本實用新型涉及一種警情無線采集推送系統(tǒng)，屬于物聯網技術領域。

背景技術：

目前警情數據推送采用的流行方法大都是前端布置交流電源供電的數據采集模塊，然后通過sim卡來發(fā)送短消息到客戶來實現，缺點非常明顯，不僅數據采集模塊布線不方便，變更位置更不方便，而且還受斷電的影響，發(fā)送消息需要手機卡，不僅收費，而且接收方也必須用手機卡，適用范圍受限制.隨之而來的無線低功耗采集系統(tǒng)應運而生，它具有布局靈活、低成本、組網便捷的特點，可以隨便改變位置，普通小型鋰電池充滿電足以使用一年以上，不需手機卡，可以上傳到互聯網，采用標準開放的協議，任何一個互聯網設備都能用來接收消息，大大拓展了應用范圍

技術實現要素：

本實用新型技術解決問題：克服現有技術的不足，提供一種警情無線采集推送系統(tǒng)，以解決在不適合人類活動的場所和危險環(huán)境下的警情數據檢測采集及上報。

本實用新型技術解決方案：一種警情無線采集推送系統(tǒng)，包括：數據采集模塊、邊界路由模塊、數據分發(fā)推送平臺和客戶端；數據采集模塊獲取警情數據信息，通過無線發(fā)送到邊界路由模塊，邊界路由模塊再通過無線傳輸至數據分發(fā)推送平臺；同時數據采集模塊也接收邊界路由模塊轉發(fā)來的數據采集模塊配置指令，再實現對數據采集模塊配置控制；所述數據分發(fā)推送平臺負責管理所有的數據采集模塊和客戶端的注冊和管理，接收邊界路由模塊傳來的各種警情數據，并根據數據采集模塊配置指令分發(fā)到與警情數據信息相關的所有客戶端；同時也接收客戶端發(fā)來的數據采集模塊配置指令，并發(fā)送給邊界路由模塊。

所述數據采集模塊包括電池供電的低功耗無線單片機、A/D轉換器和多種警情傳感器，數據采集傳輸采用IPV6傳輸協議和RPL無線路由協議，應用層采用MQTT協議；所述多種警情傳感器包括用于獲取危險情況的要素信息，有歹徒時可按鍵觸發(fā)的一鍵報警裝置，獲得溫度和煙感信息的火災傳感器和獲得高危有毒有害物質的濃度信息的有毒氣體傳感器；多種警情傳感器采集現場警情數據經過A/D轉換器將其轉換為數字信號送入單片機中進行處理，獲取的上述警情信息。

所述邊界路由模塊由開源6LBR邊界路由協議棧實現，由低層到高層依次是數據包過濾層，uIP協議棧，RPL及web服務器共四層；數據包過濾層就是mac層；uIP協議棧就是TCP/IP層，TCP/IP層支持ipv4/ipv6雙協議棧；RPL是無線路由協議層，數據采集模塊電路板配置好ipv6后，通過網線、wifi無線網或gprs無線網絡多種網絡傳輸介質連接到外面交換機及路由器，再連接到互聯網。

所述數據分發(fā)推送平臺采用開源emq開源物聯網數據分發(fā)服務器軟件，包括多線程消息隊列管理，多線程消息隊列管理采用外掛協議插件，包括mqtt，WebSocket、Stomp、CoAP、MQTT-SN標準協議插件或私有定制的TCP協議插件，通過插件的方式來支持mqtt、WebSocket、Stomp、CoAP、MQTT-SN或私有TCP協議。

所述客戶端，分安卓版，ios版本，windows版本，網頁版，全部采用ibm分別為各種平臺開發(fā)的開源免費mqtt客戶端協議庫；可以接收數據分發(fā)推送平臺傳來的各種警情數據，亦可以根據警情數據作出相應的處理，發(fā)送修改配置指令到數據分發(fā)推送平臺進行控制數據采集模塊。

本實用新型警情無線采集推送流程如下：

(1)數據采集模塊首先向邊界路由模塊發(fā)送包含id號的注冊消息，由邊界路由模塊轉發(fā)到數據分發(fā)推送平臺，數據采集模塊注冊成功后開始全天候定時采集相關的警情數據信息，根據每個數據采集模塊模塊配置的警情數據信息獲取的傳感器，與該傳感器內部設定好的警戒閾值比對，發(fā)現超出就視為異常警情，立刻通過無線ipv6協議向邊界路由模塊發(fā)送包含此警情數據信息的mqtt包；

(2)邊界路由模塊無線接收器通過無線傳輸收到數據采集模塊發(fā)來的ipv6協議mqtt警情數據包后，轉換為ipv4協議mqtt數據包，通過ipv4網絡(包括有線或wifi及gprs等)發(fā)送到數據分發(fā)推送平臺；

(3)數據分發(fā)推送平臺接收到邊界路由模塊發(fā)來的mqtt數據包，提取包中的源id號從客戶與數據采集模塊關聯配置表查找所有相關的客戶端id，并按每個客戶端不同的協議打包數據，向每個客戶端id關聯的ip及對應端口號發(fā)送對應協議的警情數據包；

(4)客戶端啟動后首先向數據分發(fā)推送平臺發(fā)送包含id號的注冊消息，注冊成功后開始輪詢等待消息，接收到數據分發(fā)推送平臺發(fā)來的對應協議的數據包(目前客戶端全部采用mqtt協議)后，根據包中的數據類型分別作出不同的處理，比如火警就在屏幕顯示一個火警標志，并發(fā)出火警119的警報聲音；同時支持遠程修改和配置數據采集模塊的參數包含警情數據信息的閾值以及數據分發(fā)推送平臺的ip和端口號；修改方式也是向數據分發(fā)推送平臺發(fā)送修改指令，由數據分發(fā)推送平臺轉發(fā)到數據采集模塊。

本實用新型與現有技術相比的優(yōu)點在于：

(1)采用低功耗芯片使得電池供電就可以維護一到幾年的時間，不用再布線提供電源，使得部署非常方便.而現在使用的采集裝置由于需要sim卡，耗電量非常大，普通電池維護不了一周以上，必須要使用電源線供電，布線不方便，且存在著斷電的可能性。

(2)使用ipv6協議，可以通過ipv4與ipv6網關直接與互聯網上的任何設備通信，使用過程中不需要額外的任何費用；而現在使用的采集裝置需要sim發(fā)送數據到客戶，使用過程中有額外的流量通訊費。

附圖說明

圖1為本實用新型系統(tǒng)組成框圖；

圖2為本實用新型中數據采集模塊原理圖；

圖3為本實用新型中邊界路由模塊原理圖；

圖4為本實用新型的警情推送流程圖。

具體實施方式

本實用新型是針對警情所處的人類無法及時涉足的惡劣環(huán)境下的數據采集及上報，而且位置機動，可能沒有電源或者取電不方便等。

解決方案就是采用電池供電的低功耗無線傳輸采集裝置，安放在需要實時監(jiān)控數據的場所，鏈路層采用IPV6傳輸協議和RPL無線路由協議，應用層采用MQTT協議，通過因特網向控制中心實時上報前端數據，控制中心再根據警情內容發(fā)送到相關負責人客戶端。整個架構流程非常清晰簡潔，但卻很好的解決了惡劣環(huán)境下的數據采集上報。

解決方案就是采用電池供電的低功耗無線傳輸采集裝置，安放在需要實時監(jiān)控數據的場所，鏈路層采用IPV6傳輸協議和RPL無線路由協議，應用層采用MQTT協議，通過因特網向控制中心實時上報前端數據，控制中心再根據警情內容發(fā)送到相關負責人客戶端。整個架構流程非常清晰簡潔，但卻很好的解決了惡劣環(huán)境下的數據采集上報。

下面結合附圖及實施例進行詳細說明。

如圖1所示，一種警情無線采集推送系統(tǒng)，包括數據采集模塊1、邊界路由模塊2、數據分發(fā)推送平臺3和客戶端4；數據采集模塊1獲取警情數據信息，通過無線發(fā)送到邊界路由模塊2，邊界路由模塊2再通過無線傳輸至數據分發(fā)推送平臺3；同時數據采集模塊1也接收邊界路由模塊2轉發(fā)來的數據采集模塊配置指令，再實現對數據采集模塊配置控制；數據分發(fā)推送平臺3負責管理所有的數據采集模塊1和客戶端4的注冊和管理，接收邊界路由模塊2傳來的各種警情數據，并根據數據采集模塊配置指令分發(fā)到與警情數據信息相關的所有客戶端4；同時也接收客戶端4發(fā)來的數據采集模塊配置指令，并發(fā)送給邊界路由模塊2。

如圖2所示，數據采集模塊1包括電池供電的低功耗無線單片機、A/D轉換器和多種警情傳感器，數據采集傳輸采用IPV6傳輸協議和RPL無線路由協議，應用層采用MQTT協議；所述多種警情傳感器包括用于獲取危險情況的要素信息，有歹徒時可按鍵觸發(fā)的一鍵報警裝置，獲得溫度和煙感信息的火災傳感器和獲得高危有毒有害物質的濃度信息的有毒氣體傳感器；多種警情傳感器采集現場警情數據信息經過A/D轉換器將其轉換為數字信號送入單片機中進行處理，獲取的上述警情數據信息；數據采集模塊獲取的上述警情數據信息通過無線發(fā)送到邊界路由模塊2，再通過無線傳輸至數據分發(fā)推送平臺3；同時也接收邊界路由模塊2轉發(fā)來的數據采集模塊配置指令，再實現對數據采集模塊配置控制3。

如圖3所示，邊界路由模塊2由開源6LBR邊界路由協議棧實現，由低層到高層依次是數據包過濾層，uIP協議棧，RPL及web服務器共四層；數據包過濾層就是mac層；uIP協議棧就是TCP/IP層，TCP/IP層支持ipv4/ipv6雙協議棧；RPL是無線路由協議層，數據采集模塊電路板配置好ipv6后，通過網線、wifi無線網或gprs無線網絡多種網絡傳輸介質連接到外面交換機及路由器，再連接到互聯網。所述的邊界路由模塊2即可把數據采集模塊(1)傳來的各種警情數據傳到數據分發(fā)推送平臺3；也可接收數據分發(fā)推送平臺3轉發(fā)來的數據采集模塊配置指令，并發(fā)送給數據采集模塊1；

如圖4所示，數據分發(fā)推送平臺3采用開源emq開源物聯網數據分發(fā)服務器軟件，包括多線程消息隊列管理，多線程消息隊列管理采用外掛協議插件，包括mqtt，WebSocket、Stomp、CoAP、MQTT-SN標準協議插件或私有定制的TCP協議插件，通過插件的方式來支持mqtt、WebSocket、Stomp、CoAP、MQTT-SN或私有TCP協議；所述的數據分發(fā)推送平臺3負責管理所有的數據采集模塊1和客戶端4的注冊和管理，接收邊界路由模塊2傳來的各種警情數據信息，并根據數據采集模塊配置指令分發(fā)到與該警情數據信息相關的所有客戶端4；同時也接收客戶端4發(fā)來的數據采集模塊配置指令，并發(fā)送給邊界路由模塊2；

客戶端4分安卓版，ios版本，windows版本，網頁版，全部采用ibm分別為各種平臺開發(fā)的開源免費mqtt客戶端協議庫；可以接收數據分發(fā)推送平臺3傳來的各種警情數據，亦可以根據警情數據作出相應的處理，發(fā)送修改配置指令到數據分發(fā)推送平臺3進行控制數據采集模塊；

提供以上實施例和對本實用新型的進一步改進說明僅僅是為了描述本實用新型的目的，而并非要限制本實用新型的范圍。本實用新型的范圍由所附權利要求限定。不脫離本實用新型的精神和原理而做出的各種等同替換和修改，均應涵蓋在本實用新型的范圍之內。