多传感器数据融合技术在机房监控系统中的应用

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1、多传感器数据融合技术在机房监控系统中的应用　　摘要：基于ZigBee技术设计机房环境监控系统，根据无线传感器网络自身的局限性和监控网络多种传感器协同工作的特点，重点研究多传感器数据融合知识，并将模糊数学的D?S数据融合技术应用到该系统网络中，为了确保无线传感器的稳定性以及采集到的数据的准确性，系统加入智能判别过程。实践表明，该研究达到了预定目标。　　关键词：机房监控系统；多传感器；数据融合；ZigBee技术　　中图分类号：TN948.64?34文献标识码：A文章编号：1004?373X（2016）24?0116?04　　Appli

2、cationofmulti?sensordatafusiontechnologyincomputerroommonitoringsystem　　ZHAOLingyun　　（NantongShippingCollege，Nantong226010，China）　　Abstract：ThedesignofcomputerroomenvironmentmonitoringsystembasedonZigBeetechnologyisintroducedinthispaper.Accordingtothelimitationofwirel

3、esssensornetworkitselfandcharacteristicsofmulti?sensorcooperativeworkinmonitoringnetwork，theknowledgeofmulti?sensordatafusionisresearchedemphatically，andtheD?Sdatafusiontechnologyinfuzzymathematicsisusedinthemonitoringsystem.Inordertoensure12thestabilityofwirelesssens

4、orandveracityofthecollectedthedata，anintelligentdecisionprocessisaddedinthesystem.　　Keywords：computerroommonitoringsystem；multi?sensor；datafusion；ZigBeetechnology　　1机房监控系统的多传感器与信息融合技术概述　　机房环境监控系统是指对机房环境的湿度、温度、烟雾以及供电电源的电压、电流进行实时数据采集并进行调控的综合系统。本文研究的机房监控系统采用的是基于ZigBee技术的

5、无线监控网络，对机房内的环境进行实时监控并将传感器收集到的信息上传给核心处理模块做进一步处理。无线网络的基本框架如图1所示，系统中无线监控的终端节点主要由传感器、控制器、射频通信模块和供电系统组成。根据机房环境的特点，传感器又分为温湿度传感器、水浸检测传感器、烟雾传感器、电源电压检测传感器等。系统中的传感器种类复杂多样、采集到的信息量大、每种传感器采集的信息耦合性强。多传感器信息融合[1]（MultisensorInformationFusion）是指多级别、多方面、多层次地对来自多个传感器的数据进行处理，从而产生这些传感器无法产

6、生的有意义的信息，实现对目标更准确、更可靠的识别。12　　当今，随着科学技术的发展，对信息融合要求也是越来越大，融合的主要技术手段是利用计算机技术对按时序获得的多传感器的观察信息在一定条件下自动优化分析、综合利用以做出所需的决策和相关任务而进行的信息处理的过程。可见，信息融合的硬件基础是各种传感器，加工对象是多源信息，核心是对数据进行协调优化综合处理。数据融合目前有许多种分类方法[2]。按融合方法分类，可以分为统计方法、人工智能方法等；按信号处理的域进行分类，分为时域、空域和频域等；按融合的层次以及融合过程顺序分为低级、中级和高级

7、，并根据融合的层次和相关信息推导出融合的级别，又可以分为数据级、特征级和决策级。其中，最后一种分类的三种方法目前使用的较广泛，三种融合方法的性能对照[3]，如表1所示。　　表1按融合级别划分的三种融合方法性能对照表12　　无线传感器网络大多是由部署在监控区域大量微型传感器组成，这些传感器具有感知、计算和通信能力，它们通过无线的方式组成一个网络系统，其目的是采集、感知目标区域的信息，并将获取的信息传递给获取者。无线传感器网络因其具有很强的灵活性、低功耗等特点，在军事领域、灾难预警与救助、空间监测、医疗健康检测等方面应用十分广泛。但是

8、，无线传感器网络也有自身的不足，首先通信能力有限，传感器的通信能力一般在几十至几百米，由于节点的工作环境一般比较恶劣，所以通信过程中往往受到地形、气温、磁场等因素的干扰；其次，计算能力有限，节点内核往往嵌入低端的处理器和存储器，如8/16位单片机等