[发明专利]应用于智慧农业的多传感器数据融合方法

说明书

本发明涉及应用于智慧农业的多传感器数据融合方法，包括下述步骤采集j个传感器的数据，同一时相各传感器形成传感器同时数据组，记为Xt0＝(X1，X2...Xj)；将任一传感器测量的k个不同时相的数据按照采集时间顺序依次分成两组，记为P1＝(x1,x3,x5,x7...xk1)，P2＝(x2,x4,x6,x8...xk2)，算取P1、P2两组数据加权平均值E1、E2，算取P1、P2两组数据的方差，按照式1进行方差组合更新，按照式2更新融合得数据E,数据E为经过分批加权平均后的传感器数值Ej；III‑1.土壤水分差调整，根据式3获取土壤水分Ei。本发明采用数据挖掘技术对数据进行深层次的分析与挖掘，提高农业数据的利用率。能够对数据进行综合分析，提高了数据分析效果，也使得分析系统简化，增加了农业分析能力。

技术领域

本发明属于农业技术领域，尤其涉及应用于智慧农业的多传感器数据融合方法。

背景技术

目前，我国大多数农业生产主要依靠人工经验尽心管理，缺乏系统的科学指导。设施栽培技术的发展，对于农业现代化进程具有深远的影响。设施栽培为推进农业结构调整发挥了重要作用，大棚种植已在农业生产中占有重要地位。要实现高水平的设施农业生产和优化设施生物环境控制，信息获取手段是最重要的关键技术之一。

作为现代信息技术三大基础(传感器技术、通信技术和计算机技术)的高度集成而形成的无线传感器网络是一种全新的信息获取和处理技术。网络由数量众多的低能源、低功耗的智能传感器节点所组成，能够协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息，并对其进行处理，获得详尽而准确的信息，通过无线传输网络传送到基站主机以及需要这些信息的工作人员，同时工作人员也可以将指令通过网络传送到目标节点使其执行特定任务。

智慧农业中，多传感器数据采集的使用给数据融合提出了新的挑战，实现多传感器数据融合方法有较好的应用价值。

发明内容

为了解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

应用于智慧农业的多传感器数据融合方法，包括下述步骤

(I)数据采集：

采集j个传感器的数据，同一时相各传感器形成传感器同时数据组，记为Xt0＝(X1，X2...Xj)；

(II)传感器数据级融合：

将任一传感器测量的k个不同时相的数据按照采集时间顺序依次分成两组，记为P1＝(x1,x3,x5,x7...xk1)，P2＝(x2,x4,x6,x8...xk2)，

算取P1、P2两组数据加权平均值E1、E2，

算取P1、P2两组数据的方差σ₁²,σ₂²，

按照式1进行方差组合更新

按照式2更新融合得数据E,数据E为经过分批加权平均后的传感器数值Ej

(III)应用分析，至少包括下述之一：

III-1.土壤水分差调整，根据式3获取土壤水分Ei，

T_max为日最高温度，T_min为日最低温度，R为太阳辐射量。

一些方式中，所述应用分析步骤还包括：

III-2.土壤质量分析，感器获得融合后数值用Ej0＝(E₁,E₂...E_j)表示，使用融合后的数据进行异类传感器数据融合，利用模糊综合评价进行: