本發(fā)明涉及種植技術(shù)領(lǐng)域,具體而言,涉及一種傳感器的檢測(cè)方法和一種傳感器的檢測(cè)裝置。
背景技術(shù):
在相關(guān)技術(shù)中,在大棚中或在種植箱中,為了檢測(cè)傳感器是否正常工作,通常設(shè)置兩個(gè)相同類型的傳感器,將一個(gè)作為正常使用的傳感器,將另一個(gè)作為幅度傳感器,通過與幅度傳感器采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,檢測(cè)傳感器是否正常工作,具有以下缺陷:
(1)設(shè)置兩個(gè)相同類型的傳感器,造成了資源浪費(fèi);
(2)如果幅度傳感器工作異常時(shí),影響了檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明正是基于上述技術(shù)問題至少之一,提出了一種新的傳感器的檢測(cè)方案,通過預(yù)設(shè)評(píng)測(cè)模型,以通過評(píng)測(cè)模型對(duì)傳感器采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)測(cè),并得到評(píng)測(cè)值,檢測(cè)評(píng)測(cè)值是否屬于預(yù)設(shè)評(píng)測(cè)數(shù)值區(qū)間,以在檢測(cè)到評(píng)測(cè)值不屬于預(yù)設(shè)評(píng)測(cè)數(shù)值區(qū)間時(shí),生成傳感器的工作異常提示信息,在檢測(cè)到評(píng)測(cè)值不屬于預(yù)設(shè)評(píng)測(cè)數(shù)值區(qū)間時(shí),表明傳感器采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)異常,即傳感器處于工作異常狀態(tài),通過生成工作異常提示信息,防止了由于根據(jù)異常的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)溫室大棚內(nèi)的環(huán)境參數(shù)造成環(huán)境異常,從而導(dǎo)致對(duì)溫室大棚內(nèi)的植物造成損害,以及進(jìn)一步導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失,提升了用戶的使用體驗(yàn)。
有鑒于此,本發(fā)明的第一方面提出了一種傳感器的檢測(cè)方法,包括:根據(jù)預(yù)設(shè)的評(píng)測(cè)模型,對(duì)傳感器采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)測(cè),并得到評(píng)測(cè)值;檢測(cè)評(píng)測(cè)值是否屬于預(yù)設(shè)評(píng)測(cè)數(shù)值區(qū)間;在檢測(cè)到評(píng)測(cè)值不屬于預(yù)設(shè)評(píng)測(cè)數(shù)值區(qū)間時(shí),生成傳感器的工作異常提示信息。
在該技術(shù)方案中,通過預(yù)設(shè)評(píng)測(cè)模型,以通過評(píng)測(cè)模型對(duì)傳感器采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)測(cè),并得到評(píng)測(cè)值,檢測(cè)評(píng)測(cè)值是否屬于預(yù)設(shè)評(píng)測(cè)數(shù)值區(qū)間,以在檢測(cè)到評(píng)測(cè)值不屬于預(yù)設(shè)評(píng)測(cè)數(shù)值區(qū)間時(shí),生成傳感器的工作異常提示信息,在檢測(cè)到評(píng)測(cè)值不屬于預(yù)設(shè)評(píng)測(cè)數(shù)值區(qū)間時(shí),表明傳感器采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)異常,即傳感器處于工作異常狀態(tài),通過生成工作異常提示信息,防止了由于根據(jù)異常的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)溫室大棚內(nèi)的環(huán)境參數(shù)造成環(huán)境異常,從而導(dǎo)致對(duì)溫室大棚內(nèi)的植物造成損害,以及進(jìn)一步導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失,提升了用戶的使用體驗(yàn)。
具體地,在溫室大棚內(nèi)設(shè)置有溫度、濕度等傳感器,以檢測(cè)溫室大棚內(nèi)的環(huán)境參數(shù),并將傳感器連接至控制器,控制器根據(jù)傳感器采集到的數(shù)據(jù),控制對(duì)應(yīng)的調(diào)節(jié)設(shè)備調(diào)節(jié)溫室大棚內(nèi)的溫度、濕度等,通過檢測(cè)傳感器是否正常工作,在檢測(cè)到傳感器異常時(shí),能夠不采用傳感器采集到的數(shù)據(jù),防止了根據(jù)異常數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)環(huán)境參數(shù),以致由于錯(cuò)誤的環(huán)境參數(shù)導(dǎo)致大棚內(nèi)環(huán)境異常(比如溫度過高等),造成對(duì)大棚內(nèi)種植的植物的損害。
在上述技術(shù)方案中,優(yōu)選地,在根據(jù)預(yù)設(shè)的評(píng)測(cè)模型,對(duì)傳感器采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)測(cè),并得到評(píng)測(cè)值前,還包括:在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi),根據(jù)預(yù)設(shè)的采集頻率,通過傳感器采集多個(gè)傳感數(shù)據(jù);根據(jù)多個(gè)傳感數(shù)據(jù)與spark核密度算法,建立核密度估計(jì)模型,以作為預(yù)設(shè)的評(píng)測(cè)模型。
在該技術(shù)方案中,通過在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi),根據(jù)預(yù)設(shè)的采集頻率,通過傳感器采集多個(gè)傳感數(shù)據(jù),并進(jìn)行緩存,以作為樣本數(shù)據(jù),根據(jù)多個(gè)傳感數(shù)據(jù)與spark核密度算法,建立核密度估算模型,并作為預(yù)設(shè)的評(píng)測(cè)模型,一方面,采用核密度估算模型,能夠?qū)鞲衅鞯膫鞲袛?shù)據(jù)進(jìn)行有效性估算,如果連續(xù)產(chǎn)生較低的估算值時(shí),可拒絕使用該傳感數(shù)據(jù)并報(bào)警,另一方面,采用spark核密度算法,能夠分布式集群,并且允許用戶使用簡(jiǎn)單的算子將計(jì)算并行到不同的機(jī)器,對(duì)于處理大數(shù)據(jù)具有優(yōu)勢(shì),與單機(jī)處理相比,速度更快,效率更高。
核密度評(píng)估(kernel density estimation)是根據(jù)已知的樣本估計(jì)未知的密度,觀察某一事物的已知分布,如果某一數(shù)據(jù)在觀察中出現(xiàn)了,則認(rèn)為該數(shù)據(jù)的概率密度很大,和該數(shù)據(jù)相近的數(shù)據(jù)的概率密度也會(huì)比較大,而遠(yuǎn)離該數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)概率密度會(huì)比較小。
具體地,根據(jù)多個(gè)傳感數(shù)據(jù)與spark核密度算法,建立核密度估計(jì)模型,包括:
RDD[Double]=sc.parallelize(Seq(20.1,22.3,24.2,23.0,22.0,18.4,20.7,18.3,20.0,18.3,20.0,18.3,20.0,26.1,25.5,24.1,22.8,23.3,17.8,16.7,20.8,17.1,16.8,));
Spark.rdd.RDD[Double]=ParallelCollectionRDD[1];
kd=new KernelDensity().setSample(data).setBandwidth(4.0)。
在上述任一項(xiàng)技術(shù)方案中,優(yōu)選地,在根據(jù)預(yù)設(shè)的評(píng)測(cè)模型,對(duì)傳感器采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)測(cè),并得到評(píng)測(cè)值前,還包括:根據(jù)傳感器采集到的多個(gè)傳感數(shù)據(jù)與R語言中的density函數(shù),確定多個(gè)傳感數(shù)據(jù)的核密度估算值;根據(jù)核密度估算值與R語言中的lines函數(shù),生成核密度估計(jì)曲線模型,以作為預(yù)設(shè)的評(píng)測(cè)模型。
在該技術(shù)方案中,通過根據(jù)傳感器采集到的多個(gè)傳感數(shù)據(jù)與R語言中的density函數(shù),確定核密度估算值,并根據(jù)lines函數(shù),生成核密度估計(jì)曲線模型,實(shí)現(xiàn)了采用R語言確定評(píng)測(cè)模型的功能
具體地,R是用于統(tǒng)計(jì)分析、繪圖的語言和操作環(huán)境,使用函數(shù)density()得到樣本的核密度估計(jì)值,并使用lines()根據(jù)核密度估計(jì)值得到密度估計(jì)的曲線,另外,density()的調(diào)用格式可以為:density(x,bw="nrd0",kernel=c("gaussian","epanechnikov","rectangular","triang ular","biweight","cosine","optcosine"),n=512,from,to)。
另外,還可以根據(jù)傳感器采集到的多個(gè)傳感數(shù)據(jù),將多個(gè)傳感數(shù)據(jù)覆蓋的數(shù)值區(qū)間劃分為多個(gè)等子區(qū)間;根據(jù)多個(gè)傳感數(shù)據(jù)和多個(gè)等子區(qū)間,生成傳感數(shù)據(jù)直方圖,以根據(jù)傳感數(shù)據(jù)直方圖確定預(yù)設(shè)的評(píng)測(cè)模型。
在上述任一項(xiàng)技術(shù)方案中,優(yōu)選地,根據(jù)預(yù)設(shè)的評(píng)測(cè)模型,對(duì)傳感器采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)測(cè),并得到評(píng)測(cè)值,具體包括以下步驟:根據(jù)核密度估計(jì)模型,確定實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的核密度值,以作為評(píng)測(cè)值。
在該技術(shù)方案中,通過根據(jù)核密度估計(jì)模型,確定實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的核密度值,以通過將核密度值作為評(píng)測(cè)值,通過核密度估計(jì)模型來檢測(cè)傳感器的工作狀態(tài),在實(shí)現(xiàn)了對(duì)傳感器工作狀態(tài)的評(píng)測(cè)的同時(shí),不需要額外的硬件支持。
具體計(jì)算過程包括:
Densities=kd.estimate(Array(23.7));
Array[Double]=Array(0.06945289);
Densities=kd.estimate(Array(10.8));
Array[Double]=Array(0.00948)。
以溫度傳感器為例,如果采集到正常的值,比如23.7℃,則采集到正常值的核密度估計(jì)值在[0.070-0.057]的范圍內(nèi),如果采集到異常的值,比如10.8℃,則產(chǎn)生異常值時(shí)核密度估計(jì)值會(huì)非常的小,表明產(chǎn)生該傳感數(shù)據(jù)的概率非常低,比如感應(yīng)到1000℃的時(shí)候概率為0,即不可能存在的情況,40℃的時(shí)候?yàn)?0的-5次方也比較小,從而表明傳感器工作異常。
在上述任一項(xiàng)技術(shù)方案中,優(yōu)選地,在檢測(cè)到評(píng)測(cè)值不屬于預(yù)設(shè)評(píng)測(cè)數(shù)值區(qū)間時(shí),生成傳感器的工作異常提示信息,還包括:在檢測(cè)到評(píng)測(cè)值不屬于預(yù)設(shè)評(píng)測(cè)數(shù)值區(qū)間時(shí),控制關(guān)閉傳感器。
在該技術(shù)方案中,通過在檢測(cè)到評(píng)測(cè)值不屬于預(yù)設(shè)評(píng)測(cè)數(shù)值區(qū)間時(shí),控制關(guān)閉傳感器,以防止傳感器將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送至控制器,控制器控制對(duì)應(yīng)的環(huán)境調(diào)節(jié)設(shè)備調(diào)節(jié)大棚內(nèi)的環(huán)境參數(shù),避免了由于誤調(diào)節(jié)造成對(duì)種植植物的損害,降低了經(jīng)濟(jì)損失。
在上述任一項(xiàng)技術(shù)方案中,優(yōu)選地,傳感器為溫度傳感器、濕度傳感器、土壤水分傳感器、照度傳感器以及二氧化碳濃度傳感器中的任意一種。
本發(fā)明的第二方面還提出了一種傳感器的檢測(cè)裝置,包括:評(píng)測(cè)單元,用于根據(jù)預(yù)設(shè)的評(píng)測(cè)模型,對(duì)傳感器采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)測(cè),并得到評(píng)測(cè)值;檢測(cè)單元,用于檢測(cè)評(píng)測(cè)值是否屬于預(yù)設(shè)評(píng)測(cè)數(shù)值區(qū)間;提示單元,用于在檢測(cè)到評(píng)測(cè)值不屬于預(yù)設(shè)評(píng)測(cè)數(shù)值區(qū)間時(shí),生成傳感器的工作異常提示信息。
在該技術(shù)方案中,通過預(yù)設(shè)評(píng)測(cè)模型,以通過評(píng)測(cè)模型對(duì)傳感器采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)測(cè),并得到評(píng)測(cè)值,檢測(cè)評(píng)測(cè)值是否屬于預(yù)設(shè)評(píng)測(cè)數(shù)值區(qū)間,以在檢測(cè)到評(píng)測(cè)值不屬于預(yù)設(shè)評(píng)測(cè)數(shù)值區(qū)間時(shí),生成傳感器的工作異常提示信息,在檢測(cè)到評(píng)測(cè)值不屬于預(yù)設(shè)評(píng)測(cè)數(shù)值區(qū)間時(shí),表明傳感器采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)異常,即傳感器處于工作異常狀態(tài),通過生成工作異常提示信息,防止了由于根據(jù)異常的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)溫室大棚內(nèi)的環(huán)境參數(shù)造成環(huán)境異常,從而導(dǎo)致對(duì)溫室大棚內(nèi)的植物造成損害,以及進(jìn)一步導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失,提升了用戶的使用體驗(yàn)。
具體地,在溫室大棚內(nèi)設(shè)置有溫度、濕度等傳感器,以檢測(cè)溫室大棚內(nèi)的環(huán)境參數(shù),并將傳感器連接至控制器,控制器根據(jù)傳感器采集到的數(shù)據(jù),控制對(duì)應(yīng)的調(diào)節(jié)設(shè)備調(diào)節(jié)溫室大棚內(nèi)的溫度、濕度等,通過檢測(cè)傳感器是否正常工作,在檢測(cè)到傳感器異常時(shí),能夠不采用傳感器采集到的數(shù)據(jù),防止了根據(jù)異常數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)環(huán)境參數(shù),以致由于錯(cuò)誤的環(huán)境參數(shù)導(dǎo)致大棚內(nèi)環(huán)境異常(比如溫度過高等),造成對(duì)大棚內(nèi)種植的植物的損害。
在上述任一項(xiàng)技術(shù)方案中,優(yōu)選地,還包括:還包括:還包括:采集單元,用于在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi),根據(jù)預(yù)設(shè)的采集頻率,通過傳感器采集多個(gè)傳感數(shù)據(jù);建立單元,用于根據(jù)多個(gè)傳感數(shù)據(jù)與spark核密度算法,建立核密度估計(jì)模型,以作為預(yù)設(shè)的評(píng)測(cè)模型。
在該技術(shù)方案中,通過在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi),根據(jù)預(yù)設(shè)的采集頻率,通過傳感器采集多個(gè)傳感數(shù)據(jù),并進(jìn)行緩存,以作為樣本數(shù)據(jù),根據(jù)多個(gè)傳感數(shù)據(jù)與spark核密度算法,建立核密度估算模型,并作為預(yù)設(shè)的評(píng)測(cè)模型,一方面,采用核密度估算模型,能夠?qū)鞲衅鞯膫鞲袛?shù)據(jù)進(jìn)行有效性估算,如果連續(xù)產(chǎn)生較低的估算值時(shí),可拒絕使用該傳感數(shù)據(jù)并報(bào)警,另一方面,采用spark核密度算法,能夠分布式集群,并且允許用戶使用簡(jiǎn)單的算子將計(jì)算并行到不同的機(jī)器,對(duì)于處理大數(shù)據(jù)具有優(yōu)勢(shì),與單機(jī)處理相比,速度更快,效率更高。
核密度評(píng)估(kernel density estimation)是根據(jù)已知的樣本估計(jì)未知的密度,觀察某一事物的已知分布,如果某一數(shù)據(jù)在觀察中出現(xiàn)了,則認(rèn)為該數(shù)據(jù)的概率密度很大,和該數(shù)據(jù)相近的數(shù)據(jù)的概率密度也會(huì)比較大,而遠(yuǎn)離該數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)概率密度會(huì)比較小。
具體地,根據(jù)多個(gè)傳感數(shù)據(jù)與spark核密度算法,建立核密度估計(jì)模型,包括:
RDD[Double]=sc.parallelize(Seq(20.1,22.3,24.2,23.0,22.0,18.4,20.7,18.3,20.0,18.3,20.0,18.3,20.0,26.1,25.5,24.1,22.8,23.3,17.8,16.7,20.8,17.1,16.8,));
Spark.rdd.RDD[Double]=ParallelCollectionRDD[1];
kd=new KernelDensity().setSample(data).setBandwidth(4.0)。
在上述任一項(xiàng)技術(shù)方案中,優(yōu)選地,還包括:確定單元,用于根據(jù)傳感器采集到的多個(gè)傳感數(shù)據(jù)與R語言中的density函數(shù),確定多個(gè)傳感數(shù)據(jù)的核密度估算值;生成單元,用于根據(jù)核密度估算值與R語言中的lines函數(shù),生成核密度估計(jì)曲線模型,以作為預(yù)設(shè)的評(píng)測(cè)模型。
在該技術(shù)方案中,通過根據(jù)傳感器采集到的多個(gè)傳感數(shù)據(jù)與R語言中的density函數(shù),確定核密度估算值,并根據(jù)lines函數(shù),生成核密度估計(jì)曲線模型,實(shí)現(xiàn)了采用R語言確定評(píng)測(cè)模型的功能
具體地,R是用于統(tǒng)計(jì)分析、繪圖的語言和操作環(huán)境,使用函數(shù)density()得到樣本的核密度估計(jì)值,并使用lines()根據(jù)核密度估計(jì)值得到密度估計(jì)的曲線,另外,density()的調(diào)用格式可以為:density(x,bw="nrd0",kernel=c("gaussian","epanechnikov","rectangular","triang ular","biweight","cosine","optcosine"),n=512,from,to)。
另外,還可以根據(jù)傳感器采集到的多個(gè)傳感數(shù)據(jù),將多個(gè)傳感數(shù)據(jù)覆蓋的數(shù)值區(qū)間劃分為多個(gè)等子區(qū)間;根據(jù)多個(gè)傳感數(shù)據(jù)和多個(gè)等子區(qū)間,生成傳感數(shù)據(jù)直方圖,以根據(jù)傳感數(shù)據(jù)直方圖確定預(yù)設(shè)的評(píng)測(cè)模型。
在上述任一項(xiàng)技術(shù)方案中,優(yōu)選地,評(píng)測(cè)單元還包括:確定子單元,用于根據(jù)核密度估計(jì)模型,確定實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的核密度值,以作為評(píng)測(cè)值。
在該技術(shù)方案中,通過根據(jù)核密度估計(jì)模型,確定實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的核密度值,以通過將核密度值作為評(píng)測(cè)值,通過核密度估計(jì)模型來檢測(cè)傳感器的工作狀態(tài),在實(shí)現(xiàn)了對(duì)傳感器工作狀態(tài)的評(píng)測(cè)的同時(shí),不需要額外的硬件支持。
具體計(jì)算過程包括:
Densities=kd.estimate(Array(23.7));
Array[Double]=Array(0.06945289);
Densities=kd.estimate(Array(10.8));
Array[Double]=Array(0.00948)。
以溫度傳感器為例,如果采集到正常的值,比如23.7℃,則采集到正常值的核密度估計(jì)值在[0.070-0.057]的范圍內(nèi),如果采集到異常的值,比如10.8℃,則產(chǎn)生異常值時(shí)核密度估計(jì)值會(huì)非常的小,表明產(chǎn)生該傳感數(shù)據(jù)的概率非常低,比如感應(yīng)到1000℃的時(shí)候概率為0,即不可能存在的情況,40℃的時(shí)候?yàn)?0的-5次方也比較小,從而表明傳感器工作異常。
在上述任一項(xiàng)技術(shù)方案中,優(yōu)選地,還包括:控制單元,用于在檢測(cè)到評(píng)測(cè)值不屬于預(yù)設(shè)評(píng)測(cè)數(shù)值區(qū)間時(shí),控制關(guān)閉傳感器。
在該技術(shù)方案中,通過在檢測(cè)到評(píng)測(cè)值不屬于預(yù)設(shè)評(píng)測(cè)數(shù)值區(qū)間時(shí),控制關(guān)閉傳感器,以防止傳感器將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送至控制器,控制器控制對(duì)應(yīng)的環(huán)境調(diào)節(jié)設(shè)備調(diào)節(jié)大棚內(nèi)的環(huán)境參數(shù),避免了由于誤調(diào)節(jié)造成對(duì)種植植物的損害,降低了經(jīng)濟(jì)損失。
在上述任一項(xiàng)技術(shù)方案中,優(yōu)選地,傳感器為溫度傳感器、濕度傳感器、土壤水分傳感器、照度傳感器以及二氧化碳濃度傳感器中的任意一種。
通過以上技術(shù)方案,通過預(yù)設(shè)評(píng)測(cè)模型,以通過評(píng)測(cè)模型對(duì)傳感器采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)測(cè),并得到評(píng)測(cè)值,檢測(cè)評(píng)測(cè)值是否屬于預(yù)設(shè)評(píng)測(cè)數(shù)值區(qū)間,以在檢測(cè)到評(píng)測(cè)值不屬于預(yù)設(shè)評(píng)測(cè)數(shù)值區(qū)間時(shí),生成傳感器的工作異常提示信息,在檢測(cè)到評(píng)測(cè)值不屬于預(yù)設(shè)評(píng)測(cè)數(shù)值區(qū)間時(shí),表明傳感器采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)異常,即傳感器處于工作異常狀態(tài),通過生成工作異常提示信息,防止了由于根據(jù)異常的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)溫室大棚內(nèi)的環(huán)境參數(shù)造成環(huán)境異常,從而導(dǎo)致對(duì)溫室大棚內(nèi)的植物造成損害,以及進(jìn)一步導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失,提升了用戶的使用體驗(yàn)。
附圖說明
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的傳感器的檢測(cè)方法的示意流程圖;
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的傳感器的檢測(cè)裝置的示意框圖。
具體實(shí)施方式
為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn),下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述。需要說明的是,在不沖突的情況下,本申請(qǐng)的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明,但是,本發(fā)明還可以采用第三方不同于在此描述的第三方方式來實(shí)施,因此,本發(fā)明的保護(hù)范圍并不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的傳感器的檢測(cè)方法的示意流程圖。
如圖1所示,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的傳感器的檢測(cè)方法,包括:步驟102,根據(jù)預(yù)設(shè)的評(píng)測(cè)模型,對(duì)傳感器采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)測(cè),并得到評(píng)測(cè)值;步驟104,檢測(cè)評(píng)測(cè)值是否屬于預(yù)設(shè)評(píng)測(cè)數(shù)值區(qū)間;步驟106,在檢測(cè)到評(píng)測(cè)值不屬于預(yù)設(shè)評(píng)測(cè)數(shù)值區(qū)間時(shí),生成傳感器的工作異常提示信息。
在該技術(shù)方案中,通過預(yù)設(shè)評(píng)測(cè)模型,以通過評(píng)測(cè)模型對(duì)傳感器采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)測(cè),并得到評(píng)測(cè)值,檢測(cè)評(píng)測(cè)值是否屬于預(yù)設(shè)評(píng)測(cè)數(shù)值區(qū)間,以在檢測(cè)到評(píng)測(cè)值不屬于預(yù)設(shè)評(píng)測(cè)數(shù)值區(qū)間時(shí),生成傳感器的工作異常提示信息,在檢測(cè)到評(píng)測(cè)值不屬于預(yù)設(shè)評(píng)測(cè)數(shù)值區(qū)間時(shí),表明傳感器采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)異常,即傳感器處于工作異常狀態(tài),通過生成工作異常提示信息,防止了由于根據(jù)異常的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)溫室大棚內(nèi)的環(huán)境參數(shù)造成環(huán)境異常,從而導(dǎo)致對(duì)溫室大棚內(nèi)的植物造成損害,以及進(jìn)一步導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失,提升了用戶的使用體驗(yàn)。
具體地,在溫室大棚內(nèi)設(shè)置有溫度、濕度等傳感器,以檢測(cè)溫室大棚內(nèi)的環(huán)境參數(shù),并將傳感器連接至控制器,控制器根據(jù)傳感器采集到的數(shù)據(jù),控制對(duì)應(yīng)的調(diào)節(jié)設(shè)備調(diào)節(jié)溫室大棚內(nèi)的溫度、濕度等,通過檢測(cè)傳感器是否正常工作,在檢測(cè)到傳感器異常時(shí),能夠不采用傳感器采集到的數(shù)據(jù),防止了根據(jù)異常數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)環(huán)境參數(shù),以致由于錯(cuò)誤的環(huán)境參數(shù)導(dǎo)致大棚內(nèi)環(huán)境異常(比如溫度過高等),造成對(duì)大棚內(nèi)種植的植物的損害。
在上述技術(shù)方案中,優(yōu)選地,在根據(jù)預(yù)設(shè)的評(píng)測(cè)模型,對(duì)傳感器采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)測(cè),并得到評(píng)測(cè)值前,還包括:在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi),根據(jù)預(yù)設(shè)的采集頻率,通過傳感器采集多個(gè)傳感數(shù)據(jù);根據(jù)多個(gè)傳感數(shù)據(jù)與spark核密度算法,建立核密度估計(jì)模型,以作為預(yù)設(shè)的評(píng)測(cè)模型。
在該技術(shù)方案中,通過在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi),根據(jù)預(yù)設(shè)的采集頻率,通過傳感器采集多個(gè)傳感數(shù)據(jù),并進(jìn)行緩存,以作為樣本數(shù)據(jù),根據(jù)多個(gè)傳感數(shù)據(jù)與spark核密度算法,建立核密度估算模型,并作為預(yù)設(shè)的評(píng)測(cè)模型,一方面,采用核密度估算模型,能夠?qū)鞲衅鞯膫鞲袛?shù)據(jù)進(jìn)行有效性估算,如果連續(xù)產(chǎn)生較低的估算值時(shí),可拒絕使用該傳感數(shù)據(jù)并報(bào)警,另一方面,采用spark核密度算法,能夠分布式集群,并且允許用戶使用簡(jiǎn)單的算子將計(jì)算并行到不同的機(jī)器,對(duì)于處理大數(shù)據(jù)具有優(yōu)勢(shì),與單機(jī)處理相比,速度更快,效率更高。
核密度評(píng)估(kernel density estimation)是根據(jù)已知的樣本估計(jì)未知的密度,觀察某一事物的已知分布,如果某一數(shù)據(jù)在觀察中出現(xiàn)了,則認(rèn)為該數(shù)據(jù)的概率密度很大,和該數(shù)據(jù)相近的數(shù)據(jù)的概率密度也會(huì)比較大,而遠(yuǎn)離該數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)概率密度會(huì)比較小。
具體地,根據(jù)多個(gè)傳感數(shù)據(jù)與spark核密度算法,建立核密度估計(jì)模型,包括:
RDD[Double]=sc.parallelize(Seq(20.1,22.3,24.2,23.0,22.0,18.4,20.7,18.3,20.0,18.3,20.0,18.3,20.0,26.1,25.5,24.1,22.8,23.3,17.8,16.7,20.8,17.1,16.8,));
Spark.rdd.RDD[Double]=ParallelCollectionRDD[1];
kd=new KernelDensity().setSample(data).setBandwidth(4.0)。
在上述任一項(xiàng)技術(shù)方案中,優(yōu)選地,在根據(jù)預(yù)設(shè)的評(píng)測(cè)模型,對(duì)傳感器采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)測(cè),并得到評(píng)測(cè)值前,還包括:根據(jù)傳感器采集到的多個(gè)傳感數(shù)據(jù)與R語言中的density函數(shù),確定多個(gè)傳感數(shù)據(jù)的核密度估算值;根據(jù)核密度估算值與R語言中的lines函數(shù),生成核密度估計(jì)曲線模型,以作為預(yù)設(shè)的評(píng)測(cè)模型。
在該技術(shù)方案中,通過根據(jù)傳感器采集到的多個(gè)傳感數(shù)據(jù)與R語言中的density函數(shù),確定核密度估算值,并根據(jù)lines函數(shù),生成核密度估計(jì)曲線模型,實(shí)現(xiàn)了采用R語言確定評(píng)測(cè)模型的功能
具體地,R是用于統(tǒng)計(jì)分析、繪圖的語言和操作環(huán)境,使用函數(shù)density()得到樣本的核密度估計(jì)值,并使用lines()根據(jù)核密度估計(jì)值得到密度估計(jì)的曲線,另外,density()的調(diào)用格式可以為:density(x,bw="nrd0",kernel=c("gaussian","epanechnikov","rectangular","triang ular","biweight","cosine","optcosine"),n=512,from,to)。
另外,還可以根據(jù)傳感器采集到的多個(gè)傳感數(shù)據(jù),將多個(gè)傳感數(shù)據(jù)覆蓋的數(shù)值區(qū)間劃分為多個(gè)等子區(qū)間;根據(jù)多個(gè)傳感數(shù)據(jù)和多個(gè)等子區(qū)間,生成傳感數(shù)據(jù)直方圖,以根據(jù)傳感數(shù)據(jù)直方圖確定預(yù)設(shè)的評(píng)測(cè)模型。
在上述任一項(xiàng)技術(shù)方案中,優(yōu)選地,根據(jù)預(yù)設(shè)的評(píng)測(cè)模型,對(duì)傳感器采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)測(cè),并得到評(píng)測(cè)值,具體包括以下步驟:根據(jù)核密度估計(jì)模型,確定實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的核密度值,以作為評(píng)測(cè)值。
在該技術(shù)方案中,通過根據(jù)核密度估計(jì)模型,確定實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的核密度值,以通過將核密度值作為評(píng)測(cè)值,通過核密度估計(jì)模型來檢測(cè)傳感器的工作狀態(tài),在實(shí)現(xiàn)了對(duì)傳感器工作狀態(tài)的評(píng)測(cè)的同時(shí),不需要額外的硬件支持。
具體計(jì)算過程包括:
Densities=kd.estimate(Array(23.7));
Array[Double]=Array(0.06945289);
Densities=kd.estimate(Array(10.8));
Array[Double]=Array(0.00948)。
以溫度傳感器為例,如果采集到正常的值,比如23.7℃,則采集到正常值的核密度估計(jì)值在[0.070-0.057]的范圍內(nèi),如果采集到異常的值,比如10.8℃,則產(chǎn)生異常值時(shí)核密度估計(jì)值會(huì)非常的小,表明產(chǎn)生該傳感數(shù)據(jù)的概率非常低,比如感應(yīng)到1000℃的時(shí)候概率為0,即不可能存在的情況,40℃的時(shí)候?yàn)?0的-5次方也比較小,從而表明傳感器工作異常。
在上述任一項(xiàng)技術(shù)方案中,優(yōu)選地,在檢測(cè)到評(píng)測(cè)值不屬于預(yù)設(shè)評(píng)測(cè)數(shù)值區(qū)間時(shí),生成傳感器的工作異常提示信息,還包括:在檢測(cè)到評(píng)測(cè)值不屬于預(yù)設(shè)評(píng)測(cè)數(shù)值區(qū)間時(shí),控制關(guān)閉傳感器。
在該技術(shù)方案中,通過在檢測(cè)到評(píng)測(cè)值不屬于預(yù)設(shè)評(píng)測(cè)數(shù)值區(qū)間時(shí),控制關(guān)閉傳感器,以防止傳感器將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送至控制器,控制器控制對(duì)應(yīng)的環(huán)境調(diào)節(jié)設(shè)備調(diào)節(jié)大棚內(nèi)的環(huán)境參數(shù),避免了由于誤調(diào)節(jié)造成對(duì)種植植物的損害,降低了經(jīng)濟(jì)損失。
在上述任一項(xiàng)技術(shù)方案中,優(yōu)選地,傳感器為溫度傳感器、濕度傳感器、土壤水分傳感器、照度傳感器以及二氧化碳濃度傳感器中的任意一種。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的傳感器的檢測(cè)裝置的示意框圖。
如圖2所示,根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的傳感器的檢測(cè)裝置200,包括:評(píng)測(cè)單元202,用于根據(jù)預(yù)設(shè)的評(píng)測(cè)模型,對(duì)傳感器采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)測(cè),并得到評(píng)測(cè)值;檢測(cè)單元204,用于檢測(cè)評(píng)測(cè)值是否屬于預(yù)設(shè)評(píng)測(cè)數(shù)值區(qū)間;提示單元206,用于在檢測(cè)到評(píng)測(cè)值不屬于預(yù)設(shè)評(píng)測(cè)數(shù)值區(qū)間時(shí),生成傳感器的工作異常提示信息。
在該技術(shù)方案中,通過預(yù)設(shè)評(píng)測(cè)模型,以通過評(píng)測(cè)模型對(duì)傳感器采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)測(cè),并得到評(píng)測(cè)值,檢測(cè)評(píng)測(cè)值是否屬于預(yù)設(shè)評(píng)測(cè)數(shù)值區(qū)間,以在檢測(cè)到評(píng)測(cè)值不屬于預(yù)設(shè)評(píng)測(cè)數(shù)值區(qū)間時(shí),生成傳感器的工作異常提示信息,在檢測(cè)到評(píng)測(cè)值不屬于預(yù)設(shè)評(píng)測(cè)數(shù)值區(qū)間時(shí),表明傳感器采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)異常,即傳感器處于工作異常狀態(tài),通過生成工作異常提示信息,防止了由于根據(jù)異常的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)溫室大棚內(nèi)的環(huán)境參數(shù)造成環(huán)境異常,從而導(dǎo)致對(duì)溫室大棚內(nèi)的植物造成損害,以及進(jìn)一步導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失,提升了用戶的使用體驗(yàn)。
具體地,在溫室大棚內(nèi)設(shè)置有溫度、濕度等傳感器,以檢測(cè)溫室大棚內(nèi)的環(huán)境參數(shù),并將傳感器連接至控制器,控制器根據(jù)傳感器采集到的數(shù)據(jù),控制對(duì)應(yīng)的調(diào)節(jié)設(shè)備調(diào)節(jié)溫室大棚內(nèi)的溫度、濕度等,通過檢測(cè)傳感器是否正常工作,在檢測(cè)到傳感器異常時(shí),能夠不采用傳感器采集到的數(shù)據(jù),防止了根據(jù)異常數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)環(huán)境參數(shù),以致由于錯(cuò)誤的環(huán)境參數(shù)導(dǎo)致大棚內(nèi)環(huán)境異常(比如溫度過高等),造成對(duì)大棚內(nèi)種植的植物的損害。
在上述任一項(xiàng)技術(shù)方案中,優(yōu)選地,還包括:還包括:還包括:采集單元208,用于在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi),根據(jù)預(yù)設(shè)的采集頻率,通過傳感器采集多個(gè)傳感數(shù)據(jù);建立單元210,用于根據(jù)多個(gè)傳感數(shù)據(jù)與spark核密度算法,建立核密度估計(jì)模型,以作為預(yù)設(shè)的評(píng)測(cè)模型。
在該技術(shù)方案中,通過在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi),根據(jù)預(yù)設(shè)的采集頻率,通過傳感器采集多個(gè)傳感數(shù)據(jù),并進(jìn)行緩存,以作為樣本數(shù)據(jù),根據(jù)多個(gè)傳感數(shù)據(jù)與spark核密度算法,建立核密度估算模型,并作為預(yù)設(shè)的評(píng)測(cè)模型,一方面,采用核密度估算模型,能夠?qū)鞲衅鞯膫鞲袛?shù)據(jù)進(jìn)行有效性估算,如果連續(xù)產(chǎn)生較低的估算值時(shí),可拒絕使用該傳感數(shù)據(jù)并報(bào)警,另一方面,采用spark核密度算法,能夠分布式集群,并且允許用戶使用簡(jiǎn)單的算子將計(jì)算并行到不同的機(jī)器,對(duì)于處理大數(shù)據(jù)具有優(yōu)勢(shì),與單機(jī)處理相比,速度更快,效率更高。
核密度評(píng)估(kernel density estimation)是根據(jù)已知的樣本估計(jì)未知的密度,觀察某一事物的已知分布,如果某一數(shù)據(jù)在觀察中出現(xiàn)了,則認(rèn)為該數(shù)據(jù)的概率密度很大,和該數(shù)據(jù)相近的數(shù)據(jù)的概率密度也會(huì)比較大,而遠(yuǎn)離該數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)概率密度會(huì)比較小。
具體地,根據(jù)多個(gè)傳感數(shù)據(jù)與spark核密度算法,建立核密度估計(jì)模型,包括:
RDD[Double]=sc.parallelize(Seq(20.1,22.3,24.2,23.0,22.0,18.4,20.7,18.3,20.0,18.3,20.0,18.3,20.0,26.1,25.5,24.1,22.8,23.3,17.8,16.7,20.8,17.1,16.8,));
Spark.rdd.RDD[Double]=ParallelCollectionRDD[1];
kd=new KernelDensity().setSample(data).setBandwidth(4.0)。
在上述任一項(xiàng)技術(shù)方案中,優(yōu)選地,還包括:確定單元212,用于根據(jù)傳感器采集到的多個(gè)傳感數(shù)據(jù)與R語言中的density函數(shù),確定多個(gè)傳感數(shù)據(jù)的核密度估算值;生成單元214,用于根據(jù)核密度估算值與R語言中的lines函數(shù),生成核密度估計(jì)曲線模型,以作為預(yù)設(shè)的評(píng)測(cè)模型。
在該技術(shù)方案中,通過根據(jù)傳感器采集到的多個(gè)傳感數(shù)據(jù)與R語言中的density函數(shù),確定核密度估算值,并根據(jù)lines函數(shù),生成核密度估計(jì)曲線模型,實(shí)現(xiàn)了采用R語言確定評(píng)測(cè)模型的功能
具體地,R是用于統(tǒng)計(jì)分析、繪圖的語言和操作環(huán)境,使用函數(shù)density()得到樣本的核密度估計(jì)值,并使用lines()根據(jù)核密度估計(jì)值得到密度估計(jì)的曲線,另外,density()的調(diào)用格式可以為:density(x,bw="nrd0",kernel=c("gaussian","epanechnikov","rectangular","triang ular","biweight","cosine","optcosine"),n=512,from,to)。
另外,還可以根據(jù)傳感器采集到的多個(gè)傳感數(shù)據(jù),將多個(gè)傳感數(shù)據(jù)覆蓋的數(shù)值區(qū)間劃分為多個(gè)等子區(qū)間;根據(jù)多個(gè)傳感數(shù)據(jù)和多個(gè)等子區(qū)間,生成傳感數(shù)據(jù)直方圖,以根據(jù)傳感數(shù)據(jù)直方圖確定預(yù)設(shè)的評(píng)測(cè)模型。
在上述任一項(xiàng)技術(shù)方案中,優(yōu)選地,評(píng)測(cè)單元202還包括:確定子單元2022,用于根據(jù)核密度估計(jì)模型,確定實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的核密度值,以作為評(píng)測(cè)值。
在該技術(shù)方案中,通過根據(jù)核密度估計(jì)模型,確定實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的核密度值,以通過將核密度值作為評(píng)測(cè)值,通過核密度估計(jì)模型來檢測(cè)傳感器的工作狀態(tài),在實(shí)現(xiàn)了對(duì)傳感器工作狀態(tài)的評(píng)測(cè)的同時(shí),不需要額外的硬件支持。
具體計(jì)算過程包括:
Densities=kd.estimate(Array(23.7));
Array[Double]=Array(0.06945289);
Densities=kd.estimate(Array(10.8));
Array[Double]=Array(0.00948)。
以溫度傳感器為例,如果采集到正常的值,比如23.7℃,則采集到正常值的核密度估計(jì)值在[0.070-0.057]的范圍內(nèi),如果采集到異常的值,比如10.8℃,則產(chǎn)生異常值時(shí)核密度估計(jì)值會(huì)非常的小,表明產(chǎn)生該傳感數(shù)據(jù)的概率非常低,比如感應(yīng)到1000℃的時(shí)候概率為0,即不可能存在的情況,40℃的時(shí)候?yàn)?0的-5次方也比較小,從而表明傳感器工作異常。
在上述任一項(xiàng)技術(shù)方案中,優(yōu)選地,還包括:控制單元216,用于在檢測(cè)到評(píng)測(cè)值不屬于預(yù)設(shè)評(píng)測(cè)數(shù)值區(qū)間時(shí),控制關(guān)閉傳感器。
在該技術(shù)方案中,通過在檢測(cè)到評(píng)測(cè)值不屬于預(yù)設(shè)評(píng)測(cè)數(shù)值區(qū)間時(shí),控制關(guān)閉傳感器,以防止傳感器將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送至控制器,控制器控制對(duì)應(yīng)的環(huán)境調(diào)節(jié)設(shè)備調(diào)節(jié)大棚內(nèi)的環(huán)境參數(shù),避免了由于誤調(diào)節(jié)造成對(duì)種植植物的損害,降低了經(jīng)濟(jì)損失。
在上述任一項(xiàng)技術(shù)方案中,優(yōu)選地,傳感器為溫度傳感器、濕度傳感器、土壤水分傳感器、照度傳感器以及二氧化碳濃度傳感器中的任意一種。
以上結(jié)合附圖詳細(xì)說明了本發(fā)明的技術(shù)方案,考慮到相關(guān)技術(shù)中如何檢測(cè)傳感器是否正常工作,本發(fā)明提出了一種新的傳感器的檢測(cè)方案,通過預(yù)設(shè)評(píng)測(cè)模型,以通過評(píng)測(cè)模型對(duì)傳感器采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)測(cè),并得到評(píng)測(cè)值,檢測(cè)評(píng)測(cè)值是否屬于預(yù)設(shè)評(píng)測(cè)數(shù)值區(qū)間,以在檢測(cè)到評(píng)測(cè)值不屬于預(yù)設(shè)評(píng)測(cè)數(shù)值區(qū)間時(shí),生成傳感器的工作異常提示信息,在檢測(cè)到評(píng)測(cè)值不屬于預(yù)設(shè)評(píng)測(cè)數(shù)值區(qū)間時(shí),表明傳感器采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)異常,即傳感器處于工作異常狀態(tài),通過生成工作異常提示信息,防止了由于根據(jù)異常的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)溫室大棚內(nèi)的環(huán)境參數(shù)造成環(huán)境異常,從而導(dǎo)致對(duì)溫室大棚內(nèi)的植物造成損害,以及進(jìn)一步導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失,提升了用戶的使用體驗(yàn)。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已,并不用于限制本發(fā)明,對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。