本發(fā)明是屬于通信
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體地說涉及物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的定時(shí)采集存儲(chǔ)與采集數(shù)據(jù)的非實(shí)時(shí)傳輸?shù)姆椒ê拖到y(tǒng)。
背景技術(shù)：
：物聯(lián)網(wǎng)是以感知為核心的物與物互聯(lián)的綜合信息系統(tǒng)，是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信后世界信息產(chǎn)業(yè)革命的新一次浪潮，被認(rèn)為是下一個(gè)萬億級(jí)產(chǎn)業(yè)。其市場(chǎng)前景預(yù)期將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)通信，必將成為世界經(jīng)濟(jì)的新增長(zhǎng)點(diǎn)，為未來社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步和科技創(chuàng)新提供最重要的基礎(chǔ)設(shè)施保障，也必將徹底改變?nèi)藗兊纳罘绞?。物?lián)網(wǎng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是由感知互動(dòng)層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層和應(yīng)用服務(wù)層組成的3層體系結(jié)構(gòu)。感知互動(dòng)層位于整個(gè)體系的最下層，其主要作用是感知和識(shí)別物體，收集環(huán)境信息；應(yīng)用服務(wù)層整個(gè)體系的最上層，是將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與行業(yè)專業(yè)技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)廣泛智能化應(yīng)用的解決方案；網(wǎng)絡(luò)傳輸層位于整個(gè)體系的中間位置，包括各種通信網(wǎng)絡(luò)形成的融合網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)傳輸層是物聯(lián)網(wǎng)提供無處不在服務(wù)的基礎(chǔ)設(shè)施。通信網(wǎng)絡(luò)是支撐物聯(lián)網(wǎng)信息傳遞和服務(wù)的基礎(chǔ)設(shè)置。物聯(lián)網(wǎng)的通信技術(shù)主要涵蓋感知層的末梢網(wǎng)絡(luò)和公共通信網(wǎng)絡(luò)的接入網(wǎng)等技術(shù)。末梢網(wǎng)絡(luò)主要以傳感器網(wǎng)絡(luò)為代表，它是一種典型的固定傳感器節(jié)點(diǎn)自組網(wǎng)技術(shù)，利用傳感器形成多跳自組織網(wǎng)絡(luò)；物聯(lián)網(wǎng)接入技術(shù)包括有線（雙絞線、同軸、光纖等）接入和無線（2G、3G、4G、衛(wèi)星通信以及802.11、802.16、802.15、藍(lán)牙等）接入兩大類型。在有線及無線接入方式受限，衛(wèi)星通信價(jià)格難以承受的情況下，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用受到了極大地限制。為解決這一問題，需發(fā)明適用的一種物聯(lián)網(wǎng)信息定時(shí)采集存儲(chǔ)及非實(shí)時(shí)傳輸系統(tǒng)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)傳感器采集的信息無法在節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)而導(dǎo)致的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用受限，提供了一種物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)定時(shí)存儲(chǔ)采集的信息及非實(shí)時(shí)傳輸?shù)南到y(tǒng)。本發(fā)明提供一種物聯(lián)網(wǎng)信息定時(shí)存儲(chǔ)采集及非實(shí)時(shí)傳輸系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)與用戶端交互連接，所述用戶端與所述中繼站通過無線傳輸連接，所述中繼站與自己對(duì)應(yīng)的采集端群通過無線傳輸連接，所述采集端群中包含多個(gè)采集端。進(jìn)一步地，所述用戶端由用戶發(fā)送傳輸指令指令，并將所述傳輸指令通過所述中繼站發(fā)送給所述采集端。優(yōu)選地，收到所述傳輸指令的所述采集端停止數(shù)據(jù)采集，并將已經(jīng)采集到并存儲(chǔ)在SD存儲(chǔ)卡中的采集數(shù)據(jù)發(fā)送給所述中繼站，所述中繼站將所述采集數(shù)據(jù)發(fā)送給所述用戶端，所述用戶端將收到的所述采集數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到所述計(jì)算機(jī)中。本發(fā)明提供的一種物聯(lián)網(wǎng)信息定時(shí)數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)及非實(shí)時(shí)傳輸系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)相比較有如下有益效果：本發(fā)明采集端根據(jù)使用需要定時(shí)采集數(shù)據(jù)，采集的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在采集端的SD卡上；并在用戶需要的時(shí)候（即用戶通過用戶端發(fā)送傳輸指令時(shí)）將存儲(chǔ)在SD卡上的數(shù)據(jù)通過中繼站傳輸?shù)接脩舳?，由用戶端傳送到?jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)庫中。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)定時(shí)采集并存儲(chǔ)，非實(shí)時(shí)傳輸。本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。附圖說明此處所說明的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：圖1是本發(fā)明所述的一種物聯(lián)網(wǎng)信息定時(shí)采集存儲(chǔ)及非實(shí)時(shí)傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；圖2是本發(fā)明所述的一種物聯(lián)網(wǎng)信息定時(shí)采集存儲(chǔ)及非實(shí)時(shí)傳輸系統(tǒng)的用戶端方框圖；圖3是本發(fā)明所述的一種物聯(lián)網(wǎng)信息定時(shí)采集存儲(chǔ)及非實(shí)時(shí)傳輸系統(tǒng)的中繼站方框圖；圖4是本發(fā)明所述的一種物聯(lián)網(wǎng)信息定時(shí)采集存儲(chǔ)及非實(shí)時(shí)傳輸系統(tǒng)的采集端方框圖；圖5是本發(fā)明所述的一種物聯(lián)網(wǎng)信息定時(shí)采集存儲(chǔ)及非實(shí)時(shí)傳輸系統(tǒng)的實(shí)施示意圖；圖6是本發(fā)明所述的一種物聯(lián)網(wǎng)信息定時(shí)采集的數(shù)據(jù)非實(shí)時(shí)傳輸?shù)诫娔X，存儲(chǔ)采集數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)庫的界面圖；圖7是本發(fā)明所述的一種物聯(lián)網(wǎng)信息定時(shí)采集存儲(chǔ)及非實(shí)時(shí)傳輸系統(tǒng)的電腦查詢采集數(shù)據(jù)的界面圖；圖8是本發(fā)明所述的一種物聯(lián)網(wǎng)信息定時(shí)采集存儲(chǔ)及非實(shí)時(shí)傳輸系統(tǒng)的電腦顯示02號(hào)中繼站的03號(hào)采集端一天數(shù)據(jù)采集每小時(shí)數(shù)據(jù)平均曲線圖。具體實(shí)施方式本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)信息需要實(shí)時(shí)傳輸、采集端無法存儲(chǔ)采集數(shù)據(jù)的局限性等問題，提供了一種物聯(lián)網(wǎng)信息定時(shí)采集存儲(chǔ)及非實(shí)時(shí)傳輸系統(tǒng)。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明的實(shí)施例及實(shí)施例中的技術(shù)特征可以相互結(jié)合，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。如圖1－圖8所示，本發(fā)明提出了一種物聯(lián)網(wǎng)信息定時(shí)存儲(chǔ)采集存儲(chǔ)及非實(shí)時(shí)傳輸系統(tǒng)。如圖1所示，本發(fā)明提出一種物聯(lián)網(wǎng)信息定時(shí)采集存儲(chǔ)及非實(shí)時(shí)傳輸系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)1與用戶端2連接，所述用戶端2與所述中繼站3連接，所述中繼站3與自己對(duì)應(yīng)的采集端群4，所述采集端群4中包含多個(gè)采集端5。進(jìn)一步地，所述用戶端2由用戶發(fā)出傳輸數(shù)據(jù)指令，并將所述傳輸數(shù)據(jù)指令通過所述中繼站3發(fā)送給所述采集端5。進(jìn)一步地，收到所述傳輸指令的所述采集端5會(huì)停止數(shù)據(jù)采集，并將已經(jīng)采集并存儲(chǔ)在SD存儲(chǔ)卡中的采集數(shù)據(jù)發(fā)送給所述中繼站3，所述中繼站3將所述采集數(shù)據(jù)發(fā)送給所述用戶端2，所述用戶端2將收到的所述采集數(shù)據(jù)發(fā)送給計(jì)算機(jī)，所述計(jì)算機(jī)1將采集數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)庫中。從圖1可以看出，計(jì)算機(jī)1（一般采用筆記本電腦）與用戶端2連接，用戶端2有發(fā)射接收天線，發(fā)射接收天線2可以發(fā)射信號(hào)，也可以接收信號(hào)，用戶端的信號(hào)通過發(fā)射接收天線，傳送給中繼站3的發(fā)射接收天線，中繼站3接收到用戶端2的用戶傳送數(shù)據(jù)指令，根據(jù)中繼站3的編號(hào)依次開始工作，中繼站3將指令傳送給己編號(hào)的采集端5，采集端5接收到傳送數(shù)據(jù)指令，根據(jù)采集端編號(hào)依次傳送數(shù)據(jù)給中繼站3。由于采集端群4分布比較分散，各采集端群4由一個(gè)中繼站3負(fù)責(zé)接收由采集端5傳送的數(shù)據(jù)，但有的中繼站3與用戶端2距離比較遠(yuǎn)，用戶端2無法接收到中繼站3傳送的數(shù)據(jù)，因此，各中繼站3實(shí)際上承擔(dān)依次接力的作用，即起到接力傳輸?shù)淖饔?，將遠(yuǎn)距離中繼站3的數(shù)據(jù)由各中繼站3依次傳送，最后由距用戶端2最近的中繼站3傳送給用戶端2。用戶端2接收到傳送的數(shù)據(jù)，就可以將數(shù)據(jù)傳送到計(jì)算機(jī)1，并且存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)1的數(shù)據(jù)庫中。圖2是用戶端方框圖，連接計(jì)算機(jī)的接口6是插到計(jì)算機(jī)的接口上的，以便用戶端與計(jì)算機(jī)連接；用戶端接口轉(zhuǎn)換器6X是使計(jì)算機(jī)與用戶端的微控制器8相匹配；用戶端的用戶控制器7是用戶控制采集端的操作部分；用戶端的微控制器8是用戶端的核心，可以采用微功耗、低電壓、低電流的微控制器。9是用戶端發(fā)射與接收部分，它可用于發(fā)射用戶指令、接收中繼站返回的數(shù)據(jù)包；采用遠(yuǎn)距離傳輸模塊，根據(jù)資料，遠(yuǎn)距離模塊最多與65535個(gè)同頻率的模塊互動(dòng)。10是發(fā)射板模塊的電源控制部分，這部分由二個(gè)穩(wěn)壓器組成，11是較高電壓穩(wěn)壓器，穩(wěn)壓輸出很穩(wěn)定的5伏電壓，12是較低電壓穩(wěn)壓器，穩(wěn)壓輸出很穩(wěn)定的3.3伏電壓。13是用戶端的電源開關(guān)，以控制是否開啟用戶端。14是用戶端的電池，這個(gè)電池采用了可充電的6伏鋰電池，由于用戶端是用戶自己控制的，因此可以使用充電器進(jìn)行充電。圖3是該方案中繼站方框圖，15是中繼站的微控制器，是中繼站的核心，可以采用微功耗、低電壓、低電流的微控制器。16是中繼站的發(fā)射接收模塊，它可以接收用戶端發(fā)射的用戶指令，控制該中繼站的采集端群，也可以接收該中繼站的采集端群中的采集端的采集數(shù)據(jù)，并且將采集數(shù)據(jù)傳送給下一級(jí)的中繼站或傳送給用戶端。18是中繼站的電池，采用容量比較大的鋰電池，17是中繼站的穩(wěn)壓電源部分，可以輸出非常穩(wěn)定的電源電壓，19是中繼站的太陽能電池充電器部分，它可以利用太陽能為電池18充電。在實(shí)施實(shí)例中采用了12伏的鋰電池，使用15伏的太陽能為鋰電池充電，這個(gè)太陽能有保護(hù)電路，即當(dāng)鋰電池電壓小于9伏時(shí)，太陽能會(huì)給鋰電池充電，電池電壓大于12.5伏時(shí)會(huì)停止充電，因此采集端的電池電壓始終保持在9伏以上，12.5伏以下，保證了電路工作的穩(wěn)定性（中繼站的工作電壓是8伏）。圖4是采集端方框圖，從附圖4可以看出，20是采集端的接收發(fā)射部分，采用了配套用戶端與中繼站的同頻率的傳輸模塊。21是采集端的微控制器，是采集端的核心，可以采用微功耗、低電壓、低電流的微控制器。22是采集端的數(shù)據(jù)采集部分，這個(gè)根據(jù)需要不同設(shè)置不同的采集模塊，例如溫度采集模塊、空氣質(zhì)量采集模塊等。23是電源輸出控制部分，由微控制器控制它的開啟與關(guān)閉，以確定是否啟動(dòng)數(shù)據(jù)采集模塊22工作。24是采集端的電源部分，實(shí)際上這部分是一個(gè)穩(wěn)壓電路，輸出很穩(wěn)定的電壓。25是采集端的電池，可以采用鋰電池，由于采集端是分布在不同地方，有些地方是用戶難以到達(dá)的，為了保證采集端長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作，配置了太陽能26作為鋰電池的充電電源。27是SD存儲(chǔ)卡，存儲(chǔ)22采集的數(shù)據(jù)，采集模塊采集的數(shù)據(jù)，經(jīng)過微控制器21的處理，將數(shù)據(jù)臨時(shí)存儲(chǔ)到采集卡27中，這個(gè)采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過微控制器處理形成一條數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)包括中繼站編號(hào)、采集端的編號(hào)、采集日期、采集時(shí)間、采集數(shù)據(jù)類型及當(dāng)時(shí)采集的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)編輯成為一個(gè)字符串?dāng)?shù)據(jù)，存儲(chǔ)到SD存儲(chǔ)卡27中。28是一個(gè)秒定時(shí)器，這個(gè)定時(shí)器會(huì)產(chǎn)生準(zhǔn)確的秒信號(hào)，提供給微控制器21，微控制器21中設(shè)置了日期(年月日)、時(shí)間(時(shí)分秒)的自動(dòng)計(jì)時(shí)，以確定采集模塊采集數(shù)據(jù)的日期和時(shí)間。另外還設(shè)置了一個(gè)10分鐘計(jì)時(shí)器（為了說明問題，這里假定為10分鐘，但是在實(shí)際使用中可以根據(jù)用戶需要設(shè)定這個(gè)時(shí)間，以下描述中的10分鐘均以此為據(jù)），這個(gè)計(jì)時(shí)器是控制電子開關(guān)23的，當(dāng)計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)達(dá)到10分鐘，打開電子開關(guān)，以便采集數(shù)據(jù)，采集數(shù)據(jù)時(shí)間達(dá)到1秒鐘，關(guān)閉電子開關(guān)，10分鐘計(jì)時(shí)器清零，重新計(jì)時(shí)，這樣就達(dá)到了每隔10分鐘采集一次數(shù)據(jù)的目的。各采集端采用鋰電池供電的，為了保證采集端能夠長(zhǎng)時(shí)間工作，設(shè)置了太陽能電池充電功能，采用了4.3伏的鋰電池，使用5伏的太陽能為鋰電池充電，這個(gè)太陽能有保護(hù)電路，即當(dāng)鋰電池電壓小于4伏時(shí)，太陽能會(huì)給鋰電池充電，電池電壓大于4.5伏是時(shí)會(huì)停止充電，因此采集端的電池電壓始終保持在4伏以上，4.5伏以下，保證了電路工作的穩(wěn)定性（采集端的工作電壓是3.3伏）。圖5是一個(gè)具體實(shí)施例，1是筆記本電腦，30是電腦與用戶端的連接線，以便電腦與用戶端互動(dòng)，2是用戶端，是用戶操作的模塊，32是無線雙向傳輸標(biāo)志，說明用戶端與中繼站無線傳輸是雙向的，3是中繼站，34是中繼站之間無線雙向傳輸標(biāo)志，說明它們之間的傳輸也是雙向的，35是中繼站與采集端群之間的無線雙向傳輸標(biāo)志，說明它們之間的傳輸也是雙向的，4是采集端群，各采集端群包含多個(gè)采集端，各采集端群是一個(gè)特定的群體。計(jì)算機(jī)配置與軟件計(jì)算機(jī)采用了聯(lián)想筆記本電腦，雙核處理器I5-6200U2.2GHz，內(nèi)存4GBDDR3L，硬盤1000GBHDD，屏幕,14英寸HDLED，分辨率1366*768。操作系統(tǒng)是Windows732位系統(tǒng)，并且安裝了SQLServer2000數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫是“系統(tǒng)采集”數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫安裝在E盤的根目錄中的“SQL數(shù)據(jù)”目錄中，也安裝了“單片機(jī)互動(dòng)程序”程序，“單片機(jī)互動(dòng)程序”程序安裝在D盤中的“互動(dòng)程序”目錄中。用戶端硬件配置與軟件微控制器MSP430FG4618,正常工作電壓3.3伏，最大工作電流400uA，待機(jī)電流1.3uA。發(fā)射接收模塊E3A-ITU-1W，最佳工作電壓8伏，傳輸中心頻率433MHZ(425MHZ-430.5MHZ)，輸出功率1W，理論傳輸距離6000米，發(fā)射電流510mA，接收電流15.5mA,工作電壓8伏，最大耐壓28伏。晶振32.768KHz無源晶振，電阻電容均采用貼片封裝，電池9伏可充電鋰電池，電池容量2500mAh，其他根據(jù)需要配置即可。用戶端軟件是燒寫在微控制器MSP430FG4618中的，其描述不再敘述。中繼站硬件配置與軟件微控制器MSP430FG4618,正常工作電壓3.3伏，最大工作電流400uA，待機(jī)電流1.3uA.發(fā)射接收模塊E3A-ITU-1W，最佳工作電壓8伏，傳輸中心頻率433MHZ(425MHZ-430.5MHZ)，輸出功率1W，理論傳輸距離6000米，發(fā)射電流510mA，接收電流15.5mA,工作電壓8伏，最大耐壓28伏。晶振32.768KHz無源晶振，電阻電容均采用貼片封裝，電池9伏可充電鋰電池，電池容量2500mAh，其他根據(jù)需要配置即可。用戶端軟件是燒寫在微控制器MSP430FG4618中的，其描述不再敘述。采集端硬件配置與軟件微控制器MSP430FG4618,正常工作電壓3.3伏，最大工作電流400uA，待機(jī)電流1.3uA.發(fā)射接收模塊E09-M1110A（與E3A-ITU-1W遠(yuǎn)距離傳輸模塊相匹配），最佳工作電壓5伏，傳輸中心頻率433MHZ(425MHZ-430.5MHZ)，輸出功率10mW，理論傳輸距離400米，發(fā)射電流30mA，接收電流15mA,工作電壓3.3伏，最大耐壓3.8伏。晶振32KHz無源晶振，電阻電容均采用貼片封裝，電池3.6伏可充電鋰電池，電池容量1850mAh，其他根據(jù)需要配置即可。采集端軟件是燒寫在微控制器中的，其描述不再敘述。實(shí)施方案的實(shí)現(xiàn)設(shè)置了一臺(tái)計(jì)算機(jī)，一個(gè)用戶端，5個(gè)中繼站分別是：01號(hào)站、02號(hào)站、03號(hào)站、04號(hào)站、05號(hào)站，5個(gè)中繼站的采集端群分別是：5個(gè)采集端（01號(hào)點(diǎn)至05號(hào)點(diǎn)）、8個(gè)采集端（01號(hào)點(diǎn)至08號(hào)點(diǎn)）、6個(gè)采集端（01號(hào)點(diǎn)至06號(hào)點(diǎn)）、10個(gè)采集端（01號(hào)點(diǎn)至10號(hào)點(diǎn)）、15個(gè)采集端（01號(hào)點(diǎn)至15號(hào)點(diǎn)），一共44個(gè)采集端。這些采集端中的采集模塊有：光照采集模塊、風(fēng)力采集模塊、溫度采集模塊、濕度采集模塊、Pm2.5采集模塊（主要污染物為細(xì)顆粒物）、Pm1.0采集模塊（可吸入顆粒物）、二氧化硫采集模塊(SO2)、二氧化氮采集模塊(NO2)、臭氧采集模塊(O3)、一氧化碳采集模塊(CO)、三軸采集模塊、地表震動(dòng)模塊等。5個(gè)中繼站與用戶端的距離分別是：01號(hào)站3Km、02號(hào)站8Km、03號(hào)站13Km、04號(hào)站18Km、05號(hào)站23Km，我們?cè)谟脩舳嗽O(shè)置了可以接收01號(hào)站的傳送數(shù)據(jù)，也可以給01號(hào)站發(fā)送指令。圖6是05號(hào)站中繼站的03號(hào)點(diǎn)的采集端采集的數(shù)據(jù)通過各中繼站傳送到用戶端，由用戶端傳送到計(jì)算機(jī)中的05號(hào)站的03號(hào)點(diǎn)的數(shù)傳送界面。圖7是在數(shù)據(jù)傳送完成后在計(jì)算機(jī)查詢2016年6月21日02號(hào)站-03號(hào)點(diǎn)采集的溫度部分?jǐn)?shù)據(jù)顯示截圖，可以看出數(shù)據(jù)是每隔10分鐘存儲(chǔ)一次的。圖8是在計(jì)算機(jī)查詢2016年6月23日02號(hào)站-03號(hào)點(diǎn)采集溫度一天中每小時(shí)平均值的溫度曲線圖，可以清楚的看到這天溫度變化的起伏情況。將各中繼站依次放置在地形情況比較復(fù)雜的地區(qū)，采集端放置在相距中繼站為1Km至3.5Km的位置，大約在一個(gè)星期左右派人到距01號(hào)站大約2Km的位置采集數(shù)據(jù)，筆記本電腦清楚地顯示數(shù)據(jù)是01號(hào)站的中繼站的01號(hào)點(diǎn)采集端的采集端開始傳送數(shù)據(jù)，接下來傳送02號(hào)點(diǎn)采集端的數(shù)據(jù)，...直到01號(hào)站的采集端的數(shù)據(jù)全部傳完；接著筆記本顯示的數(shù)據(jù)是02號(hào)站各采集端的信息，...直至傳送05號(hào)站的中繼站的15號(hào)點(diǎn)的采集端開始傳送數(shù)據(jù)，由于大約是一個(gè)星期傳送數(shù)據(jù)一次，電腦大約用了10分鐘時(shí)間。查詢計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)還是比較完整的，這些數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫中的大小只有300Kb左右（44個(gè)采集端在7天的數(shù)據(jù)量），實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的定時(shí)采集存儲(chǔ)與非實(shí)時(shí)傳輸，為在有線及無線信號(hào)尚未覆蓋的地區(qū)布放物聯(lián)網(wǎng)提供了一種技術(shù)方案。下面介紹用戶端、采集端等的實(shí)現(xiàn)程序。在用戶端、中繼站、采集端的微控制器中編輯了運(yùn)行的程序，在計(jì)算機(jī)中編輯了采集數(shù)據(jù)與顯示數(shù)據(jù)的程序，下面我們簡(jiǎn)單描述一下這些程序：用戶端微控制器的程序簡(jiǎn)述用戶端的程序大致分為二部分，用戶端與中繼站的通訊程序、用戶端與計(jì)算機(jī)的通訊程序，下面分別簡(jiǎn)述：1）關(guān)于用戶端與中繼站的通訊：系統(tǒng)方案中包含一臺(tái)計(jì)算機(jī)、一個(gè)用戶端、多個(gè)中繼站、每個(gè)中繼站有一個(gè)采集端群，一個(gè)采集端群有多個(gè)采集端，因此用戶端與中繼站的通訊實(shí)際上是與多個(gè)中繼站的通訊，為了不至于多個(gè)中繼站發(fā)射沖突，我們?cè)诔绦蛑性O(shè)定了中繼站的編號(hào)，為中繼站依次傳送數(shù)據(jù)提供依據(jù)，由于各中繼站與用戶端的距離不一樣，有的中繼站距離用戶端比較近，在用戶端可以訪問的范圍之內(nèi)；有的中繼站距離用戶端比較遠(yuǎn)，不在用戶端訪問的范圍以內(nèi)，這些中繼站的信號(hào)用戶端是接收不了的。那么我們就規(guī)定了一臺(tái)中繼站是用戶端訪問的中繼站，確定它的編號(hào)為“01號(hào)站”，因此實(shí)際上用戶端訪問的僅僅是“01號(hào)站”的中繼站，而不訪問其他的中繼站。其他中繼站是通過接力的方式傳送到“01號(hào)站”的中繼站，“01號(hào)站”中繼站再將數(shù)據(jù)傳送到用戶端。其他的中繼站編號(hào)為“02號(hào)站”、“03號(hào)站”、“04號(hào)站”等等。在用戶端程序中，如果啟動(dòng)用戶端，而且用戶已經(jīng)發(fā)出了采集數(shù)據(jù)的指令，用戶端首先發(fā)出啟動(dòng)“01號(hào)站”中繼站，并且讓“01號(hào)站”中繼站的采集端群各采集端發(fā)送數(shù)據(jù)，“01號(hào)站”中繼站就本編號(hào)的采集端的數(shù)據(jù)依次傳送到計(jì)算機(jī)。當(dāng)這個(gè)數(shù)據(jù)傳送完成后，“01號(hào)站”中繼站會(huì)給用戶端發(fā)送數(shù)據(jù)傳送完成的指令。用戶端收到數(shù)據(jù)傳送完成指令后，啟動(dòng)“02號(hào)站”中繼站（注意這時(shí)“01號(hào)站”中繼站仍然在工作狀態(tài)），那么這個(gè)指令通過“01號(hào)站”中繼站傳送給“02號(hào)站”中繼站，“02號(hào)站”中繼站啟動(dòng)，并且所屬“02號(hào)站”中繼站的采集端群會(huì)依次傳送數(shù)據(jù)到“02號(hào)站”中繼站，“02號(hào)站”中繼站再將數(shù)據(jù)傳送給“01號(hào)站”中繼站，“01號(hào)站”中繼站接收數(shù)據(jù)立即就數(shù)據(jù)傳送給計(jì)算機(jī)。“02號(hào)站”中繼站數(shù)據(jù)傳送完成后同樣會(huì)發(fā)出數(shù)據(jù)傳送完成的指令，這個(gè)指令同樣會(huì)傳送到用戶端，用戶端再發(fā)出指令啟動(dòng)“03號(hào)站”中繼站，以此類推，直至所有中繼站所屬的采集端群的數(shù)據(jù)全部傳送完成，當(dāng)所有數(shù)據(jù)傳送完成后，用戶端會(huì)發(fā)出關(guān)閉所有中繼站的指令，所有中繼站停止工作，處于休眠狀態(tài)；2）關(guān)于用戶端與計(jì)算機(jī)的通訊，用戶端接收到有各中繼站傳送的數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)傳送到計(jì)算機(jī)，那么計(jì)算機(jī)就可以對(duì)數(shù)據(jù)逐條進(jìn)行處理，存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)庫中，在數(shù)據(jù)傳輸過程中，用戶端中的數(shù)據(jù)傳輸指示燈是閃爍的（這個(gè)指示燈可以設(shè)置為數(shù)碼顯示管，以數(shù)碼形式顯示傳輸?shù)闹欣^站的編號(hào)與采集端的編號(hào)），提醒用戶數(shù)據(jù)正在傳輸中。當(dāng)用戶端中的數(shù)據(jù)傳輸指示燈停止閃爍，說明所有采集端的數(shù)據(jù)已經(jīng)全部傳輸完成，用戶端會(huì)發(fā)出數(shù)據(jù)傳送完成的指令，計(jì)算機(jī)也將不再接收數(shù)據(jù)與存儲(chǔ)、處理數(shù)據(jù)。并且用戶端的指令使所有中繼站停止工作，處于休眠狀態(tài)；3）關(guān)于密碼與用戶端啟動(dòng)、關(guān)閉的說明：用戶端打開電源開關(guān)后，微控制器獲得電壓，開始工作。在用戶端發(fā)送的數(shù)據(jù)中，為了加密和防止同頻干擾，我們還設(shè)置了密碼，由于各中繼站、采集端的密碼是一樣的，因此保證了本系統(tǒng)中所有中繼站、所有采集端數(shù)據(jù)的傳送要求。綜上所述，用戶端工作后，所有中繼站、采集端需要進(jìn)行密碼核對(duì)、中繼站編號(hào)核對(duì)、采集端編號(hào)核對(duì)的工作，在密碼、二個(gè)編號(hào)全部正確的情況下，才會(huì)傳送數(shù)據(jù)，這樣就保證了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。在用戶端數(shù)據(jù)全部傳送完成后（所有中繼站已經(jīng)處于休眠狀態(tài)），用戶應(yīng)該關(guān)斷電源開關(guān)，用戶端停止工作，等待下次的數(shù)據(jù)采集。中繼站微控制器的程序簡(jiǎn)述中繼站的電源是始終開啟的，中繼站處于偵聽狀態(tài)，因此中繼站可以隨時(shí)檢測(cè)到用戶端是否有指令傳輸?shù)竭@個(gè)中繼站。中繼站的微控制器的程序主要是：在接收到啟動(dòng)指令時(shí)，首先判斷密碼與中繼站的編號(hào)（在中繼站的程序中提前已經(jīng)設(shè)置了密碼與中繼站編號(hào)），如果密碼正確、中繼站編號(hào)正確，中繼站開始工作，并且延時(shí)1秒，發(fā)出采集數(shù)據(jù)的指令給本中繼站系統(tǒng)所屬的采集端，采集端按照依次順序發(fā)送數(shù)據(jù)。我們提前在程序中已經(jīng)設(shè)置了這個(gè)中繼站系統(tǒng)采集端的數(shù)量，并且這些采集端同樣設(shè)置了編號(hào)，依次傳送數(shù)據(jù)是按照采集端的編號(hào)依次傳送的。本中繼站的數(shù)據(jù)傳輸完成后，首先發(fā)出指令給采集端完成數(shù)據(jù)傳送，如果沒有接收到關(guān)閉中繼站的指令，中繼站繼續(xù)處于工作狀態(tài)，而且進(jìn)入中繼狀態(tài)（即接力狀態(tài)），等待下一級(jí)中繼站的數(shù)據(jù)接收與發(fā)送，在這個(gè)過程中我們?cè)O(shè)置了一個(gè)延時(shí)，即延時(shí)1秒后，接收與發(fā)送下一級(jí)中繼站的數(shù)據(jù)。在中繼站接收到關(guān)閉中繼站的指令后，也會(huì)延時(shí)1秒，中繼站的微控制器與發(fā)射接收模塊處于休眠狀態(tài)。采集端微控制器的程序簡(jiǎn)述采集端微控制器程序大體分為二部分，一是采集模塊采集數(shù)據(jù)的程序，二是采集端傳送數(shù)據(jù)的程序，下面分別討論：1）采集模塊數(shù)據(jù)的采集：采集模塊22采集數(shù)據(jù)是定時(shí)采集的，由于采集端的電源是一直開啟的，微控制器始終是工作的，微控制器設(shè)置了秒信號(hào)發(fā)生器，產(chǎn)生準(zhǔn)確的秒信號(hào)，這個(gè)秒信號(hào)作為微控制器的一個(gè)信號(hào)源，它可以根據(jù)程序的需要，生成日期、時(shí)間數(shù)據(jù)，也可以生成一個(gè)規(guī)定時(shí)間的計(jì)時(shí)器，這個(gè)計(jì)時(shí)器根據(jù)用戶要求進(jìn)行設(shè)定，比如我們?cè)O(shè)定的是10分鐘定時(shí)器，下面我們的程序均以這個(gè)10分鐘定時(shí)器進(jìn)行分析。另外秒信號(hào)還會(huì)生成日期、時(shí)間的計(jì)時(shí)，在微控制器的寄存器中存儲(chǔ)這個(gè)日期、時(shí)間數(shù)據(jù)，根據(jù)秒信號(hào)，每秒修改這個(gè)數(shù)據(jù)，這樣在寄存器中的數(shù)據(jù)與北京時(shí)間就應(yīng)該是同步的。如果達(dá)到微控制器中的10分鐘定時(shí)器定時(shí)，微控制器就打開電源輸出控制器23，從而使采集模塊22得到電壓，采集模塊就可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，一般設(shè)定采集時(shí)間為1秒鐘（當(dāng)然根據(jù)采集模塊不同這個(gè)采集時(shí)間也可以修改），采集模塊采集到的數(shù)據(jù)，發(fā)送到微控制器，首先微控制器對(duì)這個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理（采集數(shù)據(jù)可以在微控制器進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，我們需要的是采集的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，例如溫度應(yīng)該是**.**℃，大氣壓強(qiáng)是**.**KP，風(fēng)力是**.**M/S等等，當(dāng)然，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)中是不帶單位的），在采集端程序提前設(shè)置了這個(gè)采集端的中繼站編號(hào)、采集端編號(hào)、采集類型，這樣我們就很容易取出“中繼站編號(hào)、采集端編號(hào)、日期、時(shí)間、采集類型”，加上剛剛采集的采集數(shù)據(jù)，就很容易生成一個(gè)“中繼站編號(hào)+采集端編號(hào)+日期+時(shí)間+采集類型+數(shù)據(jù)”的一個(gè)字符串，這個(gè)字符串各數(shù)據(jù)之間有一個(gè)空格，像這樣“03號(hào)站04號(hào)點(diǎn)2016-5-2417:22:33風(fēng)力采集0.33”，目的是為了以后在計(jì)算機(jī)分離數(shù)據(jù)而存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫各字段。生成這個(gè)字符串以后，微控制器就這個(gè)字符串存儲(chǔ)到SD存儲(chǔ)卡中，在存儲(chǔ)時(shí)程序會(huì)檢測(cè)是不是有同日期、同小時(shí)、同分鐘的數(shù)據(jù)存在（也接收檢測(cè)日期、小時(shí)、分鐘數(shù)），如果不存在，增加記錄進(jìn)行存儲(chǔ)，如果存在，覆蓋記錄存儲(chǔ)，這樣就保證了在SD存儲(chǔ)卡中同日期同小時(shí)同分鐘只有一條記錄，不會(huì)有重復(fù)記錄存在。另外這個(gè)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)是按照日期、時(shí)間的大小從小到大排列的。在10分鐘定時(shí)結(jié)束后，延時(shí)1秒鐘后，微控制器關(guān)閉電源輸出控制器23，使得采集模塊22失去電壓而停止工作，同時(shí)微控制器對(duì)10分鐘定時(shí)器清零，10分鐘定時(shí)器重新開始計(jì)時(shí)，等待下一個(gè)10分鐘再次采集數(shù)據(jù)。由于SD存儲(chǔ)卡的容量對(duì)于我們存儲(chǔ)的這個(gè)字符串來說大得多（例如8Mb的存儲(chǔ)卡），因此在SD存儲(chǔ)卡存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，一天的數(shù)據(jù)量也僅僅是不到7Kb，這個(gè)SD存儲(chǔ)卡最少也能夠存儲(chǔ)20年左右的數(shù)據(jù)，這就為用戶提取數(shù)據(jù)提供了很大的時(shí)間靈活度。2）采集模塊數(shù)據(jù)的傳送：當(dāng)采集端接收到傳送數(shù)據(jù)指令后，首先判斷密碼、中繼站編號(hào)、采集端編號(hào)是否正確，如果正確，采集端會(huì)向中繼站傳送數(shù)據(jù)。這時(shí)微控制器停止10分鐘定時(shí)器的計(jì)時(shí)，然后將微控制器及發(fā)射接收模塊喚醒，微控制器從SD存儲(chǔ)卡讀取第一條數(shù)據(jù)進(jìn)行傳送，緊接著讀取第二條數(shù)據(jù)進(jìn)行傳送，以此類推，因此傳送數(shù)據(jù)是一條一條依次傳送的，由于數(shù)據(jù)傳送的速率是每秒512字節(jié)，假定需要傳送1000條數(shù)據(jù)，每條數(shù)據(jù)是45字節(jié)，需要的時(shí)間約為90秒。這個(gè)中間有個(gè)問題，采集端群之間是不是會(huì)產(chǎn)生誤傳送？這個(gè)我們前面已經(jīng)說過了，中繼站在接收數(shù)據(jù)是會(huì)發(fā)送一個(gè)指令，這個(gè)指令中不僅僅包含發(fā)送數(shù)據(jù)的指令，還包含需要發(fā)送數(shù)據(jù)的采集端的編號(hào)，因此采集端群之間傳送數(shù)據(jù)是不會(huì)產(chǎn)生誤傳送的。在數(shù)據(jù)全部傳送完成后，采集端的微控制器會(huì)發(fā)出一個(gè)數(shù)據(jù)傳送完成的指令，中繼站接收到這個(gè)指令并傳輸?shù)诫娔X，經(jīng)用戶確認(rèn)后會(huì)再次發(fā)出下一個(gè)采集端傳送數(shù)據(jù)的指令。剛剛傳送數(shù)據(jù)的SD存儲(chǔ)卡清零（即刪除SD存儲(chǔ)卡原來存儲(chǔ)的所有數(shù)據(jù)），并且采集端的發(fā)射接收模塊、微控制器會(huì)處于休眠狀態(tài)，該采集端的10分鐘定時(shí)器會(huì)清零，重新開始計(jì)時(shí)，重復(fù)上述的存儲(chǔ)過程；3）需要說明的問題：采集端群中的各中繼站編號(hào)、各采集端編號(hào)、各采集類型是不相同的，這個(gè)體現(xiàn)在燒寫程序的不同。計(jì)算機(jī)程序簡(jiǎn)述使用的計(jì)算機(jī)的配置建議使用雙核酷睿2.6G以上的CPU，內(nèi)存最少為2G的DDR2內(nèi)存，硬盤建議1T的硬盤，分區(qū)C盤安裝操作系統(tǒng)與應(yīng)用程序，建議C盤設(shè)置為60G，分區(qū)D盤可以安裝其他的應(yīng)用程序，建議D盤設(shè)置為100G，分區(qū)E盤存儲(chǔ)采集數(shù)據(jù)，建議E盤設(shè)置為600G，分區(qū)F盤可以存儲(chǔ)用戶文件，下余控件分配給F盤(大概是170G)。計(jì)算機(jī)（建議使用筆記本電腦）采用Windows7操作系統(tǒng)，安裝SQLServer2000或SQLServer2005數(shù)據(jù)庫，使用VC或VC++或VB等編輯軟件，編輯用戶端的互動(dòng)程序(Windows中的可視化程序)。這個(gè)與用戶端互動(dòng)程序我們稱它為“單片機(jī)互動(dòng)程序”，以下通稱“程序”。在用戶端的連接計(jì)算機(jī)插口插入計(jì)算機(jī)后(如果是第一次插入，程序會(huì)自動(dòng)安裝用戶端的驅(qū)動(dòng)程序)，程序會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)。如果這時(shí)檢測(cè)到用戶端輸送數(shù)據(jù)，程序會(huì)自動(dòng)接收傳送的數(shù)據(jù)，并且就每條數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，生成：中繼站編號(hào)(字符數(shù)據(jù))、采集端編號(hào)(字符數(shù)據(jù))、日期(日期數(shù)據(jù))、時(shí)間(時(shí)間數(shù)據(jù))、類型(字符數(shù)據(jù))、數(shù)據(jù)(單精度數(shù)據(jù))六個(gè)數(shù)據(jù)，將這六個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到SQL數(shù)據(jù)庫的“采集數(shù)據(jù)”數(shù)據(jù)表：字段名稱數(shù)據(jù)類型字段大小默認(rèn)值IDInt4自動(dòng)編號(hào)字段中繼站編號(hào)NvaRchar20''采集端編號(hào)NvaRchar20''日期DateTime8'2000-01-01'時(shí)間DateTime8'00:00:00'類型NvaRchar20''數(shù)據(jù)Real40表一：采集數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)采集數(shù)據(jù)的整理對(duì)于程序來說是非常簡(jiǎn)單的，前面我們說過，每條數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)之間有一個(gè)空格，程序可根據(jù)空格分離數(shù)據(jù)，并根據(jù)數(shù)據(jù)不同，將它們轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)表對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)類型(如上面的數(shù)據(jù)類型)，然后存儲(chǔ)到“采集數(shù)據(jù)”的數(shù)據(jù)表中。由于數(shù)據(jù)由用戶端是一條一條傳送到電腦的，因此存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)也是一條一條處理、存儲(chǔ)的，這樣采集端采集的數(shù)據(jù)就會(huì)全部存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)表。在一個(gè)采集端的數(shù)據(jù)傳輸完成后，程序會(huì)等待下一個(gè)采集端的數(shù)據(jù)傳送、處理、存儲(chǔ)，直至所有采集端的數(shù)據(jù)傳送結(jié)束。在所有采集端的數(shù)據(jù)傳送完成后，電腦會(huì)給用戶端發(fā)送數(shù)據(jù)傳送結(jié)束的指令，這時(shí)，用戶端的數(shù)據(jù)傳輸指示燈會(huì)停止閃爍，說明采集端的數(shù)據(jù)已經(jīng)全部傳送到電腦并且已經(jīng)存儲(chǔ)到電腦的“采集數(shù)據(jù)”的數(shù)據(jù)表中了，這時(shí)用戶可以關(guān)閉用戶端的電源。程序存儲(chǔ)了數(shù)據(jù)，我們可以在程序中瀏覽、查詢、查看數(shù)據(jù)曲線等等。附圖六是用戶端給電腦傳送數(shù)據(jù)、電腦存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的界面圖。附圖七是程序查詢2016年6月21日02號(hào)站中繼站03號(hào)點(diǎn)采集端全天的數(shù)據(jù)查詢部分結(jié)果，我們可以看到，數(shù)據(jù)是每10分鐘采集一次，采集數(shù)據(jù)是比較詳細(xì)的。附圖八是查詢查看2016年5月23日02號(hào)中繼站的03號(hào)采集端全天每小時(shí)采集數(shù)據(jù)的平均值的曲線圖，我們可以清楚地看到當(dāng)天氣溫的變化情況。當(dāng)然電腦中程序僅僅是一個(gè)簡(jiǎn)單的應(yīng)用程序，但數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)的“采集數(shù)據(jù)”的數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)是十分準(zhǔn)確的、全面的、完整的，我們可以將這個(gè)數(shù)據(jù)表的數(shù)據(jù)導(dǎo)出到其他電腦(如服務(wù)器)中，以達(dá)到數(shù)據(jù)共享的目的。計(jì)算機(jī)對(duì)用戶端的驅(qū)動(dòng)程序簡(jiǎn)述用戶端的驅(qū)動(dòng)程序是計(jì)算機(jī)連接用戶端必須的硬件驅(qū)動(dòng)程序，這個(gè)驅(qū)動(dòng)程序包含有以下操作系統(tǒng)對(duì)用戶端的驅(qū)動(dòng)程序：WindowsXP、Windows7、Windows8、Windows10、WindowsServer2003、WindowsServer2008的驅(qū)動(dòng)程序，我們推薦使用Windows7的操作系統(tǒng)。在用戶端第一次插入計(jì)算機(jī)后(可以是串口，也可以是UBS口，建議使用UBS口)，操作系統(tǒng)檢測(cè)到發(fā)現(xiàn)新硬件，然后安裝新硬件的驅(qū)動(dòng)程序，程序會(huì)自動(dòng)檢測(cè)到這個(gè)用戶端的驅(qū)動(dòng)程序，然后進(jìn)行安裝。本發(fā)明提供的一種物聯(lián)網(wǎng)信息定時(shí)采集存儲(chǔ)及非實(shí)時(shí)傳輸系統(tǒng)，通過對(duì)采集信息的存儲(chǔ)、靈活地控制手段對(duì)采集數(shù)據(jù)的傳輸進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)了非實(shí)時(shí)傳輸，為物聯(lián)網(wǎng)在特殊地區(qū)（如偏遠(yuǎn)地區(qū)）的應(yīng)用提供了一種有效的方法和手段。拓展了物聯(lián)網(wǎng)的能力和應(yīng)用范圍以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3