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基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的傳感器網(wǎng)絡(luò )動(dòng)態(tài)采樣模型研究
DOI:
CSTR:
作者:
作者單位:

(1.北京農業(yè)智能裝備技術(shù)研究中心,北京 100097;2.國家農業(yè)智能裝備工程技術(shù)研究中心,北京 100097;3.首都師范大學(xué) 信息工程學(xué)院,北京 100048;4.中國農業(yè)大學(xué) 信息與電氣工程學(xué)院,北京 100083)

作者簡(jiǎn)介:

闞 杰(1989-),男,安徽滁州人,主要從事無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )及數據分析方向的研究。 通訊作者:陳立平(1973),女,博士,研究員,主要從事農業(yè)信息技術(shù)及智能裝備技術(shù)方向的研究。 [FQ)]

通訊作者:

中圖分類(lèi)號:

基金項目:

北京市自然科學(xué)基金資助項目(4121001);國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃資助項目(2012AA101901);北京市農林科學(xué)院青年科研基金資助項目(QNJJ201217)。


Dynamic Sampling Model Research of Sensor Network Based on BP Neural Network
Author:
Affiliation:

(1.Beijing Research Center of Intelligent Equipment for Agriculture,Beijing 100097,China; ;2.National Research Center of Intelligent Equipment for Agriculture,Beijing 100097,China; ;3.College of Information Engineering,Capital Normal University,Beijing 100048,China; ;4.College of Information and Electrical Engineering,China Agriculture University,Beijing 100083,China)[JZ)]

Fund Project:

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    摘要:

    能耗控制對于農業(yè)環(huán)境監測無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )系統具有重要意義;基于誤差反向傳播的多層前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )預測和閾值分析建立了一種土壤溫度傳感器網(wǎng)絡(luò )動(dòng)態(tài)采樣模型,實(shí)現了基于土壤溫度周期變化特征的采樣頻率實(shí)時(shí)調整方法,達到減少網(wǎng)絡(luò )冗余數據,降低網(wǎng)絡(luò )功耗的目的;以環(huán)境溫度和空氣相對濕度為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )實(shí)測輸入,土壤溫度為預測輸出,通過(guò)判斷輸出是否進(jìn)入閾值區間動(dòng)態(tài)調整采樣周期;仿真實(shí)驗結果表明,對于具有周期性特點(diǎn)的土壤溫度,BP網(wǎng)絡(luò )模型對其預測值和實(shí)測值之間的均方根誤差RMSE及絕對誤差AE分別為0.83 ℃和0.54 ℃;相比于連續采樣,閾值分析動(dòng)態(tài)采樣次數減少30%。

    Abstract:

    Energy consumption control for agricultural environment monitoring wireless sensor network system is of great significance. A dynamic sampling model of soil temperature sensor network based on BP neural network prediction and threshold analysis,for real-time adjustment of sampling frequency in the light of the periodic variation features of soil temperature,was constructed to reduce the redundant sampling data and power consumption of the network. Using environment temperature and air humidity as the actual measure input of the BP neural network,soil temperature as predict output of the BP neural network,we adjust the sampling periods dynamically by observing whether the output of the BP neural network is entering the threshold interval. The simulation results show that,for the periodic soil temperature,the root mean squared error(RMSE) and absolute error(AE) between predicted values and measured values were 0.83 ℃ and 0.54 ℃. Comparing to continuous sampling,dynamic sampling reduce the data collection by 30%.

    參考文獻
    相似文獻
    引證文獻
引用本文

闞杰,張瑞瑞,陳立平,徐剛.基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的傳感器網(wǎng)絡(luò )動(dòng)態(tài)采樣模型研究計算機測量與控制[J].,2015,23(7):2485-2487, 2491.

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