物聯(lián)網(wǎng)技術與神經(jīng)網(wǎng)絡算法在高職學院實訓室

引言

事實證明，只有以鄧小平理論和“三個代表”重要思想為指導,深入貫徹落實科學發(fā)展觀，把握世界新科技革命和產(chǎn)業(yè)革命的歷史機遇,抓住我國加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的契機,加強統(tǒng)籌規(guī)劃，促進協(xié)同發(fā)展，加強自主創(chuàng)新,注重應用牽引;加強監(jiān)督管理,保障信息安全，加強政策扶持，優(yōu)化發(fā)展環(huán)境，重點突破核心技術,研究制定關鍵標準,拓展規(guī)模應用，構建產(chǎn)業(yè)體系,才能為我國物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展在新一輪國際競爭中占據(jù)有利位置奠定堅實基礎。在“十二五”期間，我國將以加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式為主線，更加注重經(jīng)濟質(zhì)量和人民生活水平的提高,亟需采用包括物聯(lián)網(wǎng)在內(nèi)的新一代信息技術來改造升級傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展質(zhì)量和效益,提高社會管理、公共服務和家居生活的智能化水平。巨大的市場需求將為物聯(lián)網(wǎng)帶來難得的發(fā)展機遇、廣闊的發(fā)展空間以及產(chǎn)業(yè)環(huán)境的持續(xù)優(yōu)化。實際上，黨中央和國務院高度重視物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展,明確指出要加快推動物聯(lián)網(wǎng)技術的研發(fā)和應用示范。目前大部分地區(qū)已經(jīng)將物聯(lián)網(wǎng)作為發(fā)展重點,并出臺了相應的發(fā)展規(guī)劃和行動計劃，許多行業(yè)和部門已將物聯(lián)網(wǎng)應用作為推動本行業(yè)發(fā)展的重點工作加以支持。隨著國家和地方一系列產(chǎn)業(yè)支持政策的出臺,社會對物聯(lián)網(wǎng)的認知程度也將日益提升,物聯(lián)網(wǎng)正在逐步成為社會資金投資的熱點，而且發(fā)展環(huán)境不斷優(yōu)化。

1高職學院的物聯(lián)網(wǎng)實訓室建設

國家教育部辦公廳于2010年2月，向各省、自治區(qū)、直轄市教育廳（教委）和部屬各高等學校下發(fā)了《關于戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關專業(yè)申報和審批工作的通知》?！锻ㄖ氛f，當前國家決定大力發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)、綠色經(jīng)濟、低碳經(jīng)濟、環(huán)保技術、生物醫(yī)藥等關系到未來環(huán)境和人類生活的一些重要戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。所謂物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術，就是面向現(xiàn)代信息處理的關鍵技術，高職學院應當重點培養(yǎng)從事物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術領域的系統(tǒng)設計、系統(tǒng)分析、科技開發(fā)及研究方面的工程技術人才。基于物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術實驗室解決方案是基于目前物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀，經(jīng)過前期對物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的探究，結合目前的教育形態(tài),總結出對物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術教學的解決方案。該方案從物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術的層次結構、關鍵技術以及物聯(lián)網(wǎng)注重的關鍵性問題，對高校物聯(lián)網(wǎng)實驗室建設給出具體的解決方案，同時結合目前產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和高校教學環(huán)境，為高校如何培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)應用型人才給出指導性、方向性的建議，力求讓學生掌握物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的感知層、接入層、網(wǎng)絡層、支持層與應用層的關鍵技術，并具備在本專業(yè)領域跟蹤新理論、新知識、新技術的能力以及較強的創(chuàng)新實踐能力。

2高職學院物聯(lián)網(wǎng)實驗模型的仿真研究

在基于物聯(lián)網(wǎng)與無線傳感網(wǎng)絡的多種應用中，一般都需要對傳感器節(jié)點采集到的多個數(shù)據(jù)進行綜合處理，以便更準確地判斷環(huán)境或數(shù)據(jù)的真實狀況。在以往的處理過程中，用得較多的方法是對高職院校物聯(lián)網(wǎng)實驗模塊所測量的數(shù)據(jù)取平均值進行判別。這種方法雖然執(zhí)行起來較為簡單，但是當出現(xiàn)某種干擾而使得部分傳感器與高職院校物聯(lián)網(wǎng)實驗模塊所測量的數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差時，對高職院校物聯(lián)網(wǎng)實驗模塊數(shù)據(jù)取平均值將導致測量結果無法反應環(huán)境的實際狀態(tài)，從而可能會引起錯誤的判決。于是，可以采用加權融合算法來處理傳感器與高職院校物聯(lián)網(wǎng)實驗模塊的測量數(shù)據(jù)樣本空間。若某學院物聯(lián)網(wǎng)實驗傳感器節(jié)點采集到n個數(shù)據(jù){x1,x2,…,xn}，則可用以下加權函數(shù)式來表示融合結果：

y=w1x1+w2x2+…+wnxn(1)

其中，為各個高職院校物聯(lián)網(wǎng)實驗模塊所測量數(shù)據(jù)的權系數(shù)。

基于高職院校物聯(lián)網(wǎng)實驗模塊加權融合算法的權系數(shù)可以依據(jù)不同的應用背景，并通過不同的方式獲得。在環(huán)境等相關監(jiān)測系統(tǒng)中，可通過高斯隸屬函數(shù)來求得各個高職院校物聯(lián)網(wǎng)實驗模塊節(jié)點測量值的權系數(shù)。其公式如下：

其中,x為模塊自變量,c和o為模塊參數(shù)。這里將自變量x設為同一時刻不同傳感器與高職院校物聯(lián)網(wǎng)實驗模塊的測量數(shù)據(jù)；將參數(shù)c設為模塊測量數(shù)據(jù)的均值為模塊參數(shù)，設為測量數(shù)據(jù)的方差。通過歸一化計算，即可求得各個高職院校物聯(lián)網(wǎng)實驗模塊測量數(shù)據(jù)的權系數(shù)為：

將高職院校物聯(lián)網(wǎng)實驗模塊權系數(shù)代入加權函數(shù)式(1)，可得融合結果為:

本文提出的高職院校物聯(lián)網(wǎng)實驗數(shù)據(jù)模塊融合算法是一種數(shù)據(jù)級的融合算法,僅適用于對同類高職院校物聯(lián)網(wǎng)實驗數(shù)據(jù)模塊進行融合，如物聯(lián)網(wǎng)溫度傳感器采集的溫度數(shù)據(jù)模塊,物聯(lián)網(wǎng)濕度傳感器采集的濕度數(shù)據(jù)模塊等。但是，在實際應用過程中,還經(jīng)常需要對多種高職院校物聯(lián)網(wǎng)實驗數(shù)據(jù)模塊進行數(shù)據(jù)處理，以對系統(tǒng)環(huán)境的實際情況進行判定，并做出最終的決策，即決策級融合。這種情況下，可在本課題所做工作的基礎上,研究高效決策級高職院校物聯(lián)網(wǎng)實驗數(shù)據(jù)模塊融合算法，以便進一步提高高職院校物聯(lián)網(wǎng)實驗數(shù)據(jù)模塊終端的實用性。

3結語

將基于物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術的人工神經(jīng)網(wǎng)絡算法在高職學院實驗室管理中進行應用,可以把智能家居、智能醫(yī)療、智能城市、智能交通、智能環(huán)保、智能司法、智能農(nóng)業(yè)、智能物流等一系列物聯(lián)網(wǎng)應用產(chǎn)品結構模塊與網(wǎng)絡連接起來,從而真正進入高職院校物聯(lián)網(wǎng)實驗數(shù)據(jù)模塊終端的新時代，實現(xiàn)在生活上、工作上的全新體驗。

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