一種采集數(shù)據(jù)無線傳輸方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)采集，特別涉及一種采集數(shù)據(jù)無線傳輸方法。
【背景技術(shù)】
[0002]物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在環(huán)境監(jiān)控中得到了越來越多的應(yīng)用。傳感技術(shù)、無線網(wǎng)絡(luò)、嵌入式和互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，進(jìn)一步促進(jìn)了環(huán)境信息的監(jiān)控管理。典型的溫度監(jiān)控物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)包括感知、傳輸、應(yīng)用3個(gè)層次。感知層利用傳感器技術(shù)進(jìn)行環(huán)境溫度信息獲取。傳輸層通過無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)傳輸至互聯(lián)網(wǎng)。應(yīng)用服務(wù)器實(shí)現(xiàn)溫度監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的存儲，實(shí)現(xiàn)面向用戶的門戶網(wǎng)站或者以客戶端的形式實(shí)現(xiàn)環(huán)境溫度監(jiān)控。然而現(xiàn)有技術(shù)中，傳感器易受環(huán)境現(xiàn)場復(fù)雜信息例如溫度的多變因素的影響，經(jīng)常需要替換或更新，或者用戶需要另外增加同類型的傳感器數(shù)量進(jìn)行監(jiān)控溫度數(shù)據(jù)的環(huán)境差異，因此在實(shí)現(xiàn)傳感器和數(shù)據(jù)采集時(shí)給網(wǎng)關(guān)的信息處理與傳輸帶來了額外的延遲和負(fù)載。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明提出了一種采集數(shù)據(jù)無線傳輸方法，包括:
[0004]采集節(jié)點(diǎn)將溫度傳感器數(shù)據(jù)上傳到網(wǎng)關(guān)，服務(wù)器通過所述網(wǎng)關(guān)完成監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)頁面的動(dòng)態(tài)生成以及數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示。
[0005]優(yōu)選地，所述采集節(jié)點(diǎn)將溫度傳感器數(shù)據(jù)上傳到網(wǎng)關(guān)，進(jìn)一步包括:
[0006]采集節(jié)點(diǎn)采用星形的Zigbee通信命令自組織方式形成無線傳輸網(wǎng)絡(luò)與匯總節(jié)點(diǎn)進(jìn)行無線通信，所述匯總節(jié)點(diǎn)將命令數(shù)據(jù)流與串行接口通信RS485數(shù)據(jù)流進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換，并接入網(wǎng)關(guān);所述網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)采集節(jié)點(diǎn)通信數(shù)據(jù)流的解析和封裝、溫度數(shù)據(jù)的存儲和指令的下發(fā)功能，并以GPRS模塊接入互聯(lián)網(wǎng)，與服務(wù)器數(shù)據(jù)通信;服務(wù)器進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)的存儲，構(gòu)建用戶監(jiān)控設(shè)備客戶端瀏覽器網(wǎng)絡(luò)訪問；
[0007]所述采集節(jié)點(diǎn)采集傳感器信息并以無線方式發(fā)送至網(wǎng)關(guān)，所述傳感器信息包括用戶通過網(wǎng)關(guān)應(yīng)用頁面輸入相關(guān)的采集節(jié)點(diǎn)的基本信息，包括采集節(jié)點(diǎn)ID、傳感器名稱、傳感器ID、數(shù)據(jù)單位、地點(diǎn)、監(jiān)控參數(shù)的起始字節(jié)和結(jié)束字節(jié)、監(jiān)控參數(shù)上下限范圍，進(jìn)行該節(jié)點(diǎn)的配置和注冊，并存儲至數(shù)據(jù)庫；
[0008]從采集節(jié)點(diǎn)組建的Zigbee網(wǎng)絡(luò)通過匯總節(jié)點(diǎn)發(fā)送至網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)流獲取出實(shí)際的傳感器采集的數(shù)據(jù);首先通過JAVA本地接口取出串行接口通信數(shù)據(jù)流首字節(jié)對應(yīng)的采集節(jié)點(diǎn)ID，查詢數(shù)據(jù)庫中的采集節(jié)點(diǎn)配置表，獲取各傳感器參數(shù)值在數(shù)據(jù)流中起始字節(jié)、結(jié)束字節(jié)、傳感器ID描述信息;根據(jù)起始字節(jié)、結(jié)束字節(jié)的數(shù)值，將通信命令數(shù)據(jù)流中的16進(jìn)制傳感器的溫度數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換成10進(jìn)制后根據(jù)數(shù)值換算系數(shù)計(jì)算出實(shí)際值;最終，生成以傳感器ID為列屬性的傳感器數(shù)據(jù)表，存儲至數(shù)據(jù)庫;將采集節(jié)點(diǎn)的配置信息和采集數(shù)據(jù)解析出的傳感器參數(shù)值進(jìn)行XML數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的描述封裝。
[0009]優(yōu)選地，所述服務(wù)器通過所述網(wǎng)關(guān)完成監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)頁面的動(dòng)態(tài)生成以及數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示，進(jìn)一步包括:
[0010]查詢采集節(jié)點(diǎn)配置信息中采集地點(diǎn)的描述并進(jìn)行分類，分類后的每項(xiàng)作為一個(gè)監(jiān)控視圖的標(biāo)簽;再獲取當(dāng)前監(jiān)控視圖內(nèi)的各個(gè)傳感器ID所對應(yīng)的傳感器參數(shù)名稱、數(shù)據(jù)單位、最大值、最小值的對應(yīng)關(guān)系，并查詢傳感器ID對應(yīng)的由Zigbee采集數(shù)據(jù)解析模塊解析出的實(shí)際數(shù)值;將參數(shù)名稱、實(shí)際數(shù)值、數(shù)據(jù)單位、由實(shí)際數(shù)值與最大值和最小值計(jì)算出的百分比進(jìn)度作為當(dāng)前監(jiān)控視圖的每一行進(jìn)行展示；
[0011]通過列表的形式顯示監(jiān)控視圖的各個(gè)標(biāo)簽，對列表設(shè)置偵聽選中操作，當(dāng)對列表的某個(gè)監(jiān)控視圖選中后，根據(jù)用戶的選擇觸發(fā)查詢當(dāng)前傳感器ID所對應(yīng)的監(jiān)控?cái)?shù)值，結(jié)合查詢時(shí)間段、最大值、最小值描述，生成統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)曲線圖。
[0012]本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)，具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0013]本發(fā)明提出了一種采集數(shù)據(jù)無線傳輸方法，提高了基于物聯(lián)網(wǎng)的溫度監(jiān)控系統(tǒng)在應(yīng)用中的穩(wěn)定性，避免采集節(jié)點(diǎn)的更新導(dǎo)致服務(wù)器端的二次開發(fā)。
【附圖說明】
[0014]圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的采集數(shù)據(jù)無線傳輸方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下文與圖示本發(fā)明原理的附圖一起提供對本發(fā)明一個(gè)或者多個(gè)實(shí)施例的詳細(xì)描述。結(jié)合這樣的實(shí)施例描述本發(fā)明，但是本發(fā)明不限于任何實(shí)施例。本發(fā)明的范圍僅由權(quán)利要求書限定，并且本發(fā)明涵蓋諸多替代、修改和等同物。在下文描述中闡述諸多具體細(xì)節(jié)以便提供對本發(fā)明的透徹理解。出于示例的目的而提供這些細(xì)節(jié)，并且無這些具體細(xì)節(jié)中的一些或者所有細(xì)節(jié)也可以根據(jù)權(quán)利要求書實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
[0016]本發(fā)明的一方面提供了一種采集數(shù)據(jù)無線傳輸方法。圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的采集數(shù)據(jù)無線傳輸方法流程圖。
[0017]本發(fā)明通過溫度數(shù)據(jù)頁面的動(dòng)態(tài)生成以及數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)顯示，并實(shí)現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)同步，以提高基于物聯(lián)網(wǎng)的溫度監(jiān)控系統(tǒng)在應(yīng)用中的穩(wěn)定性，避免采集節(jié)點(diǎn)的更新導(dǎo)致服務(wù)器端的二次開發(fā)。溫度監(jiān)控系統(tǒng)包括采集節(jié)點(diǎn)、匯總節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)關(guān)、服務(wù)器、用戶遠(yuǎn)程客戶端模塊。采集節(jié)點(diǎn)采用星形的Zigbee通信命令自組織方式形成無線傳輸網(wǎng)絡(luò)與匯總節(jié)點(diǎn)進(jìn)行無線通信。匯總節(jié)點(diǎn)將命令數(shù)據(jù)流與串行接口通信RS485數(shù)據(jù)流進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換，并接入網(wǎng)關(guān)。網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)采集節(jié)點(diǎn)通信數(shù)據(jù)流的解析和封裝、溫度數(shù)據(jù)的存儲和指令的下發(fā)等功能，并以GPRS模塊接入互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)與服務(wù)器數(shù)據(jù)通信。服務(wù)器進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)的存儲，構(gòu)建用戶監(jiān)控設(shè)備客戶端瀏覽器網(wǎng)絡(luò)訪問。
[0018]網(wǎng)關(guān)應(yīng)用和服務(wù)器應(yīng)用采用HTTP傳輸機(jī)制。采用基于XML數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)描述實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)在網(wǎng)關(guān)和服務(wù)器間跨平臺傳輸。系統(tǒng)軟件模塊包括采集節(jié)點(diǎn)配置、采集數(shù)據(jù)解析、網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)封裝、展示、數(shù)據(jù)同步傳輸。
[0019]采集節(jié)點(diǎn)采集傳感器信息并以無線方式發(fā)送至網(wǎng)關(guān)，其配置是用戶通過網(wǎng)關(guān)應(yīng)用頁面輸入相關(guān)的采集節(jié)點(diǎn)的基本信息，包括采集節(jié)點(diǎn)ID、傳感器名稱、傳感器ID、數(shù)據(jù)單位、地點(diǎn)、監(jiān)控參數(shù)的起始字節(jié)和結(jié)束字節(jié)(設(shè)通信命令數(shù)據(jù)流為&，...，Bn，第X至第Y字節(jié)表示傳感器的溫度數(shù)據(jù)Bx，...，By，則X為起始字節(jié)，Y為結(jié)束字節(jié)，其中1〈X < Y < N)、監(jiān)控參數(shù)上下限范圍，進(jìn)行該節(jié)點(diǎn)的配置和注冊，并存儲至數(shù)據(jù)庫。
[0020]采集節(jié)點(diǎn)組建的Zigbee網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)流獲取出實(shí)際的傳感器采集的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)首先通過JAVA本地接口取出串行接口通信數(shù)據(jù)流首字節(jié)對應(yīng)的采集節(jié)點(diǎn)ID，查詢數(shù)據(jù)庫中的采集節(jié)點(diǎn)配置表獲取各傳感器參數(shù)值在數(shù)據(jù)流中起始字節(jié)、結(jié)束字節(jié)、傳感器ID等描述信息。根據(jù)起始字節(jié)、結(jié)束字節(jié)的數(shù)值，將通信命令數(shù)據(jù)流中的16進(jìn)制傳感器的溫度數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換成10進(jìn)制后根據(jù)數(shù)值換算系數(shù)計(jì)算出實(shí)際值。最終，生成以傳感器ID為列屬性的傳感器數(shù)據(jù)表，存儲至數(shù)據(jù)庫。
[0021]為實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)在互聯(lián)網(wǎng)的跨平臺傳輸，系統(tǒng)將采集節(jié)點(diǎn)的配置信息和采集數(shù)據(jù)解析出的傳感器參數(shù)值進(jìn)行XML數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的描述封裝。
[0022]實(shí)時(shí)監(jiān)控展示的方法是:查詢采集節(jié)點(diǎn)配置信息中采集地點(diǎn)的描述并進(jìn)行分類，分類后的每項(xiàng)作為一個(gè)監(jiān)控視圖的標(biāo)簽。再獲取當(dāng)前監(jiān)控視圖內(nèi)的各個(gè)傳感器ID所對應(yīng)的傳感器參數(shù)名稱、數(shù)據(jù)單位、最大值、最小值的對應(yīng)關(guān)系，并查詢傳感器ID對應(yīng)的由Zigbee采集數(shù)據(jù)解析模塊解析出的實(shí)際數(shù)值。這樣就將參數(shù)名稱、實(shí)際數(shù)值、數(shù)據(jù)單位、由實(shí)際數(shù)值與最大值和最小值計(jì)算出的百分比進(jìn)度作為當(dāng)前監(jiān)控視圖的每一行進(jìn)行展示。
[0023]統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)監(jiān)控展示的方法是:通過列表的形式顯示監(jiān)控視圖的各個(gè)標(biāo)簽，對列表設(shè)置偵聽選中操作，當(dāng)對列表的某個(gè)監(jiān)控視圖選中后，生成當(dāng)前監(jiān)控視圖的傳感器參數(shù)名稱的按鍵，再對按鍵設(shè)置偵聽點(diǎn)擊操作，如果被點(diǎn)擊則觸發(fā)查詢本按鍵的傳感器ID所對應(yīng)的監(jiān)控?cái)?shù)值，結(jié)合查詢時(shí)間段、最大值、最小值描述，生成統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)曲線圖。
[0024]網(wǎng)關(guān)向服務(wù)器發(fā)起HTTP請求并處理服務(wù)器的回應(yīng)信息，包括3種類型的數(shù)據(jù)通信:
[0025](1)在用戶交互觸發(fā)時(shí)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)向服務(wù)器的同步采集節(jié)點(diǎn)配置信息。
[0026](2)網(wǎng)關(guān)周期性發(fā)起數(shù)據(jù)量較少的心跳信息到服務(wù)器，用于判斷網(wǎng)關(guān)和服務(wù)器間網(wǎng)絡(luò)通信狀態(tài)，以及解決服務(wù)器不能主動(dòng)向網(wǎng)關(guān)發(fā)起通信而進(jìn)行主動(dòng)同步數(shù)據(jù)的問題。網(wǎng)關(guān)根據(jù)接收的服務(wù)器響應(yīng)結(jié)果判斷是否有服務(wù)器主動(dòng)發(fā)起同步網(wǎng)關(guān)的采集節(jié)點(diǎn)配置的信息，如果有則解析采集節(jié)點(diǎn)配置的信息并更新數(shù)據(jù)庫。
[0027](3)網(wǎng)關(guān)周期性地同步傳感器的溫度數(shù)據(jù)信息，程序初始化時(shí)建立本地文件用于存儲傳感器參數(shù)的數(shù)據(jù)。每當(dāng)傳輸周期到達(dá)時(shí)，判斷心跳信息的服務(wù)器通信狀態(tài):如果服務(wù)器通信狀態(tài)為成功，將本次的封裝數(shù)據(jù)寫入到本地文件中的根節(jié)點(diǎn)末尾，再讀取文件的內(nèi)容，上傳至服務(wù)器，并判斷服務(wù)器是否正確響應(yīng)，正確響應(yīng)則清空本地文件中的記錄，否則保留記錄;如果服務(wù)器通信狀態(tài)為失敗，則本次的封裝數(shù)據(jù)插入到本地文件中的根節(jié)點(diǎn)末尾，不發(fā)起通信請求。
[0028]客戶端瀏覽器向服務(wù)器請求數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)交互式頁面更新。請求查詢數(shù)據(jù)庫中的采集節(jié)點(diǎn)配置信息表中的傳感器ID、采集地點(diǎn)等描述信息?？蛻舳藶g覽器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控頁面根據(jù)采集地點(diǎn)描述進(jìn)行類型分類，每類作為溫度數(shù)據(jù)的監(jiān)控視圖標(biāo)簽，再判斷屬于某一采集地點(diǎn)下的所有傳感器ID和所對應(yīng)的傳感器名稱。
[0029]同時(shí)客戶端瀏覽器周期性地向服務(wù)器請求傳感器ID對應(yīng)的溫度數(shù)據(jù)監(jiān)控最新數(shù)據(jù)值，最終填充至客戶端瀏覽器指定的顯示組件中，進(jìn)而顯示溫度數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控頁面?？蛻舳藶g覽器的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)頁面的展示是根據(jù)采集地點(diǎn)分類的每一項(xiàng)生成列表的每一項(xiàng)，設(shè)置列表每一項(xiàng)選中后進(jìn)行偵聽，當(dāng)被選中則向服務(wù)器數(shù)據(jù)庫查詢當(dāng)前采集地點(diǎn)下的所有傳感器ID以及對應(yīng)的名稱，作為控件按鈕的顯示名稱，設(shè)置控件按鈕的點(diǎn)擊偵聽操作，當(dāng)被點(diǎn)擊后，根據(jù)用戶輸入的查詢時(shí)間段，向服務(wù)器數(shù)據(jù)庫查詢傳感器ID對應(yīng)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，顯示至表中，并顯示統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)圖。
[0030]服務(wù)器接收網(wǎng)