[发明专利]一种数据采集系统及方法

权利要求书

1.一种数据采集系统，其特征在于，所述系统包括：部署在云计算系统节点的数据采集节点系统、数据采集单元、通信管理单元和数据处理单元；所述数据采集节点系统与所述数据处理单元连接；所述数据采集单元节于数据处理单元信号连接；所述节点系统经由所述通信管理单元与云端服务器连接；所述数据采集节点系统包括接收器和发送器，所述接收器与所述发送器连接；所述接收器与所述数据处理单元连接；所述发送器与所述通信管理单元连接；所述通信管理单元包括电源系统，所述电源系统包括电源管理芯片和电源功率控制模块；所述电源功率控制模块包括POE功率变压器和光电耦合器，所述电源管理芯片的输出端与所述POE功率变压器输入端连接；所述光电耦合器的输出端与所述电源管理芯片的反馈端连接；所述数据采集单元包括信息采集器和信息发送器，所述信息采集器与所述信息发送器连接，所述信息发送器用于将所述信息采集器采集的信息发送给所述数据处理单元。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据处理单元包括：数据预处理单元、数据规约单元和数据标准化单元；所述数据预处理对数据信息依次进行去除唯一属性、处理缺失值和异常值检测处理；所述数据规约单元，用于将数据预处理后的数据进行规约处理，使得规约处理后的数据两两不相干，但能尽可能保持原有的信息；所述数据标准化单元，将规约处理后的数据按比例缩放，使之落入一个小的特定区间。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述数据采集单元为生物特征识别设备；所述生物特征识别设备具体为指纹模块，或者，虹膜监测模块，或者，人脸识别模块，或者，声纹识别模块。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述声纹识别模块包括：声谱图转换子单元、CNN声纹特征提取子单元、CNN参数子单元、用户声纹特征模型库子单元和声纹特征谱匹配解码子单元，外部声音输入所述声谱图转换子单元，所述声谱图转换子单元将所述外部声音进行转换并将转换结果输入所述CNN声纹特征提取子单元，所述CNN声纹特征提取子单元从所述CNN参数子单元中提取CNN参数结合所述转换结果进行声纹特征提取并将提取结果输入所述声纹特征谱匹配解码子单元，在所述声纹特征谱匹配解码子单元中，将所述提取结果与所述用户声纹特征模型库中的用户声纹特征进行匹配解码识别，识别结果输出即为身份识别结果。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述通信管理单元与云端服务器的连接方式至少包括如下方式中的一种:GSM，GPRS，3G，4G，WIFI，蓝牙，NFC,或有线连接通信方式。

6.一种基于权利要求1至5之一所述系统的数据采集方法，其特征在于，所述方法执行以下步骤：步骤1：进行数据采集，将采集到的数据进行数据处理；步骤2：将处理后的数据进行发送；所述数据处理包括：依次进行去除唯一属性、处理缺失值和异常值检测处理；将数据预处理后的数据进行规约处理，使得规约处理后的数据两两不相干，但能保持原有的信息；将规约处理后的数据按比例缩放，使之落入特定的区间。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述进行数据采集时，采集到的数据为：指纹数据信息或声纹数据信息或虹膜数据信息或人脸信息；所述采集声纹数据信息的方法包括：将外部声音进行短时分帧，并按帧读入语音数据；检测所述语音数据，判断所述语音数据是语音帧还是非语音帧，是则进入下一步骤，否则结束流程；将所述语音帧进行频率转换，即进行快速傅立叶变换(FFT)，形成语音频谱数据；将所述语音频谱数据按照矩阵方式进行存放，所述矩阵的行是时间帧序列，所述矩阵的列是频率序列，所述矩阵就是二维的时间-频率声谱图；所述时间-频率声谱图在CNN中进行声纹特征提取获得声纹特征；将所述声纹特征与用户声纹特征进行声纹特征匹配识别；识别结果输出。