基于三维加速度无线传感器网络的货物状态监测方法

摘要

本发明公开了一种基于三维加速度无线传感器网络的货物状态监测方法。所述无线传感器网络包括一个服务器和一个或多个监测区域，每个监测区域包括一个或多个待监测货物，每个货物的不同表面设置至少两个三维加速度无线传感器节点；每个监测区域包括一个汇聚节点，传感器节点和汇聚节点数据连接；汇聚节点和服务器数据连接，所述方法包括初始化过程和监测过程，初始化时，每个传感器节点确定自身处于静止状态后，确定货物的一个竖直维度和两个水平维度；监测时，每个传感器节点计算自身的监测参数，服务器根据监测参数确定货物状态，监测参数包括三维平均值、三维平均振幅、特征值和倾角。本发明可用于运输业等的货物监测。

主权项

1.一种基于三维加速度无线传感器网络的货物状态监测方法，其特征在于，所述无线传感器网络包括一个服务器和一个或多个监测区域，每个监测区域包括一个或多个待监测货物，每个货物的不同表面设置至少两个三维加速度无线传感器节点，同一货物的传感器节点组成传感器节点组；每个监测区域包括一个汇聚节点，所述监测区域内的所有传感器节点和所述汇聚节点数据连接；所有监测区域内的汇聚节点和所述服务器数据连接，所述方法包括初始化过程和监测过程，在初始化过程中，每个传感器节点确定自身处于静止状态后，确定货物的一个竖直维度和两个水平维度，所述三个维度两两垂直，在监测过程中，每个传感器节点计算自身的监测参数，并将所述监测参数经汇聚节点发送至服务器，服务器根据所述监测参数确定货物状态，所述监测参数包括三维平均值、三维平均振幅、特征值和倾角，其中，三维平均值：n表示一次监测过程中的采样次数，X_i、Y_i、Z_i分别表示一次采样中各个维度的加速度采样值，三维平均振幅：$A_X=\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}|X_i-\bar{X}|,$$A_Y=\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}|Y_i-\bar{Y}|,$$A_Z=\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}|Z_i-\bar{Z}|,$特征值：$S=\sqrt{{\bar{X}}^2+{\bar{Y}}^2+{\bar{Z}}^2},$三维倾角：$\mathrm{\theta x}=\arccos \left(\frac{\bar{X}}{\text{S}}\right),$$\mathrm{\theta y}=\arccos \left(\frac{\bar{Y}}{\text{S}}\right),$$\mathrm{\theta z}=\arccos \left(\frac{\bar{Z}}{\text{S}}\right).$