负相关变化性；若数据之间某一数据增长，而另外一数据或增长或减少，则数据之间为非相关变化性。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据提取及预处理单元对提取到的环境数据和运行数据进行数据预处理的方法包括：数据规约和数据标准化；所述数据规约包括：将环境数据和运行数据进行去相干处理，处理后的数据两两不相干，但保持原有的信息；所述数据标准化包括：将数据规约处理后的数据按比例缩放，使之落入设定的区间。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述数据异常分析单元，对异常分析结果进行误差修正，得到最终的分析结果的方法包括：将异常分析结果代入如下公式，得到误差修正后的最终分析结果：；其中，为误差修正后的最终分析结果，为异常分析结果，为设定的误差平均值，为设定的常数；为预设的常数，取值范围为4~7。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述单元传感器组内包含的传感器种类至少有：温度传感器、湿度传感器、压力传感器、电压传感器和电流传感器。

5.一种基于权利要求1至4之一所述系统的多感知物联网的动态监测方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1：在每个需要监控的物联网设备或节点配置单元传感器组，获取物联网设备或节点的运行数据和环境数据；所述单元传感器组内包括若干种类功能各异的传感器，每个种类的传感器至少有三个；每个种类的传感器在同一时刻只有一个传感器处于工作状态，其他传感器处于休眠状态，在经过设定的时间周期后，工作状态的传感器将进入休眠状态，其他处于休眠状态的传感器将进入工作状态，每个传感器都将感知到的环境数据和运行数据进行存储；步骤2：配置与单元传感器组数量相同的数据提取及预处理单元；每个所述数据提取及预处理单元均与其对应的单元传感器组内的每个传感器信号连接，在设定的周期时间内提取每个传感器感知后进行存储的环境数据和运行数据，并对提取到的环境数据和运行数据进行数据预处理，得到预处理数据；步骤3：数据异常分析单元基于得到的预处理数据，进行数据异常分析，得到异常分析结果，并对异常分析结果进行误差修正，得到最终的分析结果，若最终的分析结果显示物联网处于异常运行状态和/或物联网工作的运行环境异常，则基于最终的分析结果进行预警。