本發(fā)明涉及系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)和通訊控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于微信公眾平臺(tái)的通用數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

通用數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)（Supervisory Control and Data Acquisition, 簡(jiǎn)稱SCADA) 在遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)中占重要地位, 它可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行智能硬件進(jìn)行監(jiān)視和控制，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、智能硬件控制、測(cè)量、參數(shù)調(diào)節(jié)以及各類信號(hào)報(bào)警等各項(xiàng)功能。SCADA經(jīng)歷了較長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展，并且取得了快速的進(jìn)步。但是隨著社會(huì)的發(fā)展、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步，特別是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，使得用戶對(duì)智能采集及監(jiān)控系統(tǒng)也提出了更高的要求，在追求可視化的同時(shí)，用戶希望可以更加方便快捷地參與到系統(tǒng)的監(jiān)控與操作當(dāng)中，并且可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)來(lái)控制系統(tǒng)。

相對(duì)而言，傳統(tǒng)通用數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)存在以下缺點(diǎn)：

1、系統(tǒng)部署、維護(hù)成本高，每個(gè)監(jiān)控處都需要額外購(gòu)買系統(tǒng)進(jìn)行部署，必須請(qǐng)專業(yè)人員設(shè)置部署，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題需要維修人員上門現(xiàn)場(chǎng)提供服務(wù)，而且其成本及費(fèi)用會(huì)隨著傳統(tǒng)采集和監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)量的增多而線性增多；

2、傳統(tǒng)通用數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)采用PC端軟件管理，如果相應(yīng)的工作人員流動(dòng)性比較大的話，較難做到隨時(shí)隨地對(duì)監(jiān)控對(duì)象進(jìn)行跟進(jìn)監(jiān)控，監(jiān)控受地域影響大，用戶參與性和實(shí)時(shí)交互性差；

針對(duì)傳統(tǒng)通用數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)的高成本、難部署、難擴(kuò)展、用戶參與性和實(shí)時(shí)交互性差的問(wèn)題，本發(fā)明設(shè)計(jì)一種基于微信公眾平臺(tái)的通用數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種基于微信公眾平臺(tái)的通用數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)簡(jiǎn)稱微信通用監(jiān)控系統(tǒng)。 該微信通用監(jiān)控系統(tǒng)利用微信公眾平臺(tái)作為信息傳遞通道，使用戶能夠可視化地完成對(duì)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的采集以及對(duì)智能硬件的遠(yuǎn)程控制，從而使用戶不受地域限制地參與到遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制過(guò)程之中，從而實(shí)現(xiàn)及時(shí)、便捷地對(duì)智能硬件及系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明，本發(fā)明采用技術(shù)方案如下：

基于微信公眾平臺(tái)的通用數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)， 包括：云服務(wù)器模塊、智能硬件、智能硬件管理系統(tǒng)和監(jiān)控終端設(shè)備。所述微信公眾平臺(tái)，是由騰訊公司所開(kāi)發(fā)的給個(gè)人、企業(yè)和組織提供業(yè)務(wù)服務(wù)與用戶管理能力的服務(wù)平臺(tái)。該平臺(tái)提供對(duì)外API接口，允許第三方通過(guò)該接口對(duì)微信公眾服務(wù)深度定制開(kāi)發(fā)。

所述云服務(wù)器模塊，包括TCP服務(wù)器模塊、Web服務(wù)器模塊和數(shù)據(jù)庫(kù)模塊，負(fù)責(zé)微信通用監(jiān)控系統(tǒng)環(huán)境的建設(shè)。采用云服務(wù)器的目的，是為用戶提供穩(wěn)定、安全、自動(dòng)快照備份、服務(wù)器資源彈性擴(kuò)展、負(fù)載均衡等功能。

所述TCP服務(wù)器模塊，負(fù)責(zé)將微信用戶通過(guò)Web服務(wù)器模塊操作界面發(fā)來(lái)的監(jiān)控請(qǐng)求數(shù)據(jù)處理（處理成二進(jìn)制數(shù)據(jù)）、存儲(chǔ)和發(fā)送至智能硬件。對(duì)于實(shí)時(shí)性要求比較高的工業(yè)、醫(yī)療、軍工等應(yīng)用領(lǐng)域，所述TCP服務(wù)器模塊采用RTCP協(xié)議，以確保實(shí)時(shí)性的需求。

所述Web服務(wù)器模塊，是一個(gè)提供萬(wàn)維網(wǎng)信息瀏覽服務(wù)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，負(fù)責(zé)為微信通用監(jiān)控系統(tǒng)提供基于Web端的工作環(huán)境。

所述數(shù)據(jù)庫(kù)模塊，負(fù)責(zé)微信通用監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)的存放和讀取，包含以下基礎(chǔ)系統(tǒng)表:

管理員登錄日志表，表名是admin_signlog，表字段包括：admin_signlog，字段包括id,admin_id,login_time,ip,address,login_num。

管理員賬戶表，表名是admin_user：

id,admin_name,password,nickname,email,last_login_time,login_ip,addtime

智能硬件表，表名是device，表字段包括：

id、did,uid、wxid、appid、appsecret、name、devicecode、token、token_time、addtime、activetime、psw、control,isgroupadmin

設(shè)備類型表，表名是device_type，表字段包括：

did，device_name，device_description,

用戶登錄日志表，表名是signlog，表字段包括:

id,uid,login_time,ip,address

用戶操作日志表，表名是operatelog，表字段包括:

id,openid,operate_type,operate_time

用戶表，表名是user，表字段包括:

id,openid,avatar,gender,country,province,city,subscribe_time,remark

所述監(jiān)控終端設(shè)備，包括PC電腦、手機(jī)或平板電腦。

所述智能硬件，由處理器模塊、網(wǎng)絡(luò)通訊模塊和傳感器及相應(yīng)接口模塊組成，傳感器及相應(yīng)接口模塊讀取傳感器的信息數(shù)據(jù)，處理信息數(shù)據(jù)之后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通訊模塊的IO口（所述IO口指的是輸入輸出口）、串口或者UART（所述UART指的是通用異步收發(fā)傳輸器，是一種異步收發(fā)傳輸器）發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)通訊模塊。智能硬件負(fù)責(zé)TCP服務(wù)器模塊請(qǐng)求數(shù)據(jù)的處理和傳遞、以及對(duì)傳感器的操控及數(shù)據(jù)采集。

所述網(wǎng)絡(luò)通訊模塊，負(fù)責(zé)提供互聯(lián)網(wǎng)連接，其與互聯(lián)網(wǎng)連接方式可以是但不限于WiFi、GPRS、2G、3G、4G，將經(jīng)由IO口、串口或者UART獲取到的傳感器及相應(yīng)接口模塊數(shù)據(jù)發(fā)送給TCP服務(wù)器模塊，TCP服務(wù)器模塊處理并打包以二進(jìn)制形式傳遞給云服務(wù)器模塊，同時(shí)也將用戶通過(guò)智能硬件前臺(tái)操控模塊發(fā)出的對(duì)網(wǎng)絡(luò)通訊模塊的請(qǐng)求數(shù)據(jù)以二進(jìn)制形式傳遞至傳感器及相應(yīng)接口模塊。當(dāng)使用網(wǎng)絡(luò)通訊模塊WiFi模式時(shí)，網(wǎng)絡(luò)通訊模塊能夠工作在AP模式（所述AP模式指的是無(wú)線接入點(diǎn)模式）、STA模式（所述STA模式指的是站點(diǎn)模式）、或者AP+STA復(fù)合模式下。當(dāng)智能硬件工作在野外偏遠(yuǎn)地區(qū)沒(méi)有WiFi熱點(diǎn)信號(hào)覆蓋的環(huán)境下時(shí)，需要使用具有GPRS、或3G、或4G或其他移動(dòng)通訊技術(shù)信號(hào)的網(wǎng)絡(luò)通訊模塊將智能硬件接入該WiFi網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

所述傳感器及相應(yīng)接口模塊，根據(jù)實(shí)際需求可配置具備各種傳感功能的單路或者多路傳感器，根據(jù)傳感器類型以及復(fù)雜程度，部分傳感器及相應(yīng)接口模塊包含有處理傳感器數(shù)據(jù)的微處理器MCU。該模塊將采集到的傳感器數(shù)據(jù)通過(guò)IO口、串口或者UART傳輸給網(wǎng)絡(luò)通訊模塊。

所述智能硬件管理系統(tǒng)，包括智能硬件后臺(tái)管理模塊和智能硬件前臺(tái)操控模塊，負(fù)責(zé)用戶關(guān)注微信公眾號(hào)處理和智能硬件的接入綁定、數(shù)據(jù)采集、顯示和輸入輸出控制及整個(gè)微信通用監(jiān)控系統(tǒng)管理，該系統(tǒng)在WEB服務(wù)器模塊環(huán)境下工作。

所述智能硬件前臺(tái)操控模塊，包括微信公眾平臺(tái)對(duì)接模塊和智能硬件軟件控制界面。

所述微信公眾平臺(tái)對(duì)接模塊，負(fù)責(zé)將新增的智能硬件綁定到微信通用監(jiān)控系統(tǒng)里以便用戶操作，該模塊采用基于微信的Airkiss協(xié)議，能夠快速方便的為智能硬件配置手機(jī)所連接的無(wú)線路由器SSID及其密碼，使智能硬件方便的接入互聯(lián)網(wǎng)。所述微信公眾平臺(tái)對(duì)接模塊綁定智能硬件包括以下兩種形式：

1、單賬戶綁定單臺(tái)或者多臺(tái)智能硬件單賬戶每次操作只能綁定一臺(tái)智能硬件，如果有多臺(tái)智能硬件，需要分多次來(lái)操作綁定。綁定操作需要錄入智能硬件名稱和智能硬件SN編碼，智能硬件SN編碼是智能硬件出廠時(shí)設(shè)置的唯一的編碼，該智能硬件SN編碼在智能硬件使用說(shuō)明書隨智能硬件附帶。使用者在綁定智能硬件時(shí)可以手動(dòng)錄入也可以通過(guò)微信掃描對(duì)應(yīng)的二維碼錄入。添加完畢后，單賬戶相同智能硬件SN編碼將無(wú)法再次添加，如需添加，需要將已經(jīng)綁定的智能硬件進(jìn)行解除綁定操作。

2、多賬戶綁定單臺(tái)智能硬件

多賬戶可以綁定單臺(tái)智能硬件，共同監(jiān)控該智能硬件，綁定步驟在單個(gè)賬戶綁定該智能硬件基礎(chǔ)上加入了安全口令：第一個(gè)綁定該智能硬件的賬戶需要設(shè)置多賬戶綁定口令，口令信息保存入綁定智能硬件記錄表中（記錄表名是device，記錄表字段包括did、uid、wxid、appid、appsecret、name、devicecode、token、token_time、addtime、activetime、psw、control,isgroupadmin）。其他賬戶綁定智能硬件時(shí)必須要輸入口令才能綁定，本模塊會(huì)判斷是智能硬件SN編碼和多賬戶綁定口令是否一致，一致才通過(guò)并保存到數(shù)據(jù)庫(kù)模塊中。多賬戶綁定智能硬件的規(guī)則是第一個(gè)綁定的賬戶是該智能硬件的管理員（對(duì)應(yīng)記錄表isgroupadmin字段），可以控制智能硬件（對(duì)應(yīng)記錄表control字段）、管理其他綁定智能硬件的用戶賬戶（有權(quán)剔除其他綁定該智能硬件的賬戶），其他賬戶只有監(jiān)視的權(quán)利，如果需要控制該智能硬件則需要向第一個(gè)綁定該賬戶的管理員申請(qǐng)，管理員收到申請(qǐng)通過(guò)以后才能控制該智能硬件。管理員也可以多選設(shè)置綁定智能硬件的賬戶擁有控制智能硬件的權(quán)利。

所有擁有控制智能硬件權(quán)利的賬戶，控制智能硬件的操作結(jié)果，可以被所有綁定智能硬件的賬戶看到。

所述智能硬件軟件控制界面，負(fù)責(zé)根據(jù)智能硬件類型，顯示對(duì)應(yīng)智能硬件的操作和顯示界面。

所述智能硬件后臺(tái)管理模塊，負(fù)責(zé)管理微信通用監(jiān)控系統(tǒng)的智能硬件信息、用戶信息和管理員賬戶。其功能包括管理員登錄模塊、智能硬件管理模塊、用戶管理模塊和管理員賬戶管理模塊。

所述管理員登錄模塊，是管理員管理微信通用監(jiān)控系統(tǒng)的入口，管理員登錄模塊包括管理員賬戶、密碼、驗(yàn)證碼等輸入框、提交登錄按鈕，提交登錄后本模塊會(huì)驗(yàn)證登錄者身份，身份正確則進(jìn)入智能硬件管理模塊，否則不允許進(jìn)入，登錄錯(cuò)誤次數(shù)有限定，比如設(shè)定為5次，超過(guò)5次系統(tǒng)會(huì)鎖定該IP，不允許其再進(jìn)行登錄。

所述智能硬件管理模塊，負(fù)責(zé)管理所有用戶添加的智能硬件信息，信息內(nèi)容包括智能硬件名稱、編號(hào)、出廠時(shí)間、智能硬件簡(jiǎn)介、添加智能硬件的用戶ID、添加時(shí)間。

所述用戶管理模塊，負(fù)責(zé)管理關(guān)注微信通用監(jiān)控系統(tǒng)的微信用戶信息，包括用戶微信賬戶openid、微信名稱、關(guān)注時(shí)間、國(guó)家省市、性別、微信頭像，對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)user表。

通過(guò)采用上述的技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下優(yōu)越性：

1.擴(kuò)大操作監(jiān)控用戶的地域流動(dòng)性，用戶或者操控人員只要接入互聯(lián)網(wǎng)就可以對(duì)微信通用監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行操控

2.豐富、擴(kuò)大遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制的應(yīng)用領(lǐng)域，例如：智慧農(nóng)業(yè)、智能家居等領(lǐng)域均可使用此微信通用監(jiān)控系統(tǒng)方案；

3.與微信結(jié)合，更易于操作管理，并能及時(shí)獲取微信公眾號(hào)推送的系統(tǒng)信息；

4.數(shù)據(jù)關(guān)鍵處（TCP服務(wù)器模塊和智能硬件之間數(shù)據(jù)傳輸）加密處理，安全性高。

5.本發(fā)明采用云服務(wù)器，對(duì)于用戶的傳感器、待控制設(shè)備數(shù)量的增加部署，具備自適應(yīng)的彈性冗余適應(yīng)能力，從而降低成本、提高系統(tǒng)擴(kuò)展性；

6.此微信通用監(jiān)控系統(tǒng)提供權(quán)限管理，對(duì)于團(tuán)隊(duì)協(xié)作，將提供富有靈活性的管理和操作模式，從而提高工作效率。

附圖說(shuō)明

圖1：微信通用監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；

圖2：智能硬件管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；

圖3：微信通用監(jiān)控系統(tǒng)工作流程圖；

圖4：農(nóng)業(yè)大棚溫濕度控制流程圖；

圖5：農(nóng)業(yè)大棚溫濕度控制結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)圖；

圖6：智能家居控制電飯煲開(kāi)啟工作流程圖；

圖7：智能家居控制電飯煲結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)圖；

圖8：野外氣象站數(shù)據(jù)采集工作流程圖；

圖9：野外氣象站數(shù)據(jù)采集工作結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)圖。

具體實(shí)施方式

如圖1、2、3、4、5、6、7、8、9所示， 一種基于微信公眾平臺(tái)的通用數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)，包括智能硬件、監(jiān)控終端設(shè)備和云服務(wù)器模塊；所述智能硬件由處理器模塊、網(wǎng)絡(luò)通訊模塊和傳感器及相應(yīng)接口模塊組成,處理器模塊的通訊端與網(wǎng)絡(luò)通訊模塊相連；處理器模塊的采集端通過(guò)相應(yīng)接口模塊與傳感器及相連；網(wǎng)絡(luò)通訊模塊與云服務(wù)器模塊無(wú)線連接；其中云服務(wù)器模塊由TCP服務(wù)器模塊、Web服務(wù)器模塊和數(shù)據(jù)庫(kù)模塊組成。所述監(jiān)控終端設(shè)備包括PC電腦、手機(jī)或平板電腦。

所述網(wǎng)絡(luò)通訊模塊包括WiFi、2G、3G和4G無(wú)線通訊模塊。所述WiFi的網(wǎng)絡(luò)通訊模塊包括ESP8266模塊和RTL8189ES模塊；所述2G、3G、4G無(wú)線通訊模塊為A6 mini GPRS/GSM模塊。

所述傳感器包括溫濕度傳感器、液位傳感器、氣壓傳感器、光照度傳感器、風(fēng)速傳感器、PM2.5傳感器；所述溫濕度傳感器是已校準(zhǔn)的數(shù)字溫濕度傳感器DHT22，具有標(biāo)準(zhǔn)單總線接口，工作溫度范圍為-40 ℃～80 ℃；所述液位氣壓傳感器是PT500液壓感器，所述氣壓傳感器是DATA-52系列壓力傳感器；所述光照度傳感器為KQ-GZ光照度傳感器；所述風(fēng)速傳感器為TR-FS02風(fēng)速傳感器，所述PM2.5傳感器為EL-PM2.5傳感器。

一種基于微信公眾平臺(tái)的通用數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)的工作方法，采用智能硬件管理系統(tǒng)，對(duì)智能硬件后臺(tái)管理模塊和智能硬件前臺(tái)操控模塊進(jìn)行操控，其步驟如下：

1）、通過(guò)用戶關(guān)注監(jiān)控終端設(shè)備的微信公眾號(hào)，使用智能硬件管理系統(tǒng)的智能硬件前臺(tái)操控模塊進(jìn)行配網(wǎng)，配網(wǎng)成功后綁定智能硬件；

2）、用戶使用監(jiān)控終端設(shè)備通過(guò)智能硬件管理系統(tǒng)的智能硬件前臺(tái)操控模塊發(fā)出操作硬件或者讀取硬件信息請(qǐng)求；

3）、TCP服務(wù)器模塊接收智能硬件智能硬件管理系統(tǒng)的前臺(tái)操控模塊的請(qǐng)求，并將請(qǐng)求數(shù)據(jù)解包、處理后再打包成二進(jìn)制數(shù)據(jù)發(fā)送到智能硬件；

4）、再由智能硬件中的處理器模塊接收TCP服務(wù)器模塊的請(qǐng)求數(shù)據(jù)并解包處理，根據(jù)請(qǐng)求類型進(jìn)行操作硬件并將相關(guān)執(zhí)行結(jié)果信息以二進(jìn)制形式打包原路返回到TCP服務(wù)器模塊；

5）、TCP服務(wù)器模塊接收智能硬件請(qǐng)求數(shù)據(jù)，解包后再打包成JSON數(shù)據(jù)發(fā)送至智能硬件管理系統(tǒng)的智能硬件前臺(tái)操控模塊或者通過(guò)微信公眾平臺(tái)API接口將結(jié)果信息推送到用戶關(guān)注微信公眾平臺(tái)的微信號(hào)里。

所述的智能硬件為農(nóng)業(yè)智能硬件，或家居智能硬件、氣象智能硬件，所述農(nóng)業(yè)、家居、氣象的智能硬件控制界面，顯示對(duì)應(yīng)智能硬件的操作和顯示界面；

其中農(nóng)業(yè)大棚操作界面顯示溫度、濕度、光照強(qiáng)度更新調(diào)節(jié)界面；家居電飯煲操作界面顯示煮飯操作界面；氣象站操作界面顯示溫度、濕度、光照強(qiáng)度、風(fēng)速的采集界面。

所述綁定智能硬件是通過(guò)微信公眾平臺(tái)對(duì)接模塊，將新增的智能硬件綁定到微信通用監(jiān)控系統(tǒng)里以便用戶操作，該微信公眾平臺(tái)對(duì)接模塊采用基于微信的Airkiss協(xié)議，使智能硬件能夠快速智能配置上網(wǎng)；微信公眾平臺(tái)對(duì)接模塊綁定智能硬件包括：

（1）單賬戶綁定單臺(tái)智能硬件，其具體步驟如下：?jiǎn)钨~戶每次操作只能綁定一個(gè)智能硬件。綁定操作需要錄入智能硬件名稱和智能硬件SN編碼，智能硬件SN編碼是智能硬件出廠時(shí)設(shè)置的唯一的編碼，該智能硬件SN編碼在智能硬件使用說(shuō)明書中，隨智能硬件附帶。使用者在綁定智能硬件時(shí)可以手動(dòng)錄入也可以通過(guò)對(duì)應(yīng)的二維碼錄入。添加完畢后，單賬戶相同智能硬件SN編碼將無(wú)法再次添加，如需添加，需要將已經(jīng)綁定的智能硬件進(jìn)行解除綁定操作；

（2）單賬戶綁定多臺(tái)智能硬件，其具體步驟如下：在單賬戶綁定單臺(tái)智能硬件基礎(chǔ)上,多次添加綁定智能硬件即可；

（3）多賬戶綁定單臺(tái)智能硬件，多賬戶綁定單個(gè)智能硬件，共同監(jiān)控該模塊，綁定步驟在單個(gè)賬戶綁定智能硬件基礎(chǔ)上加入了安全口令：第一個(gè)綁定智能硬件的賬戶需要設(shè)置多賬戶綁定口令，口令信息保存入綁定智能硬件記錄表中，記錄表名是device，記錄表字段包括did、uid、wxid、appid、appsecret、name、devicecode、token、token_time、addtime、activetime、psw、control,isgroupadmin；其他賬戶綁定智能硬件時(shí)必須要輸入口令才能綁定，本模塊會(huì)判斷是智能硬件SN編碼和多賬戶綁定口令是否一致，一致才通過(guò)并保存到數(shù)據(jù)庫(kù)模塊中；多賬戶綁定智能硬件的規(guī)則是第一個(gè)綁定的賬戶是該智能硬件的管理員，對(duì)應(yīng)記錄表isgroupadmin字段，控制智能硬件的對(duì)應(yīng)記錄表control字段、管理其他綁定智能硬件的用戶賬戶，有權(quán)剔除其他綁定該智能硬件的賬戶，其他賬戶只有監(jiān)視的權(quán)利，如果需要控制該智能硬件則需要向第一個(gè)綁定該智能硬件的管理員申請(qǐng)，管理員收到申請(qǐng)通過(guò)申請(qǐng)后才能控制該智能硬件；管理員也能多選設(shè)置綁定智能硬件的賬戶擁有控制智能硬件的權(quán)利；

所有擁有控制智能硬件權(quán)利的賬戶，控制智能硬件的操作結(jié)果，都能被所有綁定智能硬件的賬戶看到。

所述的智能硬件后臺(tái)管理模塊，負(fù)責(zé)管理微信通用監(jiān)控系統(tǒng)的智能硬件信息、用戶信息和管理員賬戶；包括管理員登錄模塊、智能硬件管理模塊、用戶管理模塊和管理員賬戶管理模塊；所述管理員登錄模塊，是管理員管理微信通用監(jiān)控系統(tǒng)的入口，登錄模塊包括管理員賬戶、密碼、驗(yàn)證碼等輸入框、提交登錄按鈕，提交登錄后本模塊會(huì)驗(yàn)證登錄者身份，身份正確則進(jìn)入智能硬件管理模塊，否則不允許進(jìn)入，登錄錯(cuò)誤次數(shù)有限定，比如設(shè)定為5次，超過(guò)5次系統(tǒng)會(huì)鎖定該IP，不允許其再進(jìn)行登錄；所述智能硬件管理模塊，是管理所有用戶添加的智能硬件信息，信息內(nèi)容包括智能硬件名稱、編號(hào)、出廠時(shí)間、智能硬件簡(jiǎn)介、添加智能硬件的用戶ID、添加時(shí)間；所述用戶管理模塊，負(fù)責(zé)管理關(guān)注微信通用監(jiān)控系統(tǒng)的微信用戶信息，包括用戶微信賬戶openid、微信名稱、關(guān)注時(shí)間、國(guó)家省市、性別、微信頭像，對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)user表。

以下將詳細(xì)解釋本發(fā)明的設(shè)計(jì)以及使用方法，在符合以下實(shí)施方式所示原理的基礎(chǔ)上，可以衍生出各種改變，包括在傳感器類型、控制方式上等設(shè)計(jì)變化。公開(kāi)本發(fā)明的目的旨在保護(hù)本發(fā)明范圍內(nèi)的一切變化和改進(jìn)，本發(fā)明并不局限于以下所列舉的實(shí)施方式， 而由此所引申出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

實(shí)施例1：農(nóng)業(yè)大棚溫濕度控制

一種基于微信公眾平臺(tái)的通用數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng),該實(shí)施例通過(guò)手機(jī)微信端對(duì)大棚內(nèi)溫濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)程采集在手機(jī)微信端顯示，并通過(guò)手機(jī)微信端對(duì)農(nóng)業(yè)大棚的溫濕度進(jìn)行調(diào)節(jié)；該實(shí)施例的網(wǎng)絡(luò)通訊模塊采用ESP8266模塊， 它是一款高度集成了天線開(kāi)關(guān)、射頻 balun、功率放大器、低噪放大器、過(guò)濾器和電源管理模塊，內(nèi)置 Tensilica L106 32 位微型控制器 (MCU)，低功耗的網(wǎng)絡(luò)通訊模塊。通過(guò)其內(nèi)置的TCP/IP協(xié)議?？梢耘c遠(yuǎn)程服務(wù)器連接、通訊。

該實(shí)施例使用的溫濕度傳感器是DHT22高精度溫濕度傳感器，它是已校準(zhǔn)的數(shù)字溫濕度傳感器，采用DHT22(AM2302)，標(biāo)準(zhǔn)單總線接口。該傳感器及相應(yīng)接口模塊負(fù)責(zé)微信通用監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集功能，可對(duì)范圍-40 ℃～80 ℃的溫度進(jìn)行測(cè)量。具體實(shí)施與操作步驟如下：

1.用戶開(kāi)通微信通用監(jiān)控系統(tǒng)微信公眾號(hào)，并通過(guò)微信API接口將微信公眾平臺(tái)和智能硬件前臺(tái)操控模塊關(guān)聯(lián)起來(lái)，API接口關(guān)聯(lián)需要填寫智能硬件前臺(tái)操控模塊處理接口地址（URL）、Token和EncodingAESKey。該操作在微信公眾平臺(tái)設(shè)置完成。

2.用戶通過(guò)微信關(guān)注微信通用監(jiān)控系統(tǒng)微信公眾號(hào)成為微信通用監(jiān)控系統(tǒng)用戶，用戶的基本微信信息會(huì)通過(guò)微信公眾號(hào)API接口傳送至智能硬件前臺(tái)操控模塊保存至數(shù)據(jù)庫(kù)模塊用戶表。

3.用戶通過(guò)智能硬件前臺(tái)操控模塊對(duì)智能硬件進(jìn)行WiFi配網(wǎng)（使用微信的Airkiss技術(shù)，輸入無(wú)線網(wǎng)絡(luò)WIFI密碼，連接網(wǎng)絡(luò)），智能硬件前臺(tái)操控模塊調(diào)用微信客戶端功能進(jìn)行配網(wǎng)功能實(shí)現(xiàn)，所述微信客戶端是騰訊移動(dòng)端微信。

4.用戶掃描二維碼形式的智能硬件編號(hào)、綁定智能硬件，將硬件信息綁定到微信公眾號(hào)用戶的微信號(hào)上，操作產(chǎn)生的數(shù)據(jù)經(jīng)微信公眾平臺(tái)API接口傳送至智能硬件前臺(tái)操控模塊，由智能硬件前臺(tái)操控模塊處理后保存至數(shù)據(jù)庫(kù)模塊智能硬件表中，建立微信公眾號(hào)用戶微信號(hào)和智能硬件的關(guān)聯(lián)關(guān)系。

5.進(jìn)入智能硬件前臺(tái)操控模塊的智能硬件管理界面，點(diǎn)擊相關(guān)功能按鍵發(fā)送操作命令（例如顯示溫濕度），當(dāng)大棚濕度過(guò)低時(shí)，可以向智能硬件發(fā)送噴水指令，智能硬件接收到該指令后，控制外圍設(shè)備向大棚內(nèi)噴出霧狀水，以提高大棚內(nèi)的濕度，其中操作命令被打包成JSON格式(示例格式如下：{ "type": "message", "message": "show_temprature"})的數(shù)據(jù)以POST形式發(fā)送至TCP服務(wù)器。

6.TCP服務(wù)器將接收到的命令解析并打包成二進(jìn)制命令（二進(jìn)制格式：2字節(jié)包頭 + 1字節(jié)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 + 兩字節(jié)的校驗(yàn)值 + 數(shù)據(jù)內(nèi)容,例如：ff ff 04 b6 57 6f 70 65 6e）發(fā)送至智能硬件;

7.智能硬件將接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行解包，根據(jù)解包后獲取到的命令進(jìn)行相應(yīng)處理（例如從溫濕度傳感器處獲取濕度數(shù)值），處理完畢后返回操作結(jié)果，操作結(jié)果以二進(jìn)制形式（二進(jìn)制格式：2字節(jié)包頭 + 1字節(jié)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 + 兩字節(jié)的校驗(yàn)值 + 數(shù)據(jù)內(nèi)容,例如：ff ff 04 b6 57 6f 70 65 6e）傳回至TCP服務(wù)器;

8.TCP服務(wù)器收到數(shù)據(jù)包后進(jìn)行解包，生成JSON格式（示例格式如下：{ "type": "message", "message": "show_temprature"}）的數(shù)據(jù)發(fā)送給智能硬件前臺(tái)操控模塊;智能硬件前臺(tái)操控模塊收到數(shù)據(jù)，解析后將相關(guān)信息通過(guò)微信公眾平臺(tái)API接口發(fā)送至微信公眾號(hào)用戶微信號(hào)，同時(shí)更新智能硬件前臺(tái)操控模塊界面顯示信息。

實(shí)施例2：智能家居控制電飯煲開(kāi)啟

其實(shí)施方法及步驟如下：

1.用戶開(kāi)通微信通用監(jiān)控系統(tǒng)微信公眾號(hào)，并通過(guò)微信API接口將微信公眾平臺(tái)和智能硬件前臺(tái)操控模塊關(guān)聯(lián)起來(lái)，API接口關(guān)聯(lián)需要填寫智能硬件前臺(tái)操控模塊處理接口地址（URL）、Token和EncodingAESKey。該操作在微信公眾平臺(tái)設(shè)置完成。

2.用戶通過(guò)微信關(guān)注微信通用監(jiān)控系統(tǒng)微信公眾號(hào)成為微信通用監(jiān)控系統(tǒng)用戶，用戶的基本微信信息會(huì)通過(guò)微信公眾號(hào)API接口傳送至智能硬件前臺(tái)操控模塊保存至數(shù)據(jù)庫(kù)模塊用戶表。

3.用戶通過(guò)智能硬件前臺(tái)操控模塊對(duì)智能硬件進(jìn)行WiFi配網(wǎng)（使用微信的Airkiss技術(shù)，輸入無(wú)線網(wǎng)絡(luò)WIFI密碼，連接網(wǎng)絡(luò)），智能硬件前臺(tái)操控模塊調(diào)用微信客戶端功能進(jìn)行配網(wǎng)功能實(shí)現(xiàn)，所述微信客戶端是騰訊移動(dòng)端微信。

4.用戶掃描二維碼形式的智能硬件編號(hào)、綁定智能硬件，將硬件信息綁定到微信公眾號(hào)用戶的微信號(hào)上，操作產(chǎn)生的數(shù)據(jù)經(jīng)微信公眾平臺(tái)API接口傳送至智能硬件前臺(tái)操控模塊，由智能硬件前臺(tái)操控模塊處理后保存至數(shù)據(jù)庫(kù)模塊智能硬件表中，建立微信公眾號(hào)用戶微信號(hào)和智能硬件的關(guān)聯(lián)關(guān)系。

5.電飯煲里提前放入符合煮飯要求且調(diào)配好的食材。

6.進(jìn)入智能硬件前臺(tái)操控模塊的智能硬件電飯煲管理界面，在此界面可以遠(yuǎn)程對(duì)所綁定的電飯煲進(jìn)行操作，例如開(kāi)啟即時(shí)煮飯開(kāi)關(guān)、關(guān)閉煮飯開(kāi)關(guān)、定時(shí)開(kāi)啟煮飯開(kāi)關(guān)，其中操作命令被打包成JSON格式(示例格式如下：{ "type": "message", "message": "open_switch"})的數(shù)據(jù)以POST形式通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至TCP服務(wù)器。

7.TCP服務(wù)器將接收到的命令解析并打包成二進(jìn)制命令（二進(jìn)制格式：2字節(jié)包頭 + 1字節(jié)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 + 兩字節(jié)的校驗(yàn)值 + 數(shù)據(jù)內(nèi)容,例如：ff ff 04 b6 57 6f 70 65 6e）發(fā)送至智能硬件;

8.智能硬件將接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行解包，根據(jù)解包后獲取到的命令進(jìn)行相應(yīng)處理（例如打開(kāi)煮飯開(kāi)關(guān)），處理完畢后返回操作結(jié)果，操作結(jié)果以二進(jìn)制形式（二進(jìn)制格式：2字節(jié)包頭 + 1字節(jié)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 + 兩字節(jié)的校驗(yàn)值 + 數(shù)據(jù)內(nèi)容,例如：ff ff 04 b6 57 6f 70 65 6e）傳回至TCP服務(wù)器;

9.TCP服務(wù)器收到數(shù)據(jù)包后進(jìn)行解包，生成JSON格式（示例格式如下：{ "type": "message", "message": "cook_done"}）的數(shù)據(jù)發(fā)送給智能硬件前臺(tái)操控模塊;智能硬件前臺(tái)操控模塊收到數(shù)據(jù)，解析后將相關(guān)信息通過(guò)微信公眾平臺(tái)API接口發(fā)送至微信公眾號(hào)用戶微信號(hào)，同時(shí)更新智能硬件前臺(tái)操控模塊界面顯示信息。

10.該實(shí)例極大的方便了我們的生活，在外面任何一個(gè)可以接入互聯(lián)網(wǎng)的地方，就可以發(fā)出煮飯命令進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，回到家后飯就已經(jīng)煮好了。

實(shí)施例3：野外氣象站數(shù)據(jù)采集

利用實(shí)施例1的接收傳感器數(shù)據(jù)的原理，實(shí)施例3提供一個(gè)當(dāng)智能硬件工作在野外偏遠(yuǎn)地區(qū)沒(méi)有WiFi熱點(diǎn)信號(hào)覆蓋的環(huán)境下時(shí)的實(shí)施方法。

其實(shí)施方法及步驟如下：

1.該實(shí)施例的網(wǎng)絡(luò)通訊模塊可以采用A6 mini GPRS/GSM模塊，該模塊工作溫度在-30攝氏度至80攝氏度，支持GSM/GPRS四個(gè)頻段，包括850,900，1800,1900MHZ，支持2G、3G/4G移動(dòng)卡和聯(lián)通卡。通過(guò)該模塊只需插入SIM卡即可通過(guò)移動(dòng)無(wú)線使智能硬件連接至互聯(lián)網(wǎng)。

2.用戶掃描二維碼形式的智能硬件編號(hào)、綁定智能硬件，將硬件信息綁定到微信公眾號(hào)用戶的微信號(hào)上，操作產(chǎn)生的數(shù)據(jù)經(jīng)微信公眾平臺(tái)API接口傳送至智能硬件前臺(tái)操控模塊，由智能硬件前臺(tái)操控模塊處理后保存至數(shù)據(jù)庫(kù)模塊智能硬件表中，建立微信公眾號(hào)用戶微信號(hào)和智能硬件的關(guān)聯(lián)關(guān)系。智能硬件接入溫濕度傳感器、氣壓傳感器、光照度傳感器、風(fēng)速傳感器和和PM2.5傳感器，可以采集監(jiān)測(cè)目標(biāo)氣象站所在區(qū)域的溫度、濕度、氣壓、光照、風(fēng)力風(fēng)量、PM2.5等數(shù)據(jù)。

3.進(jìn)入智能硬件前臺(tái)操控模塊的智能硬件氣象站管理界面，在此界面可以遠(yuǎn)程對(duì)所綁定的氣象站進(jìn)行監(jiān)控。例如監(jiān)控溫度信息，其中操作命令被打包成JSON格式(示例格式如下：{ "type": "message", "message": "get_temperature"})的數(shù)據(jù)以POST形式通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至TCP服務(wù)器。

4.TCP服務(wù)器將接收到的命令解析并打包成二進(jìn)制命令（二進(jìn)制格式：2字節(jié)包頭 + 1字節(jié)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 + 兩字節(jié)的校驗(yàn)值 + 數(shù)據(jù)內(nèi)容,例如：ff ff 04 b6 57 6f 70 65 6e）發(fā)送至智能硬件;

5.智能硬件將接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行解包，根據(jù)解包后獲取到的命令進(jìn)行相應(yīng)處理（例如獲取溫度傳感器溫度采集信息），處理完畢后返回操作結(jié)果，操作結(jié)果以二進(jìn)制形式（二進(jìn)制格式：2字節(jié)包頭 + 1字節(jié)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 + 兩字節(jié)的校驗(yàn)值 + 數(shù)據(jù)內(nèi)容,例如：ff ff 04 b6 57 6f 70 65 6e）傳回至TCP服務(wù)器;

TCP服務(wù)器收到數(shù)據(jù)包后進(jìn)行解包，生成JSON格式（示例格式如下：{ "type": "message", "message": "20"}）的數(shù)據(jù)發(fā)送給智能硬件前臺(tái)操控模塊;智能硬件前臺(tái)操控模塊收到數(shù)據(jù)，解析后將相關(guān)信息通過(guò)微信公眾平臺(tái)API接口發(fā)送至微信公眾號(hào)用戶微信號(hào)，同時(shí)更新智能硬件前臺(tái)操控模塊界面顯示信息(例如：溫度信息)。