本實(shí)用新型屬于數(shù)據(jù)集中器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于多協(xié)議轉(zhuǎn)換機(jī)制的智能物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)集中器。

背景技術(shù)：

近幾年來，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展，對于傳統(tǒng)意義上的數(shù)據(jù)集中器提出了新的要求。越來越多的傳感器數(shù)據(jù)需要通過數(shù)據(jù)集中器采集處理后，傳輸?shù)絀nternet，以完成物聯(lián)網(wǎng)的智能架構(gòu)，可以說數(shù)據(jù)集中器在物聯(lián)網(wǎng)中處于核心位置，其起到承上啟下的關(guān)鍵作用。

目前數(shù)據(jù)集中器技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方式主要有以下兩種：

(1)對于同種類型傳感器，基本上采用圖1的方式進(jìn)行架構(gòu)，其集中器為簡單智能型集中器12，其內(nèi)部含有智能部件，可以對多個同種類的傳感器11傳遞過來的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理以及存儲功能，傳送到數(shù)據(jù)中心13，但是由于其控制程序是固死在其內(nèi)部核心部件上的，所以只能對單一類型的傳感器進(jìn)行采集。

優(yōu)點(diǎn)：可以對傳感器上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理和存儲，減輕了數(shù)據(jù)中心的工作負(fù)荷。

缺點(diǎn)：只能解析單一類型傳感器的上傳數(shù)據(jù)，當(dāng)增加新的傳感器或現(xiàn)有傳感器進(jìn)行協(xié)議變更時，都必須對集中器上智能部件的程序進(jìn)行重新開發(fā)。

(2)對于不同類型傳感器，基本上采用圖2的方式進(jìn)行架構(gòu)，其集中器為透傳型集中器24，其內(nèi)部基本不含智能部件，其功能是把不同類型的協(xié)議型傳感器(第一協(xié)議型傳感器21、第二協(xié)議型傳感器22、第三協(xié)議型傳感器23等等)傳遞過來的數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)發(fā)到數(shù)據(jù)中心25，其不進(jìn)行任何分析、處理以及存儲功能。

優(yōu)點(diǎn)：可以支持各種類型的協(xié)議傳感器，其實(shí)現(xiàn)方式簡單。

缺點(diǎn)：傳感器協(xié)議分析、處理以及存儲等大部分工作全部交由數(shù)據(jù)中心完成，增大數(shù)據(jù)中心的工作符合，以及數(shù)據(jù)中心的研發(fā)投入。

綜上所述，上述兩種數(shù)據(jù)集中器的實(shí)現(xiàn)方式都不能很好的適應(yīng)當(dāng)今物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需求，主要原因在于，現(xiàn)有的協(xié)議傳感器來自不同廠家不同型號，其協(xié)議各不相同，解析這些協(xié)議需要在集中器智能部件上研發(fā)不同的程序，才能予以實(shí)現(xiàn)，而這些程序必須根據(jù)傳感器協(xié)議通過智能部件程序設(shè)計人員研發(fā)才能完成。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于解決上述的技術(shù)問題而提供一種基于多協(xié)議轉(zhuǎn)換機(jī)制的智能物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)集中器。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種基于多協(xié)議轉(zhuǎn)換機(jī)制的智能物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)集中器，包括一組傳感器采集板，所述傳感器采集板通過多路模擬開關(guān)連接可將傳感器采集板傳來的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成同一格式的智能部件，所述智能部件連接用于數(shù)據(jù)本地存儲的大容量存儲器、隨機(jī)存取存儲器RAM以及網(wǎng)絡(luò)傳輸接口；所述一組傳感器采集板包含多個傳感器采集板，每個所述傳感器采集板具有至少一個數(shù)據(jù)總線插卡接口，用于以插卡方式連接不同的物理總線以連接不同類型的協(xié)議型傳感器。

所述智能部件連接用于本地調(diào)試的USB調(diào)試接口。

所述傳感器采集板為四個，每個所述傳感器采集板具有2路總線插卡接口。

所述不同的物理總線包括232總線、485總線、422總線、MBUS總線、CAN總線、Zigbee總線、433M無線總線、800M無線總線、2.4GHz無線總線、藍(lán)牙總線。

本實(shí)用新型智能物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)集中器，基于多協(xié)議轉(zhuǎn)換機(jī)制，可兼容市面上大部分物理總線，是一種可以用于物聯(lián)網(wǎng)中任意“協(xié)議型傳感器”數(shù)據(jù)采集、分析和處理的智能型數(shù)據(jù)集中器。

本實(shí)用新型智能物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)集中器，是一種全新的數(shù)據(jù)集中器，基于多協(xié)議轉(zhuǎn)換機(jī)制，能夠根據(jù)任意協(xié)議型傳感器自身的通訊協(xié)議產(chǎn)生智能部件上的解析程序，不需智能部件程序設(shè)計人員的工作投入，即可產(chǎn)生在對傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理和存儲基礎(chǔ)上的對于數(shù)據(jù)中心而言單一協(xié)議的智能數(shù)據(jù)集中器。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有適用于同種類型傳感器的數(shù)據(jù)集中器的原理圖；

圖2為現(xiàn)有適用于不同種類型傳感器的數(shù)據(jù)集中器的結(jié)構(gòu)原理圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的智能物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)集中器的硬件結(jié)構(gòu)原理圖。

具體實(shí)施方式

下面，結(jié)合實(shí)例對本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和優(yōu)勢作進(jìn)一步的說明，但本實(shí)用新型并不局限于所列的實(shí)施例。

參見圖3所示，一種基于多協(xié)議轉(zhuǎn)換機(jī)制的智能物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)集中器，包括一組傳感器采集板，所述傳感器采集板通過多路模擬開關(guān)連接可將傳感器采集板傳來的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成同一格式的智能部件，所述智能部件連接用于數(shù)據(jù)本地存儲的大容量存儲器、隨機(jī)存取存儲器RAM以及網(wǎng)絡(luò)傳輸接口；所述一組傳感器采集板包含多個傳感器采集板，每個所述傳感器采集板具有至少一個數(shù)據(jù)總線插卡接口，用于以插卡方式連接不同的物理總線以連接不同類型的協(xié)議型傳感器。

具體實(shí)現(xiàn)上，所述傳感器采集板為四個，每個所述傳感器采集板具有2路總線插卡接口，這樣可以實(shí)現(xiàn)8路數(shù)據(jù)的采集處理，且路數(shù)可調(diào)。

需要說明的是，本實(shí)用新型中，所述多路模擬開關(guān)可以采用現(xiàn)有技術(shù)的多路模塊開關(guān)MUX，如AD7506多路模擬開關(guān)，所述傳感器采集板包括傳感器信號濾波放大處理電路，所述智能部件以ARM系列通用微處理器芯為核心，連接協(xié)議轉(zhuǎn)換處理芯片，控制、處理協(xié)議傳感器傳送來的協(xié)議數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的格式后上傳或存儲。

所述的傳感器采集板負(fù)責(zé)對協(xié)議傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，其在實(shí)現(xiàn)上采用插卡的形式可以任意更換，通過改變物理電路的方式，可以實(shí)現(xiàn)對市面上大部分物理總線的兼容，以適應(yīng)不同用戶的需求；傳感器采集板采集到的數(shù)據(jù)通過多路模擬開關(guān)傳遞到智能部件，由智能部件對傳感器傳遞來的數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析和處理，并將處理后的數(shù)據(jù)送大容量存儲器進(jìn)行本地存儲，智能部件上的程序可根據(jù)傳感器協(xié)議進(jìn)行系統(tǒng)生成，其可將傳感器傳遞過來的協(xié)議數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的協(xié)議格式(XML)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸接口上傳到數(shù)據(jù)中心，以屏蔽傳感器協(xié)議上的復(fù)雜性。

需要說明的是，本實(shí)用新型中，所述不同的物理總線包括但不限于232總線、485總線、422總線、MBUS總線、CAN總線、Zigbee總線、433M無線總線、800M無線總線、2.4GHz無線總線、藍(lán)牙總線等。

由于本實(shí)用新型的傳感器采集板采用靈活的插接方式，在數(shù)量上可以任意進(jìn)行縮放調(diào)整，如圖3所示，采用四個數(shù)據(jù)采集板，每個數(shù)據(jù)采用板包括有2路總線插卡接口，共可形成8路數(shù)據(jù)接收器，且這1-8路可調(diào))。

進(jìn)一步的，本實(shí)用新型中，所述智能部件連接用于本地調(diào)試的USB接口。

需要說明的是，本實(shí)用新型中，所述統(tǒng)一格式可以采用XML格式，也可以是其它格式，具體不限。

需要說明的是，具體實(shí)現(xiàn)時，本實(shí)用新型智能集中器可采用目前本領(lǐng)域公知的層次化架構(gòu)數(shù)據(jù)處理方式將各種類型的協(xié)議傳感器的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的協(xié)議格式(XML)以供數(shù)據(jù)中心訪問和處理，其層次化架構(gòu)可以是包括硬件層、協(xié)議解析層、協(xié)議抽象層和協(xié)議映射層。硬件層如前面所述負(fù)責(zé)對傳感器傳遞的數(shù)據(jù)采集、分析、處理和存儲的硬件實(shí)現(xiàn)，協(xié)議解析層負(fù)責(zé)對傳感器傳遞來的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析處理，去除傳感器協(xié)議本身的自有格式，提取有用數(shù)據(jù)送RAM中進(jìn)行存儲；協(xié)議抽象層用于對協(xié)議解析層解析出的數(shù)據(jù)進(jìn)行歸類和提取，以完成協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化工作；協(xié)議映射層負(fù)責(zé)將標(biāo)準(zhǔn)化的協(xié)議打包成標(biāo)準(zhǔn)的XML格式傳遞給數(shù)據(jù)中心進(jìn)行處理，此XML格式可以根據(jù)住建部能耗數(shù)據(jù)導(dǎo)則編制，符合住建部能耗數(shù)據(jù)采集導(dǎo)則。

下面，以溫濕度傳感器為例進(jìn)行說明本實(shí)用新型的數(shù)據(jù)采集處理過程。

溫濕度傳感器接收到采集命令后，回復(fù)如下命令(假設(shè)其從機(jī)地址為03)，03 03 04 01B8 01 00 59 BA，說明如下：

03：從機(jī)地址

03：功能碼

04：接收字節(jié)長度

01 B8：濕度，將其變?yōu)?0進(jìn)制數(shù)，然后除以10。(01 B8)16＝(440)10，所以結(jié)果為44.00-％。

01 00：溫度，將其變?yōu)?0進(jìn)制數(shù)，然后除以10。(01 00)16＝(256)10，所以結(jié)果為25.6-0C。

59 BA：CRC16效驗(yàn)；

實(shí)施步驟如下：

(1)硬件層收到此原始數(shù)據(jù)后，將其傳遞到協(xié)議解析層；

(2)協(xié)議解析層去除其自有格式，解析出關(guān)鍵數(shù)據(jù)01 B8(濕度)和01 00(溫度)，并將其存儲入RAM中；

(3)協(xié)議抽象層對協(xié)議解析層中的數(shù)據(jù)進(jìn)行提取，轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式，即(01B8)16＝(440)10，所以結(jié)果為44.00-％；(01 00)16＝(256)10，所以結(jié)果為25.6-0C。

(4)協(xié)議映射層，將其打包成標(biāo)準(zhǔn)的XML格式送數(shù)據(jù)中心

本實(shí)用新型，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)

(1)可以適應(yīng)不同廠家不同類型的協(xié)議傳感器，并將其轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一的協(xié)議格式傳遞到數(shù)據(jù)中心；

(2)可以完成數(shù)據(jù)分析、處理和存儲工作；

(3)可以根據(jù)傳感器協(xié)議自動生成智能部件的控制程序；

(4)兼容市面上大部分常用物理總線，包括但不限于：232總線、485總線、422總線、MBUS總線、CAN總線、Zigbee總線、433M無線總線、800M無線總線、2.4GHz無線總線、藍(lán)牙總線等；

(5)與數(shù)據(jù)中心交換數(shù)據(jù)格式符合住建部導(dǎo)則。

以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。