[发明专利]一种物联网智能家电及安全访问智能家电的方法和装置

权利要求书

1.一种物联网智能家电及安全访问智能家电的方法，其特征在于，所述物联网智能家电及安全访问智能家电的方法包括以下步骤：

步骤一，发送模块通过无线信号方式连接接收模块，将访问及控制信息传送给接收模块；接收模块将获取的无线电信号转化为数字信号并发送给权限判断模块；

所述发送模块的分离系统分离多路混叠信号是指分离系统W会根据各路源信号信息熵值的不同在熵域分离该多路混叠信号，其中信息熵值的判据采用负熵；

其中，负熵近似计算的表达式如下：

J^(x)≈Σj=1nkj[E{Gj(x)}-E{Gj(M)}]2;]]>

其中，k_j为一些正常数，M为具有零均值、单位方差的高斯变量，函数G_j为非二次函数；

当所有的G_j＝G时，近似式成为：

J_G(x)≈C[E{G(x)}-E{G(M)}]²；

其中，G是任意非二次函数，C是一个常数；

所述接收模块对感知接收信号直接进行压缩感知处理，得到的结果为y＝ΦΘ+Φn+w＝ΦΘ+e，其中Θ＝Ψx；x为n×1的原始信号；Φ为m×n测量矩阵，又称重构算子，作用是将稀疏信号从n压缩到m，m＜＜n；Ψ是稀疏基，为n×n正交变换矩阵，作用是对接收信号x进行稀疏化；

基于l₁范数最小化方法，对压缩感知信号进行恢复，制定重构信号目标为x'＝min||Θ||₁subject to:y＝ΦΘ；

根据凸优化的理论，转化对压缩信号重构原始信号x'的求解目标为：

令则最后的恢复算法模型为

对最后的恢复算法模型进行差分重构：输入t_k＝1/L(f)，λ∈(0,1)，任意起始点Θ₀(通常取Θ₀＝0)；将依次代入计算得到

将代入计算出ΔΘ₁；

重复步骤5)和6)，迭代k次，得到ΔΘ_k；

对ΔΘ₁做反离散余弦变换，得Δx＝D^-1(ΔΘ_k)；

利用前一时刻保存的值x_T，计算得到x_T＝x_T+Δx；

步骤二，权限判断模块对访问用户的id标识进行判断是否合法用户；如果是合法用户，主控模块对其进行授权操作家电电器；以及提供家电用电信息数据；如果是非法用户，主控模块立即调取报警模块进行报警，及时通知用户；

所述主控模块时频重叠信号的归一化高阶累积量方程组构建方法包括：

接收信号的信号模型表示为：

r(t)＝x₁(t)+x₂(t)+…+x_n(t)+v(t)

xi=ΣkAkicos(2πfct+θki)·g(t-kTsi)]]>

其中，x_i(t)为时频重叠信号的各个信号分量，各分量信号独立不相关，n为时频重叠信号分量的个数，θ_ki表示对各个信号分量载波相位的调制，f_ci为载波频率，A_ki为第i个信号在k时刻的幅度，T_si为码元长度，p_i(t)为滚降系数为α的升余弦成形滤波函数，且n(t)是均值为0，方差为σ²的平稳高斯白噪声；

混合信号的高阶累积量公式如下：

Ck,r=Ck,x1+Ck,x2+...Ck,xn+Ck,v;]]>

两边同时除以混合信号的二阶矩k/2次方：

Ck,r(mr,2)k/2=Ck,x1(mr,2)k/2+Ck,x2(mr,2)k/2+...Ck,xn(mr,2)k/2+Ck,v(mr,2)k/2;]]>

进一步变形为：

Ck,r(mr,2)k/2=Ck,x1(mx1,2)k/2·(mx1,2)k/2(mr,2)k/2+Ck,x2(mx2,2)k/2·(mx2,2)k/2(mr,2)k/2+...Ck,xn(mxn,2)k/2·(mxn,2)k/2(mr,2)k/2+Ck,v(mv,2)k/2·(mv,2)k/2(mr,2)k/2]]>

其中和表示各分量信号功率与总功率的比值和噪声功率与总功率的比值，分别表示为和λ_v；由于高斯白噪声的高阶累积量为0，所以上式可以表示为：

Ck,r(mr,2)k/2=Ck,x1(mx1,2)k/2·λx1k/2+Ck,x2(mx2,2)k/2·λx2k/2+...Ck,xn(mxn,2)k/2·λxnk/2;]]>

由此，构建归一化高阶累积量方程组：

C4,r(mr,2)2=C4,x1(mx1,2)2·λx12+C4,x2(mx2,2)k/2·λx22+...C4,xN(mxN,2)k/2·λxN2C6,r(mr,2)3=C6,x1(mx1,2)3·λx13+C6,x2(mx2,2)3·λx23+...C6,xN(mxN,2)3·λxN3C8,r(mr,2)4=C8,x1(mx1,2)4·λx14+C8,x2(mx2,2)4·λx24+...C8,xN(mxN,2)4·λxN4...;]]>

步骤三，电量采集模块通过在电器设备上安置电量计量芯片进行采集电量数据信息，发送给主控模块；

所述电量采集模块对收集到的感知信息进行数据融合，并依据恶意节点的恶意攻击模式计算全局的虚警概率；

第一步，根据各个节点的信噪比γ_i为每一个参与合作感知的次级用户CR_i,i＝1…k设计一个权重然后对收集得到的信号能量统计量U_i进行线性加权得到最终的信号能量的统计量

第二步，分析虚警恶意攻击模式对频谱感知造成的影响，得到全局虚警概率P_f和攻击概率p_a、攻击阈值η、攻击强度Δ之间的函数表达式如下：

Pf=Q(Σi=1kωi2(1+2γi)Q(Pd)+τsfs(Σi=1kωiγi+C1-C0σu2))]]>

其中：

2.一种如权利要求1所述物联网智能家电及安全访问智能家电的方法的物联网智能家电及安全访问智能家电的装置，其特征在于，所述物联网智能家电及安全访问智能家电的装置包括：

发送模块，与接收模块连接，用于智能移动端设备通过无线信号方式连接接收模块，进行传输访问及控制信息；

接收模块，与发送模块、权限判断模块连接，用于将获取的无线电信号转化为数字信号并发送给权限判断模块；

权限判断模块，与接收模块、主控模块连接，用于对访问用户的id标识进行判断是否合法用户；

所述权限判断模块采用算法为：

首先，建立控制字段，并对控制字段赋值；建立或设置控制字段需要对存放数据的字典数据表的每一节点的数据记录进行，赋值则通过遍历每一节点的数据记录来实现；

然后，设置数据访问权限，对按用户需要选择的字典数据表中的任意数据节点进行设置，这些用户选择的节点称为第一类数据节点；

最后，应用数据访问权限，对访问用户进行筛选过滤，导出合法用户id数据；

主控模块，与权限判断模块、电量采集模块、报警模块连接，用于对合法用户进行授权操作家电电器；以及提供家电用电信息数据；同时对非法入侵用户，调取报警模块进行报警，及时通知用户；

电量采集模块，与主控模块连接，用于通过在电器设备上安置电量计量芯片进行采集电量数据信息，发送给主控模块；

报警模块，与主控模块连接，用于通过报警器及警示信息推送进行报警。