基于wifi接入點名稱編碼的數(shù)據(jù)采集方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明主要涉及WIFI傳感器領域，特別涉及基于WIFI接入點名稱編碼的數(shù)據(jù)采 集方法。
【背景技術】
[0002] WIFI傳感器數(shù)據(jù)采集一般是通過連接到某個WIFI接入點，然后將傳感器數(shù)據(jù)通 過UDP/TCP方式主動、被動將數(shù)據(jù)傳遞到需求方，這些傳感器具有信息采集、數(shù)據(jù)處理和無 線通信等功能，同時具有WIFI兼容性問題，需要有網關，WIFI存在接入點數(shù)量有限，穩(wěn)定性 差，組網復雜的特點。WIFI傳感器能夠在人們無法接近的惡劣或特殊環(huán)境中工作，如氣候 監(jiān)控、外層空間以及戰(zhàn)場環(huán)境和信息采集系統(tǒng)建設等，也可以在水災、火災或地震災難性環(huán) 境的災害監(jiān)測中發(fā)揮重要作用，這類場景是WIFI傳感器一類常見的應用模式。然而在這類 場景下，可能缺少WIFI接入點，WIFI傳感器的數(shù)據(jù)鏈路穩(wěn)定性比較差，其可用性在外界環(huán) 境的影響下可能嚴重下降。如何提高WIFI傳感器的穩(wěn)定性、易用性、減少外部依賴成為了 WIFI傳感器研究領域的熱點問題。
[0003] 傳統(tǒng)的WIFI傳感器數(shù)據(jù)采集協(xié)議主要基于可靠路由傳輸策略而設計，但這類方 法通常需要預設WIFI接入點，對網絡進行預配置，同時往往數(shù)據(jù)接收方與WIFI傳感器需要 在同一局域網內。然而，在災難、WIFI接入點不穩(wěn)定，網絡故障等極端場景下，此類基于路 由的策略往往顯得低效而不適用，更可行的方法是用傳感器作為接入點，然后利用接入點 名稱將傳感器數(shù)據(jù)進行廣播，盡最大可能減少了依賴性，極大提升了穩(wěn)定性。
[0004] 現(xiàn)有的WIFI傳感器數(shù)據(jù)采集策略仍存在著一些不足以及未解決的問題，主要是 必須要有外部接入點，WIFI接入點和工作站的相互兼容問題，WIFI連接穩(wěn)定性問題，接入 點接入數(shù)量限制，網絡異常問題等，會極大程度的影響WIFI傳感器在各種應用場合的兼容 性，穩(wěn)定性。
[0005] 發(fā)明目的 本發(fā)明的目的在于針對WIFI傳感器網絡中數(shù)據(jù)采集穩(wěn)定性、兼容性、易用性、去依賴 性的問題，在前人研究的策略基礎上，提出一種有效的技術方法，來提高WIFI傳感器網絡 中的持久性數(shù)據(jù)采集穩(wěn)定性、兼容性、易用性、去依賴性。
[0006] 為了達到以上目的，本發(fā)明的基本思路是采用了接入點名稱編碼傳輸數(shù)據(jù)的方 式，利用接入點名稱將傳感器實時數(shù)據(jù)編碼后通過beacons包廣播，傳感器數(shù)據(jù)需求方收 到接入點的beacons包后解析接入點名稱，獲取需要的傳感器數(shù)據(jù)。
[0007] 本發(fā)明解決其技術問題的技術方案是： 步驟1.部署WIFI傳感器： 將大量傳感器節(jié)點撒播在欲監(jiān)測區(qū)域，并啟動接入點模式。
[0008] 步驟2?傳感器數(shù)據(jù)采集： 打開傳感器功能，開始采集數(shù)據(jù)。
[0009] 步驟3.數(shù)據(jù)編碼： 將采集到的數(shù)據(jù)按照編碼規(guī)則進行編碼、加密。
[0010] 步聚4.設置接入點名稱： 將接入點名稱設置為編碼好的數(shù)據(jù)，并利用beacons包廣播，同時根據(jù)傳感器數(shù)據(jù)進 行接入點名稱調整。
[0011] 步驟5.數(shù)據(jù)收集： 數(shù)據(jù)需求方打開WIFI掃描，可以掃描到傳感器的接入點名稱，將接入點名稱按照編碼 規(guī)則進行解碼，即得到傳感器的數(shù)據(jù)。
[0012] 本發(fā)明有益效果： 1、避免兼容性問題：目前市面上的接入點設備和工作站設備之間多少存在兼容性問 題，導致WIFI連接失敗，而本發(fā)明不需要工作站接入到接入點，且目前還沒有發(fā)生過工作 站接收不到接入點名稱的問題，從而避免了入點設備和工作站設備之間兼容性問題。
[0013] 2、提高穩(wěn)定性：本發(fā)明不需要組網，從而避免了組網穩(wěn)定性問題。
[0014] 而且傳統(tǒng)WIFI數(shù)據(jù)傳輸會受無線污染的影響較大，本發(fā)明只要不在最極端(惡意 污染無線網絡）的情況，基本不受影響。
[0015] 同時WIFI傳感器網絡往往需要有外部接入點，接入點的穩(wěn)定性影響到整個網絡 的穩(wěn)定性，而本發(fā)明沒有接入點，從而提高了穩(wěn)定性。
[0016] 3、對WIFI網絡影響小：WIFIbeacons傳輸速度為IMbit/s，而且長度非常短，這 個廣播對WIFI網絡影響非常小，同時WIFI傳感器并不傳輸其他數(shù)據(jù)，所以總的來說WIFI 網絡影響非常小。
[0017] 4.提升傳輸距離：傳統(tǒng)的WIFI傳感器網絡一般需要信號強度強于-80DBm，才能進 行穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸，而本發(fā)明在信號強度-lOODBm的情況下仍能穩(wěn)定傳輸，差別20DBm相當 于提升空曠條件下直線傳輸距離20%以上。
[0018] 5.對于采集方沒有數(shù)量限制。
[0019] 6.減少第三方開發(fā)難度：第三方只需要帶WIFI設備，知曉編碼格式即可使用，只 有單向數(shù)據(jù)，沒有復雜的交互。
【附圖說明】
[0020] 圖1為本發(fā)明使用場景示意圖
【具體實施方式】： 以下結合附圖1和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0021] 以溫度傳感器為例。
[0022] 將帶WIFI接入點功能的溫度傳感器放置于需要采集的溫度的位置，例如水中、地 面，在接收端建立位置與傳感器序列號的對應表(見表1 )，上電啟動。
[0023] 表 1
傳感器開始采集溫度數(shù)據(jù)值，一次采集完成后，打開WIFI模塊的接入點功能。根據(jù)表 2編碼規(guī)則對采集到的溫度數(shù)據(jù)進行編碼，比如廠家名稱是DELAN，傳感器類型為TEMP，序 列號為20157,溫度為26攝氏度，那么編碼結果為，CGDELANTEMP201572600000000000000N，N為fe驗碼(實施例中先忽略實際fe驗值)。
[0024]表 2
修改WIFI接入點名稱為CGDELANTEMP201572600000000000000N，這時候接入點會將自 己的名稱通過WIFI標準的beacons包廣播出去，傳輸距離根據(jù)發(fā)射功率可以調整，最大理 論值可達800m。
[0025] 打開傳感器數(shù)據(jù)接收端的WIFI掃描功能，由于傳感器WIFI模塊廣播的beacons 包是完全標準的，所以接收端只要在傳感器的信號范圍內就能掃描到傳感器WIFI接入點 的名稱，此時的接收端沒有數(shù)量限制。
[0026] 接收端掃描到接入點名稱后，接收先判斷接入點名稱是否是CG開頭，如果不是那 么丟棄，然后對名稱前31字節(jié)進行求和，然后對62取余，再換算成字符，與32字節(jié)數(shù)據(jù)進 行對比，對比失敗丟棄。然后接收端判斷傳感器廠家名稱和傳感器型號，判斷到是"DELAN" 廠家的"TEMP"傳感器，然后根據(jù)序列號查詢對應表傳感所處位置(見表1)，從而判斷出地 面溫度為26攝氏度。然后可以進行后續(xù)處理。
[0027] 當傳感器采集到的溫度發(fā)生變化時，例如27度，將溫度數(shù)據(jù)進行重新編碼，編碼 結果是CGDELANTEMP201572700000000000000M，修改WIFI接入點名稱為CGDELANTEMP20157 2700000000000000M，接收端解析。
[0028] 循環(huán)執(zhí)行以上步驟，傳感器的實時數(shù)據(jù)就可以傳遞給需求方。
[0029] 整個過程沒有WIFI連接過程，從而避免了WIFI連接的兼容性問題，同時beacons 包是非常標準的，目前還沒有發(fā)現(xiàn)WIFI掃描有兼容性問題。整個方法也沒有組網過程， 不存在組網穩(wěn)定性問題。也沒有需要傳感器和接入點之外的設備，去除了第三方依賴性。 beacons包傳輸時間不超過0. 1毫秒，基本不影響無線網絡。beacons包廣播距離比WIFI 連接下數(shù)據(jù)傳輸距離多出20%，增加了傳感器的使用場合。beacons包廣播可以被任意數(shù)量 的WIFI接收方收到，因此接收端的數(shù)量沒有任何限制。數(shù)據(jù)接收端只要簡單的解析傳感器 的接入點名稱就可以得到傳感器數(shù)據(jù)，開發(fā)難度極低。
【主權項】
1. 基于WIFI接入點名稱編碼的數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于該方法包括以下步驟： 步驟1.部署WIFI傳感器： 將大量傳感器節(jié)點撒播在欲監(jiān)測區(qū)域，并啟動接入點模式； 步驟2.傳感器數(shù)據(jù)采集： 打開傳感器功能，開始采集數(shù)據(jù)； 步驟3.數(shù)據(jù)編碼： 將采集到的數(shù)據(jù)按照編碼規(guī)則進行編碼； 步聚4.設置接入點名稱： 將接入點名稱設置為編碼好的數(shù)據(jù)，并利用beacons包廣播，同時根據(jù)傳感器數(shù)據(jù)進 行接入點名稱調整； 步驟5.數(shù)據(jù)收集： 數(shù)據(jù)需求方打開WIFI掃描，掃描到傳感器的接入點名稱，將接入點名稱按照編碼規(guī)則 進行解碼，即得到傳感器的數(shù)據(jù)。2. 根據(jù)權利要求1所述的基于WIFI接入點名稱編碼的數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于：編 碼規(guī)則中設定的通訊協(xié)議長度為32字節(jié)，每個字節(jié)以字符表示，為62進制，字符范圍為0 至9, a至z，A至Z。3. 根據(jù)權利要求1所述的基于WIFI接入點名稱編碼的數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于：編 碼規(guī)則中的數(shù)據(jù)格式包括固定頭、廠家代碼、傳感器類型、傳感器序列號、傳感器數(shù)據(jù)和校 驗碼。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于WIFI接入點名稱編碼的數(shù)據(jù)采集方法。本發(fā)明的基本思路是采用了接入點名稱編碼傳輸數(shù)據(jù)的方式，利用接入點名稱將傳感器實時數(shù)據(jù)編碼后通過beacons包廣播，傳感器數(shù)據(jù)需求方收到接入點的beacons包后解析接入點名稱，獲取需要的傳感器數(shù)據(jù)。本發(fā)明的整個過程沒有WIFI連接過程，從而避免了WIFI連接的兼容性問題，同時beacons包是非常標準的，目前還沒有發(fā)現(xiàn)WIFI掃描有兼容性問題。整個方法也沒有組網過程，不存在組網穩(wěn)定性問題。
【IPC分類】H04W48/16, H04W4/06, H04W84/12
【公開號】CN105050055
【申請?zhí)枴緾N201510498967
【發(fā)明人】封興海, 周羽波, 張余款
【申請人】杭州德瀾科技有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年8月14日