一種低耦合度的無線傳感網絡監測系統及方法與流程

本發明屬于無線傳感網絡技術領域，具體涉及一種低耦合度的無線傳感網絡監測系統及方法。

背景技術：

目前，無線傳感網絡的發展比較迅速，在各個行業的應用都比較廣泛，但是無線傳感網絡的整體架構基本上都是相似的，只是每一個行業所關心的采集參數不同，如果針對不同的應用都重新設計一個系統，就會產生大量重復性的工作，造成了精力以及時間的浪費，減緩了監測系統的開發時間.

技術實現要素：

為了解決上述問題，本發明提供一種低耦合度的無線傳感網絡監測系統，所述監測系統包括無線傳感網絡和可視化數據處理平臺，所述無線傳感網絡和可視化數據處理平臺連接；

進一步地，所述無線傳感網絡包括可配置傳感器、無線數據采集節點、多個標準接口和無線網關，所述無線數據采集節點通過四個標準接口與可配置傳感器進行連接；

進一步地，所述可視化數據處理平臺包括監測系統服務器、監測系統數據庫和監測系統可視化終端，所述監測系統數據庫通過監測系統服務器連接監測系統可視化終端；

進一步地，所述無線傳感網絡通過以太網、GPRS或RS485總線形式中的任意一種方式與可視化數據處理平臺連接；

進一步地，所述無線數據采集節點包括無線數據采集路由節點和無線數據采集終端節點，所述無線網關和無線數據采集終端節點通過無線數據采集路由節點連接；

進一步地，所述無線數據采集路由節點和無線數據采集終端節點均通過四個標準接口連接可配置傳感器；

進一步地，一種低耦合度的無線傳感網絡監測方法，所述監測方法包括以下步驟：

(1)可配置傳感器通過標準接口與無線數據采集終端節點進行通信，無線數據采集終端節點通過建立一個終端傳感器數據鏈表對與其相連的可配置傳感器進行管理，所述終端傳感器數據鏈表包括無線數據采集終端節點的端口號、端口所對應的可配置傳感器類型以及可配置傳感器數據；

(2)可配置傳感器通過標準接口與無線數據采集路由節點進行通信，無線數據采集路由節點通過建立一個路由傳感器數據鏈表對與其相連的可配置傳感器進行管理，所述路由傳感器數據鏈表包括無線數據采集路由節點的端口號、端口所對應的可配置傳感器類型以及可配置傳感器數據；

(3)當無線網關、無線數據采集終端節點以及無線數據采集路由節點組成無線傳感網絡之后，無線網關就發送廣播信息，搜索所述無線傳感網絡內所有的無線數據采集路由節點和無線數據采集終端節點，并建立一個無線數據節點鏈表，所述無線數據節點鏈表包括無線數據采集終端節點及無線路由節點的MAC地址和與之相對應的路由傳感器數據鏈表和終端傳感器數據鏈表；

(4)當搜索完成以后，需要給每一個無線數據采集終端節點和無線數據采集路由節點分配一個ID號，以實現無線傳感網絡與數據處理中心之間的協議轉換，此時，無線網關配置軟件讀取無線網關搜索到的MAC地址，并為之分配合適的ID號，配置完成之后形成所述第二無線數據節點鏈表，所述第二無線數據節點鏈表在第一無線數據節點鏈表的基礎之上增加了ID部分；

(5)配置完成以后，無線網關將所有無線數據采集終端節點以及無線數據采集路由節點配置信息，發送到監測系統服務器，監測系統服務器接收到無線傳感網絡的配置參數后，在監測系統數據庫中為每一個可配置傳感器分配對應的存儲空間，存儲可配置傳感器數據；

(6)監測系統可視化終端對存儲的數據進行查看和處理。

本發明的有益效果如下：

1)無線傳感網絡各層次之間具有較低的耦合度，可根據具體應用需求，僅更換不同類型的傳感器即可快速搭建一套滿足具體應用需求的無線傳感網絡監測系統；

2)降低了搭建無線傳感網絡系統的復雜性，減少了重復性的工作投入；

3)需要查看監測數據時，只需要點擊相應的無線數據采集節點并選中合適的傳感器，則采集的數據將會以圖表、曲線以及柱狀圖等圖形化的形式展示給用戶，以便于數據的分析與查看。

附圖說明

圖1為本發明監測系統的整體結構示意圖；

圖2為本發明可配置傳感器結構示意圖；

圖3為本發明無線數據采集節點裝置結構示意圖；

圖4為本發明無線網關裝置結構示意圖；

圖5為本發明無線數據采集節點裝置傳感器類型檢測流程圖；

圖6為本發明無線網關裝置無線傳感網絡節點搜索流程圖；

圖7為本發明無線網關裝置配置流程圖；

圖8為本發明可視化數據處理平臺結構示意圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細描述。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本發明，并不用于限定本發明。相反，本發明涵蓋任何由權利要求定義的在本發明的精髓和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。

下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明，但不作為對本發明的限定。下面為本發明的舉出最佳實施例：

如圖1--圖8所示，本發明提供一種低耦合度的無線傳感網絡監測系統，所述監測系統包括無線傳感網絡1和可視化數據處理平臺2，所述無線傳感網絡1和可視化數據處理平臺2連接。

所述可視化數據處理平臺2包括監測系統服務器21、監測系統數據庫22和監測系統可視化終端23，所述監測系統數據庫22通過監測系統服務器21連接監測系統可視化終端23。

所述無線傳感網絡1包括可配置傳感器3、無線數據采集節點4、多個標準接口5和無線網關41，所述無線數據采集節點4通過四個標準接口5與可配置傳感器3進行連接。所述無線傳感網絡1通過以太網、GPRS或RS485總線形式中的任意一種方式與可視化數據處理平臺2連接。

所述無線數據采集節點4包括無線數據采集路由節點42和無線數據采集終端節點43，所述無線數據采集終端節點43通過無線數據采集路由節點42和無線網關41進行連接。所述無線數據采集路由節點42和無線數據采集終端節點43均通過四個標準接口5連接可配置傳感器3。

本發明的一種低耦合度的通用無線傳感網絡監測方法，所述監測方法用于上述監測系統，所述監測方法即監測系統的使用方法包括：

(1)可配置傳感器3通過標準接口5與無線數據采集終端節點43進行通信，無線數據采集終端節點43與其相連的可配置傳感器3連接并建立一個終端傳感器數據鏈表，如圖5所示，所述終端傳感器數據鏈表包括無線數據采集終端節點43的端口號、端口所對應的可配置傳感器3類型以及可配置傳感器3數據；

(2)可配置傳感器3通過標準接口5與無線數據采集路由節點43進行通信，無線數據采集路由節點42與其相連的可配置傳感器3 和無線數據采集終端節點42建立一個路由傳感器數據鏈表，所述路由傳感器數據鏈表包括無線數據采集路由節點42的端口號、端口所對應的可配置傳感器3類型以及可配置傳感器3數據；

(3)當無線網關41、無線數據采集終端節點43以及無線數據采集路由節點42組成無線傳感網絡1之后，無線網關41就發送廣播信息，搜索所述無線傳感網絡1內所有的無線數據采集路由42和節點無線數據采集終端43節點，并建立一個無線數據節點鏈表，所述無線數據節點鏈表包括無線數據采集終端節點及無線路由節點的MAC地址和與之相對應的路由傳感器數據鏈表和終端傳感器數據鏈表；

(4)當搜索完成以后，需要給每一個無線數據采集終端節點43和無線數據采集路由節點42分配一個ID號，以實現無線傳感網絡1與數據處理中心之間的協議轉換，此時，無線網關41配置軟件讀取無線網關41搜索到的MAC地址，并為之分配合適的ID號，配置完成之后的形成所述第二無線數據節點鏈表，所述第二無線數據節點鏈表在第一無線數據節點鏈表的基礎之上增加了ID部分；

(5)配置完成以后，無線網關41將所有無線數據采集終端節點43以及無線數據采集路由節點42配置信息，發送到監測系統服務器21，監測系統服務器21接收到無線傳感網絡1的配置參數后，在監測系統數據庫22中為每一個可配置傳感器3分配對應的存儲空間，存儲可配置傳感器3數據；

(6)監測系統可視化終端41主要包括場景的可視化、無線數據采集節點的地理位置信息的可視化及傳感器數據3的可視化，監測系統可視化終端包括監測軟件，通過向可視化軟件導入具體應用場景的三維模型，用戶根據現場監測系統的無線數據采集節點部署情況，對應的在三維模型中放置與之相對應的圖形化無線數據采集節點4，并配置節點的名稱、位置、以及與之相連接的傳感器3的類型，當用戶需要查看監測數據時，只需要點擊相應的無線數據采集節點并選中合適的傳感器，則采集的數據將會以圖表、曲線以及柱狀圖等圖形化的形式展示給用戶，以便于數據的分析與查看。

以上所述的實施例，只是本發明較優選的具體實施方式的一種，本領域的技術人員在本發明技術方案范圍內進行的通常變化和替換都應包含在本發明的保護范圍內。