一種物聯(lián)網(wǎng)被動(dòng)式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于物聯(lián)網(wǎng)和通信領(lǐng)域，涉及一種數(shù)據(jù)采集、傳輸、請(qǐng)求的系統(tǒng)，特別是涉及一種對(duì)環(huán)境參數(shù)、生產(chǎn)參數(shù)、技術(shù)參數(shù)、生活指數(shù)等進(jìn)行采集和接收的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]物聯(lián)網(wǎng)其實(shí)最早可追溯到1990年施樂公司的網(wǎng)絡(luò)可樂販?zhǔn)蹤C(jī)(Networked CokeMachine)，但明確的詞語(yǔ)確是由MIT Auto-1D中心的Ashton教授在1999年的移動(dòng)計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)國(guó)際會(huì)議上提出來的，當(dāng)時(shí)的含義是將物品信息存入到所貼的RFID(Radi0 FrequencyIdentifier)標(biāo)簽中，再利用近距離無線通信技術(shù)接入到互聯(lián)網(wǎng)中。2003年的美國(guó)《技術(shù)評(píng)論》認(rèn)為傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將是未來改變?nèi)藗兩畹氖蠹夹g(shù)之首。在2005年國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)在《ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005:物聯(lián)網(wǎng)》中也指出，世界上所有的物體從輪胎到牙刷、從房屋到紙巾都可以通過因特網(wǎng)主動(dòng)進(jìn)行交換。
[0003]不過，無論國(guó)際還是國(guó)內(nèi)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)也還沒有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)定義，但從其本質(zhì)上看，物聯(lián)網(wǎng)的具有以下三個(gè)特征:一是互聯(lián)網(wǎng)特征，即對(duì)需要聯(lián)網(wǎng)的物體一定要能夠?qū)崿F(xiàn)互聯(lián)互通的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò);二是識(shí)別與通信特征，即納入物聯(lián)網(wǎng)的“物”一定要具備自動(dòng)識(shí)別與物物通信(M2M)的功能;三是智能化特征，即網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)具有自動(dòng)化、自我反饋與智能控制的特點(diǎn)。
[0004]由于物聯(lián)網(wǎng)被公認(rèn)為第三次信息革命，可以廣泛應(yīng)用到安全監(jiān)測(cè)、公共交通系統(tǒng)、車隊(duì)管理、工業(yè)流程自動(dòng)化、城市信息化等領(lǐng)域，各國(guó)都從政治層面上高度重視。經(jīng)過國(guó)家層面的推動(dòng)，物聯(lián)網(wǎng)無論在技術(shù)還是在市場(chǎng)方面都逐漸變得成熟起來。IDC將其認(rèn)為是未來最掙錢的科技行業(yè)之一。另?yè)?jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域市場(chǎng)需求與投資預(yù)測(cè)分析報(bào)告》顯示，未來幾年我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)將持續(xù)快速發(fā)展，年均增長(zhǎng)率30%左右，到2018年，物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將超過1.5萬億元。我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的生命周期處于初期成長(zhǎng)階段，將有著極大的技術(shù)開發(fā)空間。
[0005]經(jīng)過我們的調(diào)查，已有涉及農(nóng)業(yè)監(jiān)控、橋梁監(jiān)測(cè)、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)等方面的專利申請(qǐng)，不過這些申請(qǐng)有以下幾點(diǎn)局限性:(I)在數(shù)據(jù)通信上大都將采集點(diǎn)集結(jié)到網(wǎng)關(guān)，雖然可以節(jié)約通信費(fèi)，但系統(tǒng)成本高，且不容易維護(hù)；(2)架構(gòu)缺乏可擴(kuò)展性，即缺乏支持多個(gè)項(xiàng)目和多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的能力；(3)應(yīng)用范圍局限于所申請(qǐng)領(lǐng)域，沒有提及可以應(yīng)用到其他領(lǐng)域，缺乏通用性。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]鑒于現(xiàn)有專利申請(qǐng)?jiān)诩夹g(shù)上存在上述局限性，本實(shí)用新型的目的在于提供一種物聯(lián)網(wǎng)被動(dòng)式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，用于遠(yuǎn)程采集和實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)，為政府和企業(yè)的應(yīng)急防災(zāi)、環(huán)保健康、便捷生活、科學(xué)生產(chǎn)等提供合理決策依據(jù)。為了實(shí)現(xiàn)上述和其他相關(guān)目的，本實(shí)用新型提供一種支持各種傳感器的物聯(lián)網(wǎng)被動(dòng)式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
[0007]—種物聯(lián)網(wǎng)被動(dòng)式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括前端采集點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集裝置和位于云數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)請(qǐng)求模塊，其中:
[0008]數(shù)據(jù)采集裝置包括用于采集數(shù)據(jù)的傳感器、控制傳感器的控制板以及用于傳輸所采集的數(shù)據(jù)的通信模塊；
[0009]數(shù)據(jù)請(qǐng)求模塊向目標(biāo)采集點(diǎn)發(fā)送請(qǐng)求以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
[0010]優(yōu)選地，該系統(tǒng)通過市電、太陽(yáng)能發(fā)電裝置和風(fēng)力發(fā)電裝置中的一種或它們的組合供電。
[0011 ] 優(yōu)選地，傳感器包括水質(zhì)傳感器、空氣溫濕度傳感器、土壤傳感器、水位傳感器、位移和變形傳感器、壓力和扭矩傳感器、紅外感應(yīng)傳感器、全球定位系統(tǒng)(GPS ,GlobalPosit1ning System)或北斗位置與速度傳感器、圖像和視頻攝像頭、煙霧和熱傳感器、特殊氣體傳感器、射頻識(shí)別器。
[0012]優(yōu)選地，控制板包括單片機(jī)芯片、電源模塊、通用串行總線(USB,UniversalSerial Bus)、數(shù)據(jù)通信模塊、串口通信接口、傳感器接口。
[0013]優(yōu)選地，控制板的單片機(jī)芯片包括嵌入式模塊并且芯片選自包含ATMEGA系列和Intel Edison系列之一的芯片，串口通信接口包括基于TTL電平的RX(信號(hào)接收)和TX(信號(hào)發(fā)送)接口，傳感器接口包括正電壓、接地和傳感信號(hào)接口，傳感器通過有線或短距離無線的通信模式與控制板連接。
[0014]優(yōu)選地，傳感器與數(shù)據(jù)采集控制板通過有線或短距離無線通信模式連接，其中短距離的無線通信模式包括Xbee、紅外線和藍(lán)牙。
[0015]優(yōu)選地，單片機(jī)芯片的嵌入式模塊包括信號(hào)處理功能模塊、物理值的有效性判斷功能模塊、數(shù)據(jù)簡(jiǎn)易處理功能模塊、報(bào)警功能模塊、HTTP服務(wù)或FTP服務(wù)模塊。
[0016]優(yōu)選地，通信模塊包括有線網(wǎng)絡(luò)模塊、無線網(wǎng)絡(luò)模塊和移動(dòng)通信模塊。
[0017]優(yōu)選地，移動(dòng)通信模塊包括GSM(GlobalSystem for Mobile communicat1ns)移動(dòng)通信模塊、3G移動(dòng)通信模塊、4G移動(dòng)通信模塊以及北斗短報(bào)文通信模塊。
[0018]優(yōu)選地，云數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)請(qǐng)求模塊執(zhí)行HTTP或FTP客戶功能，數(shù)據(jù)請(qǐng)求模塊從數(shù)據(jù)采集點(diǎn)的HTTP或FTP服務(wù)請(qǐng)求數(shù)據(jù)。
[0019]如上，本實(shí)用新型的物聯(lián)網(wǎng)被動(dòng)式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，具有以下有益效果:
[0020]I)社會(huì)價(jià)值高:該系統(tǒng)可應(yīng)用到應(yīng)急防災(zāi)、環(huán)保健康、便捷生活、科學(xué)生產(chǎn)等領(lǐng)域，這些領(lǐng)域都涉及到人民生命財(cái)產(chǎn)安全、生產(chǎn)的質(zhì)量與效益、以及人們生活的便利性。
[0021]2)經(jīng)濟(jì)價(jià)值高:該系統(tǒng)具有一定的通用性，支持各種傳感器，可以避免重復(fù)開發(fā)類似的產(chǎn)品，而且可以作為工業(yè)4.0的基礎(chǔ)應(yīng)用系統(tǒng)，監(jiān)控生產(chǎn)的全過程。
[0022]3)環(huán)境價(jià)值高:本實(shí)用新型可以應(yīng)用于環(huán)境參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，使得相關(guān)部門和人員實(shí)時(shí)把握環(huán)境的變化情況，對(duì)于生態(tài)和環(huán)境的保護(hù)有重要作用。
[0023]4)科技價(jià)值高:本實(shí)用新型涉及到電子信息、嵌入式系統(tǒng)、無線通信、云存儲(chǔ)和云計(jì)算，平臺(tái)系統(tǒng)的開發(fā)對(duì)于這些領(lǐng)域的技術(shù)提升有促進(jìn)作用，而且采集的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)后可以為后人提供科學(xué)研究的依據(jù)。
【附圖說明】
[0024]圖1顯示了本實(shí)用新型的物聯(lián)網(wǎng)被動(dòng)式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的整體架構(gòu)示意圖；
[0025]圖2顯示了本實(shí)用新型的數(shù)據(jù)采集控制板的構(gòu)成方框示意圖；
[0026]圖3顯示了本實(shí)用新型的數(shù)據(jù)采集控制板的嵌入式模塊運(yùn)行時(shí)的流程圖；
[0027]圖4顯示了本實(shí)用新型的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的供電示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]以下通過特定的具體實(shí)例說明本實(shí)用新型的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本實(shí)用新型還可以通過另外不同的【具體實(shí)施方式】加以實(shí)施或應(yīng)用，本說明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在沒有背離本實(shí)用新型的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。
[0029]請(qǐng)參閱附圖。需要說明的是，本實(shí)施例中所提供的圖示僅以示