[发明专利]一种天气舒适度智能监测系统

权利要求书

1.一种天气舒适度智能监测系统，其特征是，包括：用于感应气象参数的气象感知子系统、连接该气象感知子系统的至少一服务器、及一提示装置，所述服务器接收气象感知子系统感应得到的气象参数，所述服务器设有舒适度模型模块，气象参数送入舒适度模型模块进行加权运算，所述服务器将获得的舒适度值输出给所述提示装置予以提示；气象感知子系统包括单个汇聚节点、四个中继节点和多个传感器节点，所述汇聚节点部署于设定的监测区域的中心位置，四个中继节点设置于监测区域中的不同位置，且四个中继节点与汇聚节点之间的距离相同，所述多个传感器节点按照实际监测需要部署于所述监测区域内；传感器节点负责采集气象参数并将气象参数发送至其中一个中继节点，中继节点将接收的气象参数单跳发送至汇聚节点，汇聚节点汇聚所有气象参数并发送至服务器；完成传感器节点部署后，将设定的监测区域随机划分为m个虚拟网格区域，且使得各中继节点在不同的虚拟网格区域内；在不包含中继节点的虚拟网格区域中选取簇头；簇头负责收集所在虚拟网格区域内的各传感器节点采集的气象参数，每个簇头将收集的气象参数发送至距离最近的中继节点；在包含中继节点的虚拟网格区域中，各传感器节点将所采集的气象参数通过直接发送或者多跳发送的形式发送至对应的中继节点；在不包含中继节点的虚拟网格区域中选取簇头，包括：

(1)计算虚拟网格区域的重心位置：

式中，w_b表示虚拟网格区域b的重心位置，x(c)表示所述虚拟网格区域b中第c个传感器节点所在位置的横坐标，y(c)为所述第c个传感器节点所在位置的纵坐标，其中以汇聚节点为坐标原点，n_b为所述虚拟网格区域b具有的传感器节点个数；

(2)计算虚拟网格区域内各传感器节点担任簇头的概率，并选择概率最大的传感器节点作为该虚拟网格区域的簇头：

式中，P_bc为虚拟网格区域b中第c个传感器节点担任簇头的概率，为所述第c个传感器节点与重心位置w_b的距离，为虚拟网格区域b中第v个传感器节点与重心位置w_b的距离；为所述第c个传感器节点与中继节点的最小距离，为所述第v个传感器节点与中继节点的最小距离，μ₁、μ₂为设定的权重系数且μ₁μ₂。

2.根据权利要求1所述的一种天气舒适度智能监测系统，其特征是，所述服务器还包括第一处理模块和第二处理模块，第一处理模块用于接收所述气象参数；所述第二处理模块用于控制所述提示装置。

3.根据权利要求2所述的一种天气舒适度智能监测系统，其特征是，所述提示装置包括音乐模块和光提示模块。

4.根据权利要求1所述的一种天气舒适度智能监测系统，其特征是，所述传感器节点包括气象参数传感器，气象参数传感器包括风雨传感器、湿度传感器、光强传感器和温度传感器。

5.根据权利要求1所述的一种天气舒适度智能监测系统，其特征是，传感器节点模型采用布尔感知模型，传感器节点感知半径异构，任意传感器节点的感知半径在[R_min,R_max]范围内，其中R_max和R_min分为传感器节点感知半径的上下限；将多个传感器节点按照实际监测需要部署于所述监测区域内后，将监测区域平均划分为多个方形的网格区域，按照监测需求强度为每个网格区域分配监测重要等级，所述的监测重要等级包括低级重要、中级重要和高级重要，设置低级重要对应的理论覆盖密度为0.8，中级重要对应的理论覆盖密度为1.0，高级重要对应的理论覆盖密度为1.2，按照下列公式计算每个网格区域为满足理论覆盖密度而需要部署的传感器节点数量：

式中，N_i表示第i个网格区域为满足理论覆盖密度而需要部署的传感器节点数量；ρ_i为所述第i个网格区域对应设置的理论覆盖密度，A_i为所述第i个网格区域的面积大小；int为取整函数；

设所述第i个网格区域中实际已部署的传感器节点数量为N_i0，若N_i0N_i，则在所述第i个网格区域中添加部署N_i-N_i0个传感器节点。