基于Android的多传感器信息融合技术在气溶胶自动化检测中的应用

　　仪器端蓝牙同ARM端蓝牙建立连接后开始数据传输，信息融合系统开始采集并存储数据，同时绘制数据曲线。图5为5种仪器同时在后台运行的Notification效果图。图6~图10分别为QT8554、APS3321、SMPS3936、IN3550、AE31的实时数据曲线图。

　　2.2 文件管理模块

　　文件管理模块主要为查看历史数据文件而设计，提供随时查看、分析历史数据的功能。对历史数据文件的操作主要有数据信息查看和数据信息统计。另外，为了更直观地反映数据的变化趋势，历史数据文件操作模块中采用数据曲线还原方案，再现数据采集过程中的数据曲线，并提供曲线的放大缩小查看模式，便于查看数据变化情况。

　　图11为数据曲线查看功能的效果图。其中图11(a)为打开曲线查看模式后的初始模式。为便于查看较大数据文件，本软件设计时采用Android下自定义view的形式，设计了查看曲线的picview控件。添加触控操作，可以方便地左右滑动以查看各个阶段的数据。图11(b)显示了向右滑动picview后的效果图。由于数据文件中的数据种类较多，软件中设计了单一数据曲线模式，通过"切换"按钮转换到图11(c)所示效果，并可以通过点击左右箭头实现不同参数曲线间的切换。

　　图5 Notification效果图

　　图6 QT8554实时数据曲线图

　　图7 APS3321实时数据曲线图

　　图8 SMPS3936实时数据曲线图

　　图10 AE31实时数据曲线图

　　图11数据曲线查看功能的效果图

　　2.3 设置管理模块

　　设置管理模块主要实现系统相关配置及软件帮助信息的查看等功能。软件中配置信息的存储方式分别采用了Android提供的共享优先数据方法(shared preferences)，如文件管理模块中记忆功能开关的配置和在线离线模式切换的配置;Android下标准的SQLite数据库形式，如蓝牙ID信息配置等;基本的文件存储形式，如帮助文件等。

　　3 数据融合处理

　　5种仪器采集的数据格式，虽然参数个数不同，但是各种仪器数据均采用ASCII码的形式发送，各个数据间采用逗号分隔。例如，QT8554数据格式：

　　2010/09/30,19:24:57,555,0.2,28.8,78.4

　　AE31数据格式：

　　6Dec10,15:15,15741,14996,14846,14702,14461,14899,14787,…，0.0212,3.0071,0.6,6.565,0.0212,16584,0.0212…

　　QT8554数据中包含日期、时间和4个测量参数， AE31数据中不仅包含日期、时间和7个测量参数，还包含很多无用参照信息。应对上述情况，在设计时采用了添加数据帧头的形式，通过对帧头中对应信息的判断区分不同仪器数据，提取有效数据。

　　数据帧头格式为：

　　其中，00位为保留位;ID为ID号，同信息融合软件中ID配置匹配;Addr为源蓝牙地址;Mode为通信方式，00为polled模式，01为unpolled模式;Type为消息类型，00为指令，01为数据;DS为数据区开始位置;DL为数据长度;VDL为有效数据长度;VDN为有效数据个数。

　　仪器采集传输的数据中虽然包含很多对实时显示曲线无用的参照及统计信息，但是对后续的分析处理数据还是有重要的价值，因此对数据格式进行归一化处理过程中要确保帧头后数据的完整性。ARM端信息融合软件在接收到格式化的数据后，按相同的格式获取各个位的信息，根据帧头信息及设置模块中的设置信息区分开不同仪器数据。判断完数据的有效性及完整性后，数据首先被完整地存储到磁盘，而后调用相应数据分析模块，进行数据处理显示。

　　4 总结

　　多传感器信息融合系统本着能够方便、高效检测气溶胶的原则进行设计，仅选择了5种测量仪器进行数据融合，提高了系统的便携性和移动性。为适应更多的参数测量及日后工作的需要，本系统预留了新增仪器配置模块，提高了系统的适应性。系统中仍有很多功能未能完善，日后工作主要有： 在数据曲线实时绘制及历史曲线查看模块中添加通过单击曲线上任意一点显示该点的数据值的功能，以便查看分析离散数据值;在数据融合中添加算法，排除重复冗余的数据，提取有效的数据，提高系统的效率等。