1.一種面向WSNs的環(huán)境自適應的能量感知方法，其特征在于，在無線傳感網(wǎng)絡WSNs的基礎上，引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與云服務，將信息數(shù)據(jù)采集、組網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)上傳與協(xié)同數(shù)據(jù)處理集于一體，基于包括能量收集模塊、能量控制模塊、主控模塊、WSNs傳感器節(jié)點及網(wǎng)關以及云端計算機構(gòu)成的能量感知系統(tǒng)，網(wǎng)關通過ZigBee和各個WSNs傳感器節(jié)點相連接，WSNs傳感器節(jié)點與網(wǎng)關采用多跳的形式連接，每個模塊均包含一個Zigbee進行無線傳輸；
能量收集模塊用于采集外界環(huán)境中的太陽能、風能以及由水面波動產(chǎn)生的震動能三種不同的能量，包括太陽能面板、風力發(fā)電機、震動電機和調(diào)整電機，調(diào)整電機接收主控模塊的控制信號輸出給太陽能面板、風力發(fā)電機和震動電機；
主控模塊包括MCU、LCD顯示、存儲和GPRS通信單元，MCU與LCD顯示單元、存儲單元和GPRS通信單元均分別為雙向交互連接，MCU中包括功率信息融合模塊、決策支持子系統(tǒng)和環(huán)境能量協(xié)同控制策略機構(gòu)，功率信息融合模塊的輸入連接云端計算機，功率信息融合模塊的輸出連接決策支持子系統(tǒng)，決策支持子系統(tǒng)的輸出連接環(huán)境能量協(xié)同控制策略機構(gòu)，環(huán)境能量協(xié)同控制策略機構(gòu)的輸出連接能量收集模塊中的調(diào)整電機；
能量控制模塊包括功率檢測單元、DC-DC變換器和可充電電池，太陽能面板、風力發(fā)電機和震動電機的輸出均連接功率檢測單元，功率檢測單元的輸出連接MCU中的功率信息融合模塊，功率檢測單元的輸出還依次連接DC-DC變換器和可充電電池，可充電電池的輸出分別連接主控模塊和WSNs傳感器節(jié)點，WSNs傳感器節(jié)點的輸出通過網(wǎng)關用有線網(wǎng)絡連接云端計算機，云端計算機與GPRS通信單元雙向交互連接；
云端計算機接收來自氣象局傳送的包括風向和太陽方位角的氣象數(shù)據(jù)，并將這些氣象數(shù)據(jù)經(jīng)GPRS通信單元傳送給MCU中的功率信息融合模塊，經(jīng)過決策支持子系統(tǒng)最終由環(huán)境能量協(xié)同控制策略機構(gòu)把這些天氣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為控制信號，并將該控制信號傳送給能量收集單元中的調(diào)整電機，使調(diào)整電機調(diào)整能量收集模塊中的風能電機和太陽能電池板來接收目前三種環(huán)境能源中各自最大的能量，并將這些能量輸送到能量控制模塊中的功率檢測單元，功率檢測單元包括電壓電流傳感器和模擬乘法器，電壓電流傳感器的輸出連接模擬乘法器，環(huán)境能量輸送到功率檢測單元中的電壓電流傳感器中，得到能量的電壓電流數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)傳輸?shù)侥M相乘器中，將電壓電流的數(shù)據(jù)進行相乘，由此計算出三種不同環(huán)境能源的功率數(shù)據(jù)，將這些功率數(shù)據(jù)傳輸?shù)組CU中的功率信息融合模塊進行處理，同時，主控模塊中的GPRS通信單元通過GPRS網(wǎng)絡獲取氣象局測得的太陽能、風能、震動能三種能源的功率數(shù)據(jù)，在MCU的功率信息融合中利用融合公式將功率檢測單元得到的功率數(shù)據(jù)與氣象局的各個功率數(shù)據(jù)進行融合并輸出到?jīng)Q策支持子系統(tǒng)中，在決策支持子系統(tǒng)中利用決策公式(MAX{Psolar,Pwind,Pvibrate}，得到三者的最大值，將其對應的環(huán)境能源編號作為決策信息，輸出到環(huán)境能量協(xié)同控制策略機構(gòu)得到控制信號，再將該控制信號回傳給能量收集模塊中的調(diào)整電機，以選擇當前最佳的環(huán)境能源給可充電電池進行充電，可充電電池給WSNs傳感器節(jié)點及主控模塊供能，主控模塊中的LCD顯示單元顯示當前環(huán)境能源的功率，GPRS通信單元將采集到的當?shù)丨h(huán)境信息發(fā)送到云端計算機，存儲單元則是將歷史數(shù)據(jù)保存起來，云端計算機將接收到的主控模塊輸出數(shù)據(jù)進行處理，并在網(wǎng)頁上發(fā)布這些采集到的當?shù)丨h(huán)境信息，用戶通過網(wǎng)頁實時地查詢當?shù)丨h(huán)境的監(jiān)測數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向WSNs的環(huán)境自適應的能量感知方法，其特征在于，包括以下步驟：
步驟1：云端計算機接收來自氣象局傳送的包括風向和太陽方位角的氣象數(shù)據(jù)，并將這些氣象數(shù)據(jù)傳送給主控模塊的MCU，MCU中的環(huán)境能量協(xié)同控制策略機構(gòu)把這些天氣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為控制信號，并將該控制信號傳送給能量收集單元中的調(diào)整電機；
步驟2：調(diào)整電機調(diào)整能量收集模塊中的風能電機和太陽能電池板來接收目前三種環(huán)境能源中各自最大的能量，并將這些能量輸送到能量控制模塊中的功率檢測單元；
步驟3：功率檢測單元接收到來自能量收集單元的能量后，功率檢測單元中的電壓電流傳感器得到電壓電流數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)傳輸?shù)侥M相乘器中，將電壓電流的數(shù)據(jù)進行相乘，由此計算出三種不同環(huán)境能源的功率數(shù)據(jù)并傳送給主控模塊的功率信息融合模塊；
步驟4：功率信息融合模塊接收到來自能量控制模塊的功率數(shù)據(jù)后，通過GPRS單元訪問云端計算機獲取氣象局得到的太陽能、風能、震動能三種能量的功率數(shù)據(jù)，在功率信息融合模塊中利用融合公式將功率檢測單元得到的功率數(shù)據(jù)與氣象局的各個功率數(shù)據(jù)進行融合并輸出到?jīng)Q策支持子系統(tǒng)中，在決策支持子系統(tǒng)中得到?jīng)Q策信息，輸出到環(huán)境能量協(xié)同控制策略機構(gòu)得到控制信號，再將該控制信號回傳給能量收集模塊中的調(diào)整電機，選擇一個功率最大的作為當前的自供電環(huán)境能源，并將該環(huán)境能源通知給能量控制模塊，能量控制模塊將對應的環(huán)境能源輸送給整個系統(tǒng)，主控模塊中的LCD模塊顯示當前選擇的環(huán)境能源及功率，存儲模塊存儲歷史選擇的環(huán)境能源及功率，GPRS模塊將當前選擇的環(huán)境能源及功率上傳至云端計算機；
功率信息融合中利用的融合公式為：
Psolar＝Psolar1×ω1+Psolar2×ω2；
Pwind＝Pwind1×ω1+Pwind2×ω2；
Pvibrate＝Pvibrate1×ω1+Pvibrate2×ω2；
功率檢測單元傳出的太陽能功率數(shù)據(jù)為Psolar1，風能功率數(shù)據(jù)為Pwind1，震動功率數(shù)據(jù)為Pvibrate1，功率檢測單元傳出的各個功率數(shù)據(jù)的權(quán)重為ω1＝0.7；氣象局傳出的太陽能功率數(shù)據(jù)為Psolar2，風能功率數(shù)據(jù)為Pwind2，震動功率數(shù)據(jù)為Pvibrate2，氣象局傳出的各個功率數(shù)據(jù)的權(quán)重為ω2＝0.3；其中ω1+ω2＝1；Psolar代表最終融合后的太陽能功率數(shù)據(jù)，Pwind代表最終融合后的風能功率數(shù)據(jù)，Pvibrate代表最終融合后的震動功率數(shù)據(jù)；
步驟5：能量控制模塊接收到當前選擇的環(huán)境數(shù)據(jù)后，將當前選擇的環(huán)境能源通過DC-DC轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換后的能量給可充電電池充電，可充電電池給WSNs傳感器節(jié)點及主控模塊供能。