物联网应用层84.pdf

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1、第四篇物联网应用层第9章物联网数据融合及管理第10章云计算第11章物联网的中间件第12章物联网应用案例——智能电网UnRegistered第13章物联网应用案例——智能城市2013年12月2日Monday第9章物联网数据融合及管理数据融合与管理是支撑物联网广泛应用的关键技术之一，在物联网技术体系中具有重要地位和作用。但鉴于物联网感知节点能源有限、数据的时间敏感特性、网络的动态特性等特点，物联网数据融合技术将面临更多挑战。教学要求知识要点能力要求(1)了解数据融合的发展数据融合的基本概念(2)理解

2、数据融合的定义(3)了解数据融合的特点(1)理解数据融合的体系结构数据融合的基本原理(2)了解数据融合技术的主要方法(1)了解物联网数据融合的作用物联网的数据融合(2)理解传感网数据融合的基本原理UnRegistered(3)了解基于信息抽象层次的物联网数据融合模型(1)了解物联网数据管理的特点物联网数据管理(2)理解传感网数据管理系统结构9.1数据融合概述9.1.1数据融合的发展数据融合一词最早出现在20世纪70年代，并于20世纪80年代发展成一项专门技术。它是人类模仿自身信息处理能力的结果，

3、类似人类和其它动物对复杂问题的综合处理。数据融合技术最早用于军事，1973年美国研究机构就在国防部的资助下，开展了声纳信号解释系统的研究。目前，工业控制、机器人、空中交通管制、海洋监视和管理等领域也向着多传感器数据融合方向发展。物联网概念的提出，数据融合技术将成为其数据处理等相关技术开发所要关心的重要问题之一。物联网数据融合概念是针对多传感器系统而提出的。在多传感器系统中，由于信息表现形式的多样性、数据量的巨大性、数据关系的复杂性以及要求数据处理的实时性、准确性和可靠性都已大大超出了人脑的信息综

4、合处理能力，在这种情况下，多传感器数据融合技术应运而生。多传感器数据融合(Multi-SensorDataFusion，MSDF)，简称数据融合UnRegistered，也被称为多传感器信息融合(Multi-SensorInformationFusion，MSIF)。它由美国国防部在20世纪70年代最先提出，之后英、法、日、俄等国也做了大量的研究。2013年12月2日Monday9.1数据融合概述9.1.1数据融合的发展近40年来数据融合技术得到了巨大的发展，同时伴随着电子技术、信号检测与处理技

5、术、计算机技术、网络通信技术以及控制技术的飞速发展，数据融合已被应用在多个领域，在现代科学技术中的地位也日渐突出。通过信息融合技术可以扩展战场感知的时间和空间的覆盖范围，变单源探测为网络探测，对多源战场感知信息进行目标检测、关联/相关、组合，以获得精确的目标状态和完整的目标属性/身份估计，以及高层次的战场态势估计与威胁估计，从而实现未来战争中陆、海、空、天、电磁频谱全维战场感知。不少数据融合技术的研究成果和实用系统已在1991年的海湾战争中得到实战验证，取得了理想的效果。•具有代表性的工作：美国

6、的C3I系统（command,control,communicationandintelligence）目前已经发展至C4I系统UnRegistered（command,control,communication,computerandintelligence）和C4ISR(surveillanceandrecon)9.1.1数据融合的发展•军事需求：随着新型武器（精确制导、远程打击等）的出现→战场范围扩大（五维空间）→必须应用多传感器系统：微波、毫米波、电视、红外、激光、电子支援措施（ESM）

7、，以及电子情报技术→提供观测数据→优化综合→实现：实时发现目标获取目标状态估计识别目标属性提供火力控制、精确制导、电子对分析行为意图抗、作战模式和辅助决策等作战信息态势评估UnRegisteredTMD：战区导弹防御系统（theatermissile威胁分析defensesystem）C4ISR9.1数据融合概述9.1.2数据融合的定义u融合被多领域频繁应用、滥用，由于所研究内容的广泛性和多样性造成了统一定义较为困难!美国国防部三军实验室理事联席会(JDL)的对信息融合技术的定义为：信息融合是一

8、个对从单个和多个信息源获取的数据和信息进行关联、相关和综合，以获得精确的位置和身份估计，以及对态势和威胁及其重要程度进行全面及时评估的信息处理过程。该过程是对其估计、评估和额外信息源需求评价的一个持续精练(refinement)过程，同时也是信息处理过程不断自我修正的一个过程，以获得结果的改善。后来，JDL将该定义修正为：信息融合是指对单个和多个传感器的信息和数据进行多层次、多方面的处理，包括：自动检测、关联、相关、估计和组合。数据融合定义简洁的表述为UnRegistered：数据融合是利用计算