频谱感知系统中智能交互子系统的设计与开发

这是一篇关于频谱管理,智能感知,交互系统,B/S架构的论文, 主要内容为随着我国经济建设和国防建设的蓬勃发展,频谱资源在信息传递载体中所扮演的角色越来越重要,越来越多的设备使用使频谱资源日趋紧缺,相互干扰和环境污染也日渐得到关注。2013年3月我国工信部提出的信息消费概念,强调信息技术拉动内需,促进消费,而无线电通信作为信息消费的主力载体,未来可预见性的带来近10亿的消费价值。因此,我国工信部和无线电管理中心更关注稀缺的频谱未来如何去规划和管理,以及产生的大量数据如何能予以更好地利用。频谱资源的有限、可复用的特点,频谱管理系统在规划、监测、分析频谱数据时起到了非常重要的位置。原有的在使用用的频管系统基于C/S模型设计实现,随着数据量的增大和网络的拓展,越来越多的弊端逐渐显现出来。 本文在研究现有的频管系统基础上,分析用户需求和现有技术实现手段,充分利用了B/S架构的灵活性,移动终端的便携性设计实现了频谱传输系统的智能交互子系统。创造性的实现了WEB端和移动端对频谱采集的数据实时显示、在实验环境下接入无线网实现移动状态对节点机的控制、以及智能化的异常数据上报机制等。弥补了C/S系统固有的缺陷,降低了开发和维护成本,可应用于未来的进一步的功能和规模拓展。 经过了需求调研、方案选取、系统概要设计和实现之后,本子系统还在智能传输整个系统中进行了功能和性能上的测试,可以满足未来感知网络的拓展,也可以配合“小网小设备”,进行局部的数据感知和传输。从而展现了互联网和移动互联网在频谱数据感知的领域信息化的优势,更好的顺应大数据发展的趋势。

基于私有化部署的智能感知饮水机集群管理系统的设计

这是一篇关于速热饮水机,智能感知,私有化,物联网,集群管理系统的论文, 主要内容为随着生活质量的提高,“智能家居”类产品已成为当今高品质生活不可或缺的一部分。与此同时,为解决多种终端设备接入管理带来的新难题,“云+物联网+端”组成的管理系统模式应运而生,并在社会各个领域得到广泛应用。本文提出了一套基于私有化部署的物联网解决方案,为智能家居系统数据安全保护提供了新途径。基于此方案,以饮水机终端为例,设计实现了基于智能感知技术的饮水机集群管理控制系统。进行了以下主要研究:(1)基于深度学习语音识别、人形检测等智能感知技术的泡茶饮水机设计。为提升目前饮水机的智能性以及实用性,本文基于卷积神经网络训练的语音指令模型支持语音一键唤醒和控制;采用热释电红外感知技术实现人体智能监测,使得饮水机可以提前预热而缩短取水或者泡茶的等待时间,满足快节奏的生活状态。(2)基于私有化部署的物联网集群管理系统的设计。本文将多饮水机终端接入物联网监测云平台组成集群管理系统,实现对饮水机的远程监控、智能控制和集群管理,提高了饮水机的运营效率和管理水平。该系统基于开源EMQX消息服务器和技术栈一致的.NET6跨平台互联网开发技术进行私有化部署,可以保障数据传输的安全性和私密性。基于B/S设计模式,首先采用树莓派组建了嵌入式微型服务器端,其次基于MVVM架构计完成了Web云端监测平台与APP,能实现饮水机的水质变化和工作状态智能监测、远程操控以及系统升级。本文设计的基于智能感知技术的速热式泡茶饮水机通过深度学习网络进行模型训练,基础指令集准确率达到98%,证明该指令模型能够完成一键唤醒与语音控制功能。饮水机人形检测技术巧妙实现了提前预热,缩短了用户取水过程中加热等待时间,并能够解决待机能耗问题;采用改进型开环控制的前馈控制结合遇限积分分离的PID算法提高了温控系统的响应速度,并解决了水温时滞模型的温度超调现象,过程中均不会出现因超调导致的水烧开喷气现象。本集群管理系统的私有化部署模式提供了更高的安全性和可控性,通过结合.NET MAUI与Blazor框架能够简化APP的开发周期,与Web云端监测平台复用一套UI。综上,本文以饮水机为例设计集群管理系统,并进行实际部署与测试,证明了方案的可行性,为物联网智能家居系统设计提供了一种可靠的解决方案。

事件驱动智能感知无线监测传感系统设计与实现

这是一篇关于压电振动能量采集器,事件驱动,智能感知,无线传感系统的论文, 主要内容为随着物联网技术蓬勃发展,无线监测传感系统在野外围栏、石油管线、桥梁等安全运营监测领域应用广泛,但能源供应受限问题一定程度上制约了其部署,利用环境振动蕴含的能量与信息构建智能无线监测传感系统是国内外重要研究方向。压电振动能量采集器采集环境振动能的同时感知振动信息,开展基于压电振动能量采集器的智能感知无线监测传感系统具有重要研究意义。对于野外围栏监测等应用场景,本文在充分研究压电振动能量采集器输出特性基础上,提出利用其实现无源智能振动感知与“事件驱动”工作策略,设计实现了监测野外围栏安全状况的事件驱动智能感知无线监测传感系统。主要研究工作如下:首先,研究了“事件驱动”压电振动能量采集器的设计原理、器件结构与工作过程等,完成了能量采集器的振动测试与分析,外界振动激励达到预设强度2.6g时触发产生较大电能,验证了其具有监测激励振动强度的功能并分析其输出信号特点,进一步构建“事件驱动”工作策略。其次,基于“事件驱动”压电振动能量采集器的研究,设计并实现了事件驱动智能感知无线监测传感系统硬件平台。该系统由围栏环境振动事件驱动,当外界环境振动激励强度达到阈值时系统被唤醒工作,振动监测事件未发生时系统将长时间处于超低功耗的待机状态。将压电振动能量采集器作为监测环境振动的传感器以替代传统加速度计方案,削减传统振动传感器功耗开销,系统采集环境振动激励能量采集器产生的输出电压信号并送入MCU中进行实时智能振动感知分析。利用基于IEEE802.15.4协议的无线通信模块将传感系统获取的野外围栏的振动、温度信息状况及报警信号发送至无线接收终端,高效完成对野外围栏振动、温度信息的智能无线监测。然后,完成了事件驱动智能感知无线监测传感系统软件设计。部署了“事件驱动”工作策略。设计了野外围栏振动与温度信息采集程序,基于“事件驱动”压电振动能量采集器感知环境振动的特性与应用环境资源限制,借鉴时间序列分类领域高性能卷积神经网络设计轻量化智能振动感知模型1D-MSCNN,完成对围栏振动类型的实时分析。设计无线通信程序,实现野外围栏环境振动、温度信息的无线传输。最后,基于上述设计实现了事件驱动智能感知无线监测传感系统并搭建测试平台进行测试与分析。实验结果表明,设计无线监测传感系统在实地围栏1-5Hz、2-6g振动事件驱动下0.1s内唤醒工作,在振动破坏事件发生5s内,传输距离在100m以外的无线接收终端即可稳定接收到破坏报警信号,并报告具体事件类型,实际监测事件识别准确率约为99%,温度监测误差仅为0.1℃～0.2℃,高效完成对野外防护围栏振动、温度信息的实时智能无线监测。设计的事件驱动智能感知无线监测传感系统在野外围栏、石油管线等能源受限无线安全监测场景具有较高实际应用价值。

国投曹妃甸港智能感知数据监测系统设计与实现

这是一篇关于智能感知,无线传输,传感器,数据监测的论文, 主要内容为目前,在智能化港口的建设过程中,往往因港口环境布局复杂,尤其是近海作业区,受海潮的影响,不适合大面积地铺设线缆,作业区不允许架空明线,不适宜铺设有线网络等多种问题,导致港口生产过程中所需的环境预警数据无法实时采集监控,进而导致隐患无法及时发现处理,对港口造成经济和财产上的损失。论文结合当前港口形式和国投曹妃甸港的实际情况,设计和开发了国投曹妃甸港智能感知数据监测系统。系统通过智能传感器设备提供的可靠长距离的无线传输链路进行数据采集,并利用基于主流且成熟的SSH2(Spring3.2、Struts2.3、Hibernate4.1)Web应用框架,将采集到的数据实时的展现在Web前端,实现了港口数据的即时响应监测平台,为港口的实时作业提供了有力的技术保障。论文主要工作概括为以下三个方面。首先,给出国投曹妃甸港智能感知数据监测系统的需求分析和总体方案。围绕港口生产作业的实际情况,得出港口环境数据采集过程中所面临的问题,并详细进行了需求分析和可行性分析。其次,对国投曹妃甸港目前所需的激光雷达车辆货物监测、着火煤监测、粉尘浓度监测、小型气象站监测等四大功能模块进行总体设计,系统利用智能传感器和物联网设备,将环境数据及预警数据通过无线传输进行信息采集,形成一套可监测港口工业场景多项指标的数据监测平台。最后,设计并实现国投曹妃甸港智能感知数据监测系统,解决国投曹妃甸港面临的实际生产问题,并与港口各关联业务部门的数据进行整合,实现各项动态数据在港口内部的实时共享,为用户提供基于浏览器访问的全渠道数据服务,对港口的数据感知和监测起到重要的作用。

事件驱动智能感知无线监测传感系统设计与实现

这是一篇关于压电振动能量采集器,事件驱动,智能感知,无线传感系统的论文, 主要内容为随着物联网技术蓬勃发展,无线监测传感系统在野外围栏、石油管线、桥梁等安全运营监测领域应用广泛,但能源供应受限问题一定程度上制约了其部署,利用环境振动蕴含的能量与信息构建智能无线监测传感系统是国内外重要研究方向。压电振动能量采集器采集环境振动能的同时感知振动信息,开展基于压电振动能量采集器的智能感知无线监测传感系统具有重要研究意义。对于野外围栏监测等应用场景,本文在充分研究压电振动能量采集器输出特性基础上,提出利用其实现无源智能振动感知与“事件驱动”工作策略,设计实现了监测野外围栏安全状况的事件驱动智能感知无线监测传感系统。主要研究工作如下:首先,研究了“事件驱动”压电振动能量采集器的设计原理、器件结构与工作过程等,完成了能量采集器的振动测试与分析,外界振动激励达到预设强度2.6g时触发产生较大电能,验证了其具有监测激励振动强度的功能并分析其输出信号特点,进一步构建“事件驱动”工作策略。其次,基于“事件驱动”压电振动能量采集器的研究,设计并实现了事件驱动智能感知无线监测传感系统硬件平台。该系统由围栏环境振动事件驱动,当外界环境振动激励强度达到阈值时系统被唤醒工作,振动监测事件未发生时系统将长时间处于超低功耗的待机状态。将压电振动能量采集器作为监测环境振动的传感器以替代传统加速度计方案,削减传统振动传感器功耗开销,系统采集环境振动激励能量采集器产生的输出电压信号并送入MCU中进行实时智能振动感知分析。利用基于IEEE802.15.4协议的无线通信模块将传感系统获取的野外围栏的振动、温度信息状况及报警信号发送至无线接收终端,高效完成对野外围栏振动、温度信息的智能无线监测。然后,完成了事件驱动智能感知无线监测传感系统软件设计。部署了“事件驱动”工作策略。设计了野外围栏振动与温度信息采集程序,基于“事件驱动”压电振动能量采集器感知环境振动的特性与应用环境资源限制,借鉴时间序列分类领域高性能卷积神经网络设计轻量化智能振动感知模型1D-MSCNN,完成对围栏振动类型的实时分析。设计无线通信程序,实现野外围栏环境振动、温度信息的无线传输。最后,基于上述设计实现了事件驱动智能感知无线监测传感系统并搭建测试平台进行测试与分析。实验结果表明,设计无线监测传感系统在实地围栏1-5Hz、2-6g振动事件驱动下0.1s内唤醒工作,在振动破坏事件发生5s内,传输距离在100m以外的无线接收终端即可稳定接收到破坏报警信号,并报告具体事件类型,实际监测事件识别准确率约为99%,温度监测误差仅为0.1℃～0.2℃,高效完成对野外防护围栏振动、温度信息的实时智能无线监测。设计的事件驱动智能感知无线监测传感系统在野外围栏、石油管线等能源受限无线安全监测场景具有较高实际应用价值。

面向离散车间的设备智能感知与运维方法研究

这是一篇关于离散制造,智能感知,设备运维,库存优化,卷积神经网络的论文, 主要内容为随着大数据、物联网等新兴概念的提出,传统制造业的经营模式与发展理念产生了巨大变革,企业纷纷意识到数据对于生产效率的巨大帮助,众多企业打造智能车间,促使企业向数字化、智能化方向转变。车间智能感知技术是制造物联技术、信息技术、现代通信技术等多种技术与制造业交融后的产物,通过搭建车间感知网络体系从而实现车间制造资源信息的实时采集与传输。目前,智能感知技术已成为当前制造业智能化转型升级的重要依据与凭靠。本文以车间设备生产数据驱动设备全生命周期管理为主线,首先研究物联环境下离散车间底层感知手段、数据传输方法以及数据存储媒介,进而搭建了车间智能感知体系,然后研究了设备健康评估相关算法并提出一种库存策略优化模型,最后融合研究成果,开发了一套车间设备运维管理系统。论文的主要研究成果如下:(1)从离散车间智能感知、可视化技术、设备健康评估与运维三个方面分析并阐述了课题的国内外研究现状。(2)针对离散制造车间的智能感知问题,对离散制造车间的特点及当前问题展开分析,并根据车间数据的来源与特征,明确了车间智能感知的对象,然后从车间底层感知手段、车间数据传输方法与车间数据存储媒介三种角度对车间智能感知相关技术进行分析与选用,最后基于企业实际流程设计设备运维框架。(3)基于智能感知与设备运维数据特点,对车间智能感知架构进行设计,并建立了车间加工设备数据感知与采集体系,紧接着介绍了OPC UA技术在设备数据感知方面的应用,建立了车间设备相应的OPC UA信息模型,设计了一个数据中转模块实现设备信息的统一处理与协议转换,并建立了信息模型与数据对应项的映射关系,然后阐述了使用FOCAS开发包实现法兰克机床的数据采集方案,并搭配传感器采集技术,实现采集范围的部分补充,最后基于感知与采集获得的数据搭建了车间可视化平台。(4)针对离散车间传统设备运维方式效率低下、成本较高的问题,提出了一种数据驱动的设备健康评估方法与一套库存策略优化模型。首先,量化设备的健康等级并进行层级划分,然后对能够反映设备健康状况的关键时序信号结合格拉姆角场进行预处理,将处理结果输入至使用注意力机制改进的残差神经网络中进行设备健康状态评估,通过算法比较验证其准确性与可靠性;最后,以综合成本最小为目的,构建了备件的重要度评价体系,并提出一种库存策略优化模型。(5)基于本文的研究成果,并结合企业的实际需求,开发了一套面向离散制造企业的设备运维管理系统并进行验证。

基于私有化部署的智能感知饮水机集群管理系统的设计

这是一篇关于速热饮水机,智能感知,私有化,物联网,集群管理系统的论文, 主要内容为随着生活质量的提高,“智能家居”类产品已成为当今高品质生活不可或缺的一部分。与此同时,为解决多种终端设备接入管理带来的新难题,“云+物联网+端”组成的管理系统模式应运而生,并在社会各个领域得到广泛应用。本文提出了一套基于私有化部署的物联网解决方案,为智能家居系统数据安全保护提供了新途径。基于此方案,以饮水机终端为例,设计实现了基于智能感知技术的饮水机集群管理控制系统。进行了以下主要研究:(1)基于深度学习语音识别、人形检测等智能感知技术的泡茶饮水机设计。为提升目前饮水机的智能性以及实用性,本文基于卷积神经网络训练的语音指令模型支持语音一键唤醒和控制;采用热释电红外感知技术实现人体智能监测,使得饮水机可以提前预热而缩短取水或者泡茶的等待时间,满足快节奏的生活状态。(2)基于私有化部署的物联网集群管理系统的设计。本文将多饮水机终端接入物联网监测云平台组成集群管理系统,实现对饮水机的远程监控、智能控制和集群管理,提高了饮水机的运营效率和管理水平。该系统基于开源EMQX消息服务器和技术栈一致的.NET6跨平台互联网开发技术进行私有化部署,可以保障数据传输的安全性和私密性。基于B/S设计模式,首先采用树莓派组建了嵌入式微型服务器端,其次基于MVVM架构计完成了Web云端监测平台与APP,能实现饮水机的水质变化和工作状态智能监测、远程操控以及系统升级。本文设计的基于智能感知技术的速热式泡茶饮水机通过深度学习网络进行模型训练,基础指令集准确率达到98%,证明该指令模型能够完成一键唤醒与语音控制功能。饮水机人形检测技术巧妙实现了提前预热,缩短了用户取水过程中加热等待时间,并能够解决待机能耗问题;采用改进型开环控制的前馈控制结合遇限积分分离的PID算法提高了温控系统的响应速度,并解决了水温时滞模型的温度超调现象,过程中均不会出现因超调导致的水烧开喷气现象。本集群管理系统的私有化部署模式提供了更高的安全性和可控性,通过结合.NET MAUI与Blazor框架能够简化APP的开发周期,与Web云端监测平台复用一套UI。综上,本文以饮水机为例设计集群管理系统,并进行实际部署与测试,证明了方案的可行性,为物联网智能家居系统设计提供了一种可靠的解决方案。

基于私有化部署的智能感知饮水机集群管理系统的设计

这是一篇关于速热饮水机,智能感知,私有化,物联网,集群管理系统的论文, 主要内容为随着生活质量的提高,“智能家居”类产品已成为当今高品质生活不可或缺的一部分。与此同时,为解决多种终端设备接入管理带来的新难题,“云+物联网+端”组成的管理系统模式应运而生,并在社会各个领域得到广泛应用。本文提出了一套基于私有化部署的物联网解决方案,为智能家居系统数据安全保护提供了新途径。基于此方案,以饮水机终端为例,设计实现了基于智能感知技术的饮水机集群管理控制系统。进行了以下主要研究:(1)基于深度学习语音识别、人形检测等智能感知技术的泡茶饮水机设计。为提升目前饮水机的智能性以及实用性,本文基于卷积神经网络训练的语音指令模型支持语音一键唤醒和控制;采用热释电红外感知技术实现人体智能监测,使得饮水机可以提前预热而缩短取水或者泡茶的等待时间,满足快节奏的生活状态。(2)基于私有化部署的物联网集群管理系统的设计。本文将多饮水机终端接入物联网监测云平台组成集群管理系统,实现对饮水机的远程监控、智能控制和集群管理,提高了饮水机的运营效率和管理水平。该系统基于开源EMQX消息服务器和技术栈一致的.NET6跨平台互联网开发技术进行私有化部署,可以保障数据传输的安全性和私密性。基于B/S设计模式,首先采用树莓派组建了嵌入式微型服务器端,其次基于MVVM架构计完成了Web云端监测平台与APP,能实现饮水机的水质变化和工作状态智能监测、远程操控以及系统升级。本文设计的基于智能感知技术的速热式泡茶饮水机通过深度学习网络进行模型训练,基础指令集准确率达到98%,证明该指令模型能够完成一键唤醒与语音控制功能。饮水机人形检测技术巧妙实现了提前预热,缩短了用户取水过程中加热等待时间,并能够解决待机能耗问题;采用改进型开环控制的前馈控制结合遇限积分分离的PID算法提高了温控系统的响应速度,并解决了水温时滞模型的温度超调现象,过程中均不会出现因超调导致的水烧开喷气现象。本集群管理系统的私有化部署模式提供了更高的安全性和可控性,通过结合.NET MAUI与Blazor框架能够简化APP的开发周期,与Web云端监测平台复用一套UI。综上,本文以饮水机为例设计集群管理系统,并进行实际部署与测试,证明了方案的可行性,为物联网智能家居系统设计提供了一种可靠的解决方案。

事件驱动智能感知无线监测传感系统设计与实现

这是一篇关于压电振动能量采集器,事件驱动,智能感知,无线传感系统的论文, 主要内容为随着物联网技术蓬勃发展,无线监测传感系统在野外围栏、石油管线、桥梁等安全运营监测领域应用广泛,但能源供应受限问题一定程度上制约了其部署,利用环境振动蕴含的能量与信息构建智能无线监测传感系统是国内外重要研究方向。压电振动能量采集器采集环境振动能的同时感知振动信息,开展基于压电振动能量采集器的智能感知无线监测传感系统具有重要研究意义。对于野外围栏监测等应用场景,本文在充分研究压电振动能量采集器输出特性基础上,提出利用其实现无源智能振动感知与“事件驱动”工作策略,设计实现了监测野外围栏安全状况的事件驱动智能感知无线监测传感系统。主要研究工作如下:首先,研究了“事件驱动”压电振动能量采集器的设计原理、器件结构与工作过程等,完成了能量采集器的振动测试与分析,外界振动激励达到预设强度2.6g时触发产生较大电能,验证了其具有监测激励振动强度的功能并分析其输出信号特点,进一步构建“事件驱动”工作策略。其次,基于“事件驱动”压电振动能量采集器的研究,设计并实现了事件驱动智能感知无线监测传感系统硬件平台。该系统由围栏环境振动事件驱动,当外界环境振动激励强度达到阈值时系统被唤醒工作,振动监测事件未发生时系统将长时间处于超低功耗的待机状态。将压电振动能量采集器作为监测环境振动的传感器以替代传统加速度计方案,削减传统振动传感器功耗开销,系统采集环境振动激励能量采集器产生的输出电压信号并送入MCU中进行实时智能振动感知分析。利用基于IEEE802.15.4协议的无线通信模块将传感系统获取的野外围栏的振动、温度信息状况及报警信号发送至无线接收终端,高效完成对野外围栏振动、温度信息的智能无线监测。然后,完成了事件驱动智能感知无线监测传感系统软件设计。部署了“事件驱动”工作策略。设计了野外围栏振动与温度信息采集程序,基于“事件驱动”压电振动能量采集器感知环境振动的特性与应用环境资源限制,借鉴时间序列分类领域高性能卷积神经网络设计轻量化智能振动感知模型1D-MSCNN,完成对围栏振动类型的实时分析。设计无线通信程序,实现野外围栏环境振动、温度信息的无线传输。最后,基于上述设计实现了事件驱动智能感知无线监测传感系统并搭建测试平台进行测试与分析。实验结果表明,设计无线监测传感系统在实地围栏1-5Hz、2-6g振动事件驱动下0.1s内唤醒工作,在振动破坏事件发生5s内,传输距离在100m以外的无线接收终端即可稳定接收到破坏报警信号,并报告具体事件类型,实际监测事件识别准确率约为99%,温度监测误差仅为0.1℃～0.2℃,高效完成对野外防护围栏振动、温度信息的实时智能无线监测。设计的事件驱动智能感知无线监测传感系统在野外围栏、石油管线等能源受限无线安全监测场景具有较高实际应用价值。