1.基于空閑頻段選擇的物流信息遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測方法,用于由物流管理平臺、載有貨物的物流車輛所形成的物流信息遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng),物流車輛上設(shè)置有控制器以及分別連接控制器的RFID掃描器、GPS定位器、攝像頭、存儲器、頻譜感知融合模塊、N個(gè)頻譜感知模塊以及實(shí)現(xiàn)連接物流管理平臺的通信模塊,RFID掃描器、GPS定位器、攝像頭和通信模塊分別連接存儲器,貨物上具有含有貨物編號、貨物名稱、發(fā)件人信息和收件人信息的RFID標(biāo)簽,N≥3,其特征在于,所述物流信息遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測方法依次包括如下步驟:
步驟1,物流管理平臺對物流員已攬件的貨物登記、存儲,并生成包括有貨物編號、貨物名稱、發(fā)件人信息以及收件人信息的RFID標(biāo)簽,RFID標(biāo)簽貼于對應(yīng)的貨物上;其中,RFID標(biāo)簽內(nèi)的貨物編號與貨物名稱一一對應(yīng);
步驟2,物流管理平臺根據(jù)已登記的貨物信息將各貨物分配給對應(yīng)的物流車輛載運(yùn),物流管理平臺存儲各貨物與載運(yùn)物流車輛之間的一一對應(yīng)關(guān)系,從而在物流管理平臺中建立已登記被載運(yùn)貨物的物流信息數(shù)據(jù)庫;
步驟3,物流車輛在運(yùn)送貨物的過程中,物流車輛通過通信模塊建立與物流管理平臺的通信連接;
步驟4,當(dāng)物流管理平臺需要遠(yuǎn)程監(jiān)測貨物的實(shí)時(shí)狀態(tài)時(shí),物流管理平臺發(fā)送所需監(jiān)測貨物的貨物編號給對應(yīng)的物流車輛,對應(yīng)物流車輛上的控制器在接收到物流管理平臺發(fā)送來的監(jiān)測命令以及貨物編號后,控制器命令RFID掃描器掃描車輛上的貨物,控制器命令GPS定位器、攝像頭和各頻譜感知模塊啟動(dòng),以開啟物流管理平臺對物流車輛上貨物的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測;
步驟5,物流車輛上的各頻譜感知模塊在物流車輛內(nèi)移動(dòng)且由各頻譜感知模塊啟動(dòng)對周圍通信環(huán)境中空閑頻段的偵測工作,以在物流管理平臺發(fā)送監(jiān)測貨物狀態(tài)的指令時(shí),物流車輛上的通信模塊切換至所偵測到的空閑頻段上通信,從而建立物流車輛與物流管理平臺之間的大數(shù)據(jù)順暢通信;其中,物流車輛上的頻譜感知模塊偵測周圍通信環(huán)境中空閑頻段的過程包括如下步驟5-1至步驟5-7:
步驟5-1,N個(gè)頻譜感知模塊分別獲取自身信噪比和即時(shí)速度矢量值,各頻譜感知模塊按照各自的預(yù)設(shè)檢測周期對周圍通信環(huán)境中M個(gè)授權(quán)頻段的占用情況依次分別進(jìn)行能量檢測,然后將獲取的即時(shí)位置、檢測概率、虛警概率以及自身信噪比分別對應(yīng)地發(fā)送給頻譜感知融合模塊,由頻譜感知融合模塊發(fā)送其自身位置給各頻譜感知模塊,M≥2;其中:
物流車輛上的頻譜感知融合模塊標(biāo)記為FC,第i個(gè)頻譜感知模塊標(biāo)記為CRi,頻譜感知模塊CRi自身的信噪比記為SNRi,即時(shí)速度矢量值包括即時(shí)速度值以及即時(shí)速度的偏移角,即時(shí)速度的偏移角為頻譜感知模塊當(dāng)前前進(jìn)方向偏離該頻譜感知模塊前一時(shí)刻速度方向的偏離角度,頻譜感知模塊CRi的即時(shí)速度值標(biāo)記為vi,頻譜感知模塊CRi的即時(shí)速度vi的偏移角標(biāo)記為θi,頻譜感知模塊CRi的預(yù)設(shè)檢測周期記為TCRi;頻譜感知模塊CRi對授權(quán)頻段j的檢測概率為Pd(CRi,j),頻譜感知模塊CRi對授權(quán)頻段j的虛警概率記為Pf(CRi,j),i=1,2,…,N,N≥3;j=1,2,…,M,M≥2;
步驟5-2,物流車輛上的各頻譜感知模塊判斷在其對應(yīng)的預(yù)設(shè)檢測周期內(nèi),如果當(dāng)前時(shí)刻獲取的檢測概率與其前一時(shí)刻獲取的檢測概率之間的差值沒有處于允許誤差范圍內(nèi)時(shí),則該頻譜感知模塊發(fā)送當(dāng)前時(shí)刻的檢測結(jié)果給頻譜感知融合模塊存儲,以更新其在頻譜感知融合模塊處的檢測概率和虛警概率;否則,該頻譜感知模塊在當(dāng)前的預(yù)設(shè)檢測周期內(nèi)不再對頻譜感知融合模塊處的檢測結(jié)果進(jìn)行更新;頻譜感知模塊發(fā)送的檢測結(jié)果包括對授權(quán)頻段的檢測概率和虛警概率;
步驟5-3,物流車輛上的頻譜感知融合模塊計(jì)算各頻譜感知模塊在所有頻譜感知模塊中的歸一化可信指數(shù)以及各頻譜感知模塊所受周圍頻譜感知模塊干擾的歸一化干擾指數(shù);其中,頻譜感知模塊CRi的歸一化可信指數(shù)記為頻譜感知模塊CRi的歸一化干擾指數(shù)記為
步驟5-4,物流車輛上的頻譜感知融合模塊根據(jù)各頻譜感知模塊的預(yù)設(shè)檢測周期、即時(shí)速度值以及即時(shí)速度方向的偏移角,獲取得到各頻譜感知模塊的歸一化速度影響因子以及參與協(xié)作檢測的優(yōu)先級指數(shù);其中,各頻譜感知模塊的歸一化速度影響因子和優(yōu)先級指數(shù)的獲取過程包括如下步驟5-41至步驟5-44:
步驟5-41,物流車輛上的頻譜感知融合模塊根據(jù)各頻譜感知模塊的預(yù)設(shè)檢測周期、即時(shí)速度值以及即時(shí)速度方向的偏移角,得到頻譜感知模塊至頻譜感知融合模塊實(shí)時(shí)距離之間的函數(shù)方程;其中:
其中,Δdi表示頻譜感知模塊CRi至頻譜感知融合模塊FC的實(shí)時(shí)距離,TCRi表示頻譜感知模塊CRi的預(yù)設(shè)檢測周期,D0i表示頻譜感知模塊CRi初始位置至頻譜感知融合模塊FC的直線距離;
步驟5-42,根據(jù)頻譜感知模塊與頻譜感知融合模塊間的實(shí)時(shí)距離以及頻譜感知模塊的累計(jì)移動(dòng)時(shí)間,得到頻譜感知模塊在累計(jì)移動(dòng)時(shí)間內(nèi)的平均速度值,并將該平均速度值發(fā)送給頻譜感知融合模塊;頻譜感知模塊CRi的平均速度值計(jì)算如下:
其中,表示頻譜感知模塊CRi在累計(jì)移動(dòng)時(shí)間內(nèi)的平均速度值,Ti表示頻譜感知模塊CRi的累計(jì)移動(dòng)時(shí)間;
步驟5-43,物流車輛上的頻譜感知融合模塊根據(jù)各頻譜感知模塊發(fā)送來的平均速度值,計(jì)算各頻譜感知模塊的速度對其檢測結(jié)果的歸一化速度影響因子;其中,頻譜感知模塊CRi所對應(yīng)的歸一化速度影響因子的計(jì)算公式如下:
N表示物流車輛上的所有頻譜感知模塊的總數(shù)目,表示所有頻譜感知模塊的平均速度值中的最大值,表示所有頻譜感知模塊的平均速度值中的最小值;θi表示頻譜感知模塊CRi的即時(shí)速度的偏移角;
步驟5-44,物流車輛上的頻譜感知融合模塊根據(jù)各頻譜感知模塊對應(yīng)的歸一化可信指數(shù)、歸一化干擾指數(shù)以及歸一化速度影響因子,得到各頻譜感知模塊參與協(xié)作檢測的優(yōu)先級指數(shù);其中,頻譜感知模塊CRi參與協(xié)作檢測的優(yōu)先級指數(shù)記為φi:優(yōu)先級指數(shù)φi的計(jì)算公式為i=1,2,…,N,N≥3;
步驟5-5,物流車輛上的頻譜感知融合模塊預(yù)設(shè)篩選協(xié)作頻譜感知模塊的優(yōu)先級指數(shù)篩選閾值,并根據(jù)優(yōu)先級指數(shù)篩選閾值以及各頻譜感知模塊參與協(xié)作檢測的優(yōu)先級指數(shù),篩選得到最終參與協(xié)作檢測的頻譜感知模塊,并將篩選得到的頻譜感知模塊置入?yún)f(xié)作頻譜感知模塊集合中:
當(dāng)頻譜感知模塊對應(yīng)的優(yōu)先級指數(shù)大于預(yù)設(shè)優(yōu)先級指數(shù)篩選閾值時(shí),則選擇該頻譜感知模塊參與協(xié)作檢測,并將該頻譜感知模塊置入?yún)f(xié)作頻譜感知模塊集合中;否則,頻譜感知融合模塊拒絕該頻譜感知模塊參與協(xié)作檢測;其中,置入到協(xié)作頻譜感知模塊集合中的協(xié)作頻譜感知模塊的總數(shù)目為N1,0≤N1≤N;
步驟5-6,根據(jù)協(xié)作頻譜感知模塊集合中各協(xié)作頻譜感知模塊對應(yīng)的歸一化可信指數(shù)、歸一化速度影響因子以及各協(xié)作頻譜感知模塊的檢測結(jié)果,由頻譜感知融合模塊對所有協(xié)作頻譜感知模塊的檢測結(jié)果融合,以得到所有協(xié)作頻譜感知模塊針對授權(quán)頻段j的最終協(xié)作檢測概率以及針對授權(quán)頻段j的最終協(xié)作虛警概率;其中:
其中,Qd(Cl,j)表示所有協(xié)作頻譜感知模塊針對授權(quán)頻段j的最終協(xié)作檢測概率,Qf(Cl,j)表示所有協(xié)作頻譜感知模塊針對授權(quán)頻段j的最終協(xié)作虛警概率;pd(CRk,j)表示協(xié)作頻譜感知模塊集合中第k個(gè)協(xié)作頻譜感知模塊CRk對授權(quán)頻段j的檢測概率,pf(CRk,j)表示協(xié)作頻譜感知模塊集合中第k個(gè)協(xié)作頻譜感知模塊CRk對授權(quán)頻段j的虛警概率,表示協(xié)作頻譜感知模塊CRk對應(yīng)的歸一化可信指數(shù),表示協(xié)作頻譜感知模塊CRk對應(yīng)的歸一化速度影響因子;
步驟5-7,物流車輛上的頻譜感知融合模塊以及N個(gè)頻譜感知模塊再次按照步驟5-1至步驟5-6的方法,實(shí)現(xiàn)對其他剩余M-1個(gè)授權(quán)頻段的偵測并得到針對各授權(quán)頻段的最終協(xié)作檢測概率和最終協(xié)作虛警概率,從而實(shí)現(xiàn)物流車輛掌握每個(gè)授權(quán)頻段當(dāng)前處于空閑狀態(tài)還是占用狀態(tài);
步驟6,物流車輛上的頻譜感知融合模塊將針對各授權(quán)頻段的偵測結(jié)果發(fā)送給物流車輛上的控制模塊,控制模塊根據(jù)各授權(quán)頻段的偵測結(jié)果選擇處于空閑狀態(tài)的空閑頻段,并命令通信模塊切換到所選擇的空閑頻段上工作,以建立物流車輛與物流管理平臺之間的大數(shù)據(jù)順暢通信連接;
步驟7,物流管理平臺獲取物流車輛上通信模塊通過所選空閑頻段發(fā)送來的實(shí)時(shí)位置信息以及實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控信息,從而實(shí)現(xiàn)物流管理平臺根據(jù)需要遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測物流信息。