一种适用于多传感器类型的无线传感网络的安全高效处理装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种适用于多传感器类型的无线传感网络的安全高效处理装置，包括外接传感器接口,调理模块,电源模块,储存模块,无线收发模块,数据处理模块，所述外接传感器接口的输出端与调理模块的输入端之间电性连接，所述调理模块的输出端与储存模块的输入端电性连接，所述调理模块的输出端与无线收发模块的输入端电性连接，所述调理模块的输出端与数据处理模块的输入端电性连接，通过数据处理模块建立混沌序列的半张量压缩感知矩阵，用同一观测矩阵对多类型数据同时进行观测,得到最终的数据压缩加密结果，避免开放式数据传感网络中的数据被窃取，实现了对数据的安全的保障，同时也降低了能耗。同时也降低了能耗。同时也降低了能耗。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于多传感器类型的无线传感网络的安全高效处理装置


[0001]本技术涉及电信号处理
，尤其涉及一种适用于多传感器类型的无线传感网络的安全高效处理装置。

技术介绍

[0002]传统的无线分布式测试系统包含无线传感器节点、采集装置、远端路由以及网络服务器，往往只针对单类型传感器信号进行采集传输。
[0003]由于传统的无线分布式测试系统测试节点众多、布测困难，有线的传输带宽无法满足海量数据传输，且开放式的无线传感网络面临数据窃取、攻击等挑战，因此本技术提出一种适用于多传感器类型的无线传感网络的安全高效处理装置，降低系统能耗，提高数据的安全性。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种适用于多传感器类型的无线传感网络的安全高效处理装置。
[0005]为了实现上述目的，本技术采用了如下技术方案：
[0006]一种适用于多传感器类型的无线传感网络的安全高效处理装置，包括外接传感器接口,调理模块,电源模块,储存模块,无线收发模块,数据处理模块，所述外接传感器接口的输出端与调理模块的输入端之间电性连接，所述调理模块的输出端与储存模块的输入端电性连接，所述调理模块的输出端与无线收发模块的输入端电性连接，所述调理模块的输出端与数据处理模块的输入端电性连接，所述电源模块的输出端与调理模块的输入端电性连接。
[0007]优选地，所述调理模块包括第一调理模块,第二调理模块,第三调理模块,控制模块。
[0008]优选地，所述控制模块包括调理电路,FPGA控制器,STM32主控制器模块,VM5G无线通信接口模块和SD卡外部数据存储模块,所述调理电路的输出端与FPGA控制器的输入端电性连接，所述FPGA控制器的输出端与STM32主控制器模块的输入端电性连接，所述STM32主控制器模块的输出端分别于VM5G无线通信接口模块和SD卡外部数据存储模块的输入端电性连接。
[0009]优选地，所述调理电路包括激励电源输出模块、单端转差分模块、滤波电路与放大电路。
[0010]优选地，所述FPGA控制器包括AD采集模块、半张量混沌压缩感知模块、SDRAM数据缓存、SPI数据传输模块。
[0011]相比现有技术，本技术的有益效果为：
[0012]1、通过设置的外接传感器接口与调理模块共同工作，使得系统可以对多种传感器
信号进行接收处理，通过数据处理模块建立混沌序列的半张量压缩感知矩阵，用同一观测矩阵对多类型数据同时进行观测,得到最终的数据压缩加密结果，使得数据进行加密，避免开放式数据传感网络中的数据被窃取，实现了对数据的安全的保障，同时也降低了能耗。
[0013]2、无线通信模块采用VM5G，具有双频WiFi中继、网桥、路由模块，可同时工作在5G和2.4G的频段上，采用数模温补稳频技术(TAFC)，WiFi信号更稳定不易掉线。
附图说明
[0014]图1为本技术提出的一种适用于多传感器类型的无线传感网络的安全高效处理装置的采集处理装置核心控制模块整体示意框图；
[0015]图2为本技术控制模块整体结构框图；
[0016]图3本技术多类型传感器采集处理传输系统整体流程图。
[0017]图中：1外接传感器接口、2调理模块、3电源模块、4储存模块、5无线收发模块、6数据处理模块、7第一调理模块、8第二调理模块、9第三调理模块、10控制模块、11调理电路、12FPGA控制器、13STM32主控制器模块、14VM5G无线通信接口模块、15SD卡外部数据存储模块。
具体实施方式
[0018]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0019]参照图1
‑
3,一种适用于多传感器类型的无线传感网络的安全高效处理装置，包括外接传感器接口1,调理模块2,电源模块3,储存模块4,无线收发模块5,数据处理模块6，外接传感器接口1的输出端与调理模块2的输入端之间电性连接，调理模块2的输出端与储存模块4的输入端电性连接，调理模块2的输出端与无线收发模块5的输入端电性连接，调理模块2的输出端与数据处理模块6的输入端电性连接，电源模块3的输出端与调理模块2的输入端电性连接，调理模块2包括第一调理模块7,第二调理模块8,第三调理模块9,控制模块10，控制模块10包括调理电路11,FPGA控制器12,STM32主控制器模块13,VM5G无线通信接口模块14和SD卡外部数据存储模块15，调理电路11包括激励电源输出模块、单端转差分模块、滤波电路与放大电路，FPGA控制器12包括AD采集模块、半张量混沌压缩感知模块、SDRAM数据缓存、SPI数据传输模块，调理电路11的输出端与FPGA控制器12的输入端电性连接，FPGA控制器12的输出端与STM32主控制器模块13的输入端电性连接，STM32主控制器模块13的输出端分别于VM5G无线通信接口模块14和SD卡外部数据存储模块15的输入端电性连接。
[0020]具体的，所有采集装置处于同一路由下；电源模块3给整个采集控制装置供电；传感器检测到的信号通过采集控制装置传感器接口1发送至调理模块2进行处理；经由数据处理模块6建立混沌序列的半张量压缩感知矩阵，用同一观测矩阵对多类型数据同时进行观测,得到最终的数据压缩加密结果；通过无线通信方式进行传输；存储模块4用于保存传感器传输的信号信息及信号处理结果；服务器端基于压缩感知的方法进行信号重构。
[0021]原理：
[0022]将混沌系统引入到压缩感知，混沌系统根据公式产生混沌压缩感知需要的测量矩
阵Φ；
[0023]Φ＝T(S(n0,d,C(z0,ε)))
[0024]其中，n0为采样初值位置、d为采样间隔，Z0为混沌初值，ε为混沌参数，C为混沌系统，S代表序列经过一定初始位置和采样间隔的采样，T为映射函数，将混沌序列映射为混沌矩阵；
[0025]假设矩阵A∈R
m
×
n
,B∈R
p
×
q
，如果n和p之间呈倍数关系，那么矩阵A、B可成，记为半张量积
×
；
[0026]用矩阵表示为：
[0027][0028]由于压缩感知是用测量矩阵与被压缩信号的稀疏矩阵相乘，因此将半张量积的矩阵乘法引入到压缩感知中得到半张量压缩感知模型，采用一个小的测量矩阵实现压缩感知，即：
[0029]y＝A
×
x
[0030]其中,A∈R
M
×
N
,M<N,x∈R
P
；
[0031]综上，将混沌序列、半张量积引入到压缩感知中，通过生成混沌半张量压缩感知，采用观测矩阵实现数据亚采样加密采集。
[0032]不同本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于多传感器类型的无线传感网络的安全高效处理装置，其特征在于，包括外接传感器接口(1),调理模块(2),电源模块(3),储存模块(4),无线收发模块(5),数据处理模块(6)，所述外接传感器接口(1)的输出端与调理模块(2)的输入端之间电性连接，所述调理模块(2)的输出端与储存模块(4)的输入端电性连接，所述调理模块(2)的输出端与无线收发模块(5)的输入端电性连接，所述调理模块(2)的输出端与数据处理模块(6)的输入端电性连接，所述电源模块(3)的输出端与调理模块(2)的输入端电性连接。2.根据权利要求1所述的一种适用于多传感器类型的无线传感网络的安全高效处理装置，其特征在于，所述调理模块(2)包括第一调理模块(7),第二调理模块(8),第三调理模块(9),控制模块(10)。3.根据权利要求2所述的一种适用于多传感器类型的无线传感网络的安全高效处理装置，其特征在于，所述控制模块(10)包...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐博，韩太林，王啸，鞠明池，刘轩，胡俊，杨絮，王英志，
申请(专利权)人：长春理工大学，
类型：新型
国别省市：