[发明专利]电力物联网低功耗并发传输节点数目估计方法及系统

权利要求书

1.电力物联网低功耗并发传输节点数目估计方法，其特征在于，包括：

1)将接收信号强度序列分段，形成多个RSSI段；

2)根据空间特征对RSSI段进行聚类，类的数目作为并发传输节点数目的初步估计；

3)在每一类中，根据时间特征修正初步估计的并发传输节点数目；

设接收信号强度序列中有n个采样点{s₁,s₂,s₃,…,s_n}，进行接收信号强度序列分段；

对一个RSSI段，用它的起始的采样点索引G和终止的采样点索引E表示；对于一个起始点，它与前一个采样点的信号强度的不同会大于一个阈值；同理对于一个终止点，它与后一个采样点的信号强度的不同也会大于一个阈值；设有w个RSSI段，起始点和终止点的集合由下面的公式得到：

其中，G_j为起始采样点s_j索引,E_j为终止采样点s_j索引，为起始采样点s_j的信号强度，为终止采样点s_j的信号强度，θ为一个预先设定的阈值，同理将采样点s₁索引设为G₁，采样点s_n索引设为E_w；

聚类的步骤如下：

1)对于每个RSSI段，使用它的RSSI中值作为它的空间特征；

2)根据w个RSSI段的空间特征，使用k-means算法将w个RSSI段聚类为N’类，在每一类中任一RSSI段的信号强度与类中心点的距离不大于θ；

3)对于N’类中的每一类，如果其包含的采样点的数目小于一个预先设定的阈值Δ，那么由于采样点过少将此类删去；如果类中心点的信号强度小于预先设定的背景噪声信号强度，此类为背景噪声，也将此类删除；

最终根据空间特征得到的类的数目N为预估的并发传输节点数目；

初估的并发传输节点数目的修正过程为：

a)第j个RSSI段的时间特征为：T_j＝E_j-G_j；

b)对于N类中的每一类，将其中时间特征最长的RSSI段设为其时间特征；

c)对于每一类，如果其时间特征大于最大数据帧的时间长度，将并发传输节点数目加一；

最终将根据时间特征修正的并发传输节点数目作为估计的并发传输节点数目。

2.电力物联网低功耗并发传输节点数目估计系统，其特征在于，包括：

分段单元：将接收信号强度序列分段，形成多个RSSI段；

并发传输节点数目预估单元：根据空间特征对RSSI段进行聚类，类的数目作为并发传输节点数目的初步估计；

修正单元：在每一类中，根据时间特征修正初步估计的并发传输节点数目；

设接收信号强度序列中有n个采样点{s₁,s₂,s₃,…,s_n}，进行接收信号强度序列分段；

对一个RSSI段，用它的起始的采样点索引G和终止的采样点索引E表示；对于一个起始点，它与前一个采样点的信号强度的不同会大于一个阈值；同理对于一个终止点，它与后一个采样点的信号强度的不同也会大于一个阈值；设有w个RSSI段，起始点和终止点的集合由下面的公式得到：

其中，G_j为起始采样点s_j索引,E_j为终止采样点s_j索引，为起始采样点s_j的信号强度，为终止采样点s_j的信号强度，θ为一个预先设定的阈值，同理将采样点s₁索引设为G₁，采样点s_n索引设为E_w；

聚类的步骤如下：

1)对于每个RSSI段，使用它的RSSI中值作为它的空间特征；

2)根据w个RSSI段的空间特征，使用k-means算法将w个RSSI段聚类为N’类，在每一类中任一RSSI段的信号强度与类中心点的距离不大于θ；

3)对于N’类中的每一类，如果其包含的采样点的数目小于一个预先设定的阈值Δ，那么由于采样点过少将此类删去；如果类中心点的信号强度小于预先设定的背景噪声信号强度，此类为背景噪声，也将此类删除；

最终根据空间特征得到的类的数目N为预估的并发传输节点数目；

初估的并发传输节点数目的修正过程为：

a)第j个RSSI段的时间特征为：T_j＝E_j-G_j；

b)对于N类中的每一类，将其中时间特征最长的RSSI段设为其时间特征；

c)对于每一类，如果其时间特征大于最大数据帧的时间长度，将并发传输节点数目加一；

最终将根据时间特征修正的并发传输节点数目作为估计的并发传输节点数目。