面向健康智能家居的數(shù)據(jù)壓縮與加密技術(shù)研究
發(fā)布時間:2021-08-08 05:30
目前對智能家居中的人體健康狀況、家電健康狀況及家庭節(jié)能管理的關(guān)注較少,基于具有上述特性的健康智能家居系統(tǒng)提供的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)共享分析,有助于人體健康預(yù)警、節(jié)能管理和延長家電使用壽命。對家電和人體進行實時健康檢測會產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù),并且這些數(shù)據(jù)特別是健康數(shù)據(jù)都具有一定的隱私性。智能家居物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)通過因特網(wǎng)直接傳輸會導致數(shù)據(jù)泄露,會對個人財產(chǎn)和生命安全產(chǎn)生威脅。為了解決上述問題,本文充分分析了智能家居中的數(shù)據(jù)來源,重點研究面向健康智能家居的數(shù)據(jù)壓縮和加密技術(shù)。針對家電完整工作模式下的電力數(shù)據(jù)壓縮、基于生理參數(shù)秘鑰的數(shù)據(jù)傳輸安全性進行了深入的研究,主要內(nèi)容如下:(1)家電完整工作模式下的電力數(shù)據(jù)壓縮方法。充分研究了不同類型家電的電流數(shù)據(jù)的暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)信號特點,提出了一種基于相似度分段及重采樣的自適應(yīng)波形數(shù)據(jù)壓縮方法。通過自相關(guān)系數(shù)自動分段得到穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)數(shù)據(jù),對穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)重采樣后用快速傅里葉變換(Fast Fourier Transformation,FFT)和ZLIB級聯(lián)壓縮,對暫態(tài)數(shù)據(jù)采用ZLIB無損壓縮,并提出了綜合壓縮系統(tǒng)的評價指標。以微波爐、空調(diào)、洗衣機進行測試,實驗結(jié)果表明:在保證失真度的情況...
【文章來源】:安徽建筑大學安徽省
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
GPTS開始界面
安徽建筑大學碩士學位論文第二章基于相似度分段及重采樣的自適應(yīng)波形數(shù)據(jù)壓縮方法8展示、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、文件格式轉(zhuǎn)換等。該平臺可直接應(yīng)用于電力信號測試。GPTS的前端采集模塊提供了USB,ISA,PCI等不同總線接口的采集卡。GPTS采集卡主要包括模擬和開關(guān)量兩部分[51]。其中,模擬部分包括單端最大輸入32路,雙端最大輸入16路,輸入信號幅值為0~10V、-5V~+5V、0~20mA,采樣精度12位、單通道最大采樣率5000KHz,多通道則為200KHz;開關(guān)量部分包括TTL電平轉(zhuǎn)換,16路輸入/輸出通道。GPTS開始界面如圖2-2所示,前臺采集數(shù)據(jù)波形實時顯示如圖2-3所示,后臺讀取數(shù)據(jù)分析如圖2-4所示。其中,文件轉(zhuǎn)換生成的文件名稱保持不變,文件名稱用年/月/日/時/分/秒/端口號對轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)文件進行命名,例如:2019-11-7_8_41_13-CH1.datx;轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)內(nèi)容增加了信號類型、端口號、信號極性、采樣頻率、采樣點數(shù)、采集時間和數(shù)據(jù)值等多個屬性。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換結(jié)果如圖2-5所示:圖2-2GPTS開始界面圖2-3GPTS前臺界面圖2-4GPTS后臺界面圖2-5GPTS轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)內(nèi)容2.1.2數(shù)據(jù)采集為了滿足后期信號處理需求,采用GPTS連續(xù)捕捉模式同步采集電壓、電流波形,為了考察不同采樣率對本章壓縮算法的壓縮效果的影響,依據(jù)GB/Z17624.2-2013標
安徽建筑大學碩士學位論文第二章基于相似度分段及重采樣的自適應(yīng)波形數(shù)據(jù)壓縮方法8展示、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、文件格式轉(zhuǎn)換等。該平臺可直接應(yīng)用于電力信號測試。GPTS的前端采集模塊提供了USB,ISA,PCI等不同總線接口的采集卡。GPTS采集卡主要包括模擬和開關(guān)量兩部分[51]。其中,模擬部分包括單端最大輸入32路,雙端最大輸入16路,輸入信號幅值為0~10V、-5V~+5V、0~20mA,采樣精度12位、單通道最大采樣率5000KHz,多通道則為200KHz;開關(guān)量部分包括TTL電平轉(zhuǎn)換,16路輸入/輸出通道。GPTS開始界面如圖2-2所示,前臺采集數(shù)據(jù)波形實時顯示如圖2-3所示,后臺讀取數(shù)據(jù)分析如圖2-4所示。其中,文件轉(zhuǎn)換生成的文件名稱保持不變,文件名稱用年/月/日/時/分/秒/端口號對轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)文件進行命名,例如:2019-11-7_8_41_13-CH1.datx;轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)內(nèi)容增加了信號類型、端口號、信號極性、采樣頻率、采樣點數(shù)、采集時間和數(shù)據(jù)值等多個屬性。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換結(jié)果如圖2-5所示:圖2-2GPTS開始界面圖2-3GPTS前臺界面圖2-4GPTS后臺界面圖2-5GPTS轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)內(nèi)容2.1.2數(shù)據(jù)采集為了滿足后期信號處理需求,采用GPTS連續(xù)捕捉模式同步采集電壓、電流波形,為了考察不同采樣率對本章壓縮算法的壓縮效果的影響,依據(jù)GB/Z17624.2-2013標
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于壓縮感知的心電信號稀疏采樣與重構(gòu)算法[J]. 齊林,邢家柱,陳俊鑫,張良鈺. 東北大學學報(自然科學版). 2019(08)
[2]面向數(shù)字型的輕量級保形加密算法研究[J]. 劉波濤,彭長根,吳睿雪,丁紅發(fā),謝明明. 計算機研究與發(fā)展. 2019(07)
[3]基于相似度分段及重采樣的自適應(yīng)波形數(shù)據(jù)壓縮[J]. 陳思偉,高翠云,胡翀. 電子測量與儀器學報. 2019(04)
[4]健康智能家居系統(tǒng)軟件設(shè)計[J]. 虞永兵,高翠云. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù). 2018(12)
[5]窄帶物聯(lián)網(wǎng)的輕量級加密方案[J]. 賈榮媛,王宜懷,王小寧. 計算機工程與設(shè)計. 2018(10)
[6]基于FPGA的多通道心電信號實時濾波與壓縮[J]. 張光普,陳日清,付軼帆,吳劍. 傳感器與微系統(tǒng). 2018(02)
[7]可穿戴醫(yī)療健康監(jiān)護現(xiàn)狀與展望[J]. 周旺,賈天震,陳賢祥,方震. 中國醫(yī)療設(shè)備. 2017(06)
[8]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)輕量級數(shù)據(jù)加密機制設(shè)計[J]. 鄧昀,程小輝. 計算機工程與科學. 2017(04)
[9]基于EZW的ECG壓縮算法研究與改進[J]. 彭自然,王國軍. 計算機科學. 2016(11)
[10]基于諧波濾波器組的電能質(zhì)量擾動數(shù)據(jù)壓縮方法[J]. 張明,龔建峰,何順帆. 電力系統(tǒng)自動化. 2016(15)
碩士論文
[1]基于LZ4數(shù)據(jù)壓縮與格加密的大數(shù)據(jù)加密算法研究[D]. 梅發(fā)強.南京航空航天大學 2019
[2]昆明市智慧養(yǎng)老服務(wù)探索研究[D]. 劉夢皎.云南財經(jīng)大學 2018
[3]脈搏波特征點識別及無創(chuàng)血壓監(jiān)測方法研究[D]. 劉旭.重慶大學 2016
[4]家電電氣工作狀態(tài)識別及建筑電能負荷預(yù)測方法研究[D]. 陳杰.安徽建筑大學 2016
[5]脈搏信號采集系統(tǒng)設(shè)計及算法研究[D]. 李凱.天津理工大學 2014
[6]人體生理參數(shù)的密碼學特征提取與分析及其在安全WBAN中的應(yīng)用[D]. 李卓東.電子科技大學 2014
[7]家用電器狀態(tài)監(jiān)測若干關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 劉酩.安徽建筑工業(yè)學院 2012
[8]脈搏波實時分析技術(shù)的研究與脈搏輔診系統(tǒng)設(shè)計[D]. 李閃珠.杭州電子科技大學 2012
本文編號:3329326
【文章來源】:安徽建筑大學安徽省
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
GPTS開始界面
安徽建筑大學碩士學位論文第二章基于相似度分段及重采樣的自適應(yīng)波形數(shù)據(jù)壓縮方法8展示、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、文件格式轉(zhuǎn)換等。該平臺可直接應(yīng)用于電力信號測試。GPTS的前端采集模塊提供了USB,ISA,PCI等不同總線接口的采集卡。GPTS采集卡主要包括模擬和開關(guān)量兩部分[51]。其中,模擬部分包括單端最大輸入32路,雙端最大輸入16路,輸入信號幅值為0~10V、-5V~+5V、0~20mA,采樣精度12位、單通道最大采樣率5000KHz,多通道則為200KHz;開關(guān)量部分包括TTL電平轉(zhuǎn)換,16路輸入/輸出通道。GPTS開始界面如圖2-2所示,前臺采集數(shù)據(jù)波形實時顯示如圖2-3所示,后臺讀取數(shù)據(jù)分析如圖2-4所示。其中,文件轉(zhuǎn)換生成的文件名稱保持不變,文件名稱用年/月/日/時/分/秒/端口號對轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)文件進行命名,例如:2019-11-7_8_41_13-CH1.datx;轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)內(nèi)容增加了信號類型、端口號、信號極性、采樣頻率、采樣點數(shù)、采集時間和數(shù)據(jù)值等多個屬性。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換結(jié)果如圖2-5所示:圖2-2GPTS開始界面圖2-3GPTS前臺界面圖2-4GPTS后臺界面圖2-5GPTS轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)內(nèi)容2.1.2數(shù)據(jù)采集為了滿足后期信號處理需求,采用GPTS連續(xù)捕捉模式同步采集電壓、電流波形,為了考察不同采樣率對本章壓縮算法的壓縮效果的影響,依據(jù)GB/Z17624.2-2013標
安徽建筑大學碩士學位論文第二章基于相似度分段及重采樣的自適應(yīng)波形數(shù)據(jù)壓縮方法8展示、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、文件格式轉(zhuǎn)換等。該平臺可直接應(yīng)用于電力信號測試。GPTS的前端采集模塊提供了USB,ISA,PCI等不同總線接口的采集卡。GPTS采集卡主要包括模擬和開關(guān)量兩部分[51]。其中,模擬部分包括單端最大輸入32路,雙端最大輸入16路,輸入信號幅值為0~10V、-5V~+5V、0~20mA,采樣精度12位、單通道最大采樣率5000KHz,多通道則為200KHz;開關(guān)量部分包括TTL電平轉(zhuǎn)換,16路輸入/輸出通道。GPTS開始界面如圖2-2所示,前臺采集數(shù)據(jù)波形實時顯示如圖2-3所示,后臺讀取數(shù)據(jù)分析如圖2-4所示。其中,文件轉(zhuǎn)換生成的文件名稱保持不變,文件名稱用年/月/日/時/分/秒/端口號對轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)文件進行命名,例如:2019-11-7_8_41_13-CH1.datx;轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)內(nèi)容增加了信號類型、端口號、信號極性、采樣頻率、采樣點數(shù)、采集時間和數(shù)據(jù)值等多個屬性。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換結(jié)果如圖2-5所示:圖2-2GPTS開始界面圖2-3GPTS前臺界面圖2-4GPTS后臺界面圖2-5GPTS轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)內(nèi)容2.1.2數(shù)據(jù)采集為了滿足后期信號處理需求,采用GPTS連續(xù)捕捉模式同步采集電壓、電流波形,為了考察不同采樣率對本章壓縮算法的壓縮效果的影響,依據(jù)GB/Z17624.2-2013標
【參考文獻】:
期刊論文
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[5]窄帶物聯(lián)網(wǎng)的輕量級加密方案[J]. 賈榮媛,王宜懷,王小寧. 計算機工程與設(shè)計. 2018(10)
[6]基于FPGA的多通道心電信號實時濾波與壓縮[J]. 張光普,陳日清,付軼帆,吳劍. 傳感器與微系統(tǒng). 2018(02)
[7]可穿戴醫(yī)療健康監(jiān)護現(xiàn)狀與展望[J]. 周旺,賈天震,陳賢祥,方震. 中國醫(yī)療設(shè)備. 2017(06)
[8]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)輕量級數(shù)據(jù)加密機制設(shè)計[J]. 鄧昀,程小輝. 計算機工程與科學. 2017(04)
[9]基于EZW的ECG壓縮算法研究與改進[J]. 彭自然,王國軍. 計算機科學. 2016(11)
[10]基于諧波濾波器組的電能質(zhì)量擾動數(shù)據(jù)壓縮方法[J]. 張明,龔建峰,何順帆. 電力系統(tǒng)自動化. 2016(15)
碩士論文
[1]基于LZ4數(shù)據(jù)壓縮與格加密的大數(shù)據(jù)加密算法研究[D]. 梅發(fā)強.南京航空航天大學 2019
[2]昆明市智慧養(yǎng)老服務(wù)探索研究[D]. 劉夢皎.云南財經(jīng)大學 2018
[3]脈搏波特征點識別及無創(chuàng)血壓監(jiān)測方法研究[D]. 劉旭.重慶大學 2016
[4]家電電氣工作狀態(tài)識別及建筑電能負荷預(yù)測方法研究[D]. 陳杰.安徽建筑大學 2016
[5]脈搏信號采集系統(tǒng)設(shè)計及算法研究[D]. 李凱.天津理工大學 2014
[6]人體生理參數(shù)的密碼學特征提取與分析及其在安全WBAN中的應(yīng)用[D]. 李卓東.電子科技大學 2014
[7]家用電器狀態(tài)監(jiān)測若干關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 劉酩.安徽建筑工業(yè)學院 2012
[8]脈搏波實時分析技術(shù)的研究與脈搏輔診系統(tǒng)設(shè)計[D]. 李閃珠.杭州電子科技大學 2012
本文編號:3329326
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