一种数据传输及处理方法、设备、信息处理中心与流程

本申请涉及电子信息领域，尤其涉及一种数据传输及处理方法、设备、信息处理中心。

背景技术：

随着网络技术的发展以及各种各样的智能设备在企业中的应用，物联网技术为企业的发展带来了巨大的益处。通过各种智能设备的联网，企业可以很方便地管理、监控各种关键设备，及时快速地发现设备异常并对设备进行维护，降低经济损失。同时，企业也可以利用收集的各种智能设备实时数据，结合先进的人工智能等算法，分析出各种可以提高设备利用率，降低设备运行维护成本的模式，提高企业效益。

在物联网系统中，各种智能设备需要采集属性(包括静态属性和动态属性)数据，静态属性数据一般直接存储在标签中，动态属性数据需要由传感器实时探测。设备需要定期将实时探测到的属性数据(又可称为传感器数据)传给信息处理中心，在设备传感器数量多和/或采集频率高的情况下，需要上传的数据量很大。

技术实现要素：

本申请提供了一种数据传输及处理方法、设备、信息处理中心，目的在于解决物联网中的设备传输的数据量大的问题。

为了实现上述目的，本申请提供了以下技术方案：

一种数据传输方法，应用于物联网中的设备，包括：

获取传感器数据的关联关系，所述关联关系包括作为因变量的传感器数据与作为自变量的传感器数据的运算关系；

在采集到的传感器数据中，查找因变量值和自变量值，所述因变量值为所述关联关系指示的所述作为因变量的传感器数据，所述自变量值为所述关联关系指示的所述作为自变量的传感器数据；

在所述因变量值由所述自变量值通过所述运算关系得到的情况下，仅发送所述自变量值。

可选的，还包括：

在所述因变量值与所述自变量值不满足所述关联关系的情况下，发送所述因变量值以及所述自变量值。

一种数据处理方法，应用于物联网的信息处理中心，包括：

接收历史传感器数据，所述传感器数据由设备通过传感器采集；

依据所述历史传感器数据，得到关联关系，所述关联关系包括作为因变量的传感器数据与作为自变量的传感器数据的运算关系；

向所述设备发送所述关联关系，所述关联关系用于所述设备在采集到的传感器数据中，查找因变量值和自变量值，在所述因变量值由所述自变量值通过所述运算关系得到的情况下，仅发送所述自变量值，所述因变量值为所述关联关系指示的所述作为因变量的传感器数据，所述自变量值为所述关联关系指示的所述作为自变量的传感器数据。

可选的，还包括：

在接收到所述设备发送的所述自变量值和所述因变量值的情况下，或者，在接收到的所述自变量值和所述因变量值不满足所述关联关系的情况下，重新计算关联关系。

可选的，还包括：

在仅接收到所述设备发送的所述自变量值的情况下，依据所述关联关系和所述自变量值，计算所述因变量值。

一种设备，包括：

获取模块，用于获取传感器数据的关联关系，所述关联关系包括作为因变量的传感器数据与作为自变量的传感器数据的运算关系；

查找模块，用于在采集到的传感器数据中，查找因变量值和自变量值，所述因变量值为所述关联关系指示的所述作为因变量的传感器数据，所述自变量值为所述关联关系指示的所述作为自变量的传感器数据；

发送模块，用于在所述因变量值由所述自变量值通过所述运算关系得到的情况下，仅发送所述自变量值。

可选的，所述发送模块还用于：

在所述因变量值与所述自变量值不满足所述关联关系的情况下，发送所述因变量值以及所述自变量值。

一种信息处理中心，包括：

接收模块，用于接收历史传感器数据，所述传感器数据由设备通过传感器采集；

确定模块，用于依据所述历史传感器数据，得到关联关系，所述关联关系包括作为因变量的传感器数据与作为自变量的传感器数据的运算关系；

发送模块，用于向所述设备发送所述关联关系，所述关联关系用于所述设备在采集到的传感器数据中，查找因变量值和自变量值，在所述因变量值由所述自变量值通过所述运算关系得到的情况下，仅发送所述自变量值，所述因变量值为所述关联关系指示的所述作为因变量的传感器数据，所述自变量值为所述关联关系指示的所述作为自变量的传感器数据。

可选的，所述确定模块还用于：

在所述接收模块接收到所述设备发送的所述自变量值和所述因变量值的情况下，或者，在接收到的所述自变量值和所述因变量值不满足所述关联关系的情况下，重新计算关联关系。

可选的，还包括：

计算模块，用于在所述接收模块仅接收到所述设备发送的所述自变量值的情况下，依据所述关联关系和所述自变量值，计算所述因变量值。

本申请中，信息处理中心将依据历史传感器数据确定的、作为自变量的传感器数据与作为因变量的传感器数据的运算关系作为关联关系下发，设备在采集到的传感器数据满足此关联关系的情况下，仅向信息处理中心发送作为自变量的传感器数据，以减少发送的数据量。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例公开的一种数据传输方法的流程图；

图2为本申请实施例公开的一种数据传输及处理方法的流程图；

图3为本申请实施例公开的一种设备的结构示意图；

图4为本申请实施例公开的一种信息处理中心的结构示意图。

具体实施方式

本申请提供的数据传输方法，可以应用在物联网中，本实施例中，物联网包括信息中心和设备，所述设备上设置有传感器，所述设备通过传感器器采集传感器数据。设备将通过传感器获取的上传到信息中心，由信息中心对数据进行处理。

本申请所述的数据传输方法的目的在于，在不影响信息处理中心对传感器数据进行分析的前提下，减少设备上传的数据量。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

图1为本申请实施例公开的一种数据传输方法，为了便于理解，本实施例从物联网中的设备与信息处理中心交互的角度进行说明(图1中未体现信息处理中心)，但这种交互并不构成对设备和信息中心各自执行的步骤的限定。

图1中包括以下步骤：。

图1所示的方法包括以下步骤：

s101：设备获取传感器数据的关联关系，关联关系包括作为自变量的传感器数据与作为因变量的传感器数据的运算关系。

也就是说，某些传感器数据之间具有运算关系。本实施例中，将传感器数据之间的运算关系作为关联关系。除运算关系之外，本实施例中，关联关系还可以包括作为自变量的传感器数据和作为因变量的传感器数据，例如，y＝2x即为一种关联关系，其中，x为自变量，y为因变量。

在物联网中，设备通过各个传感器采集到的传感器数据之间可能具有运算关系，例如，风力发电机通过风速传感器采集到的风速数据与通过偏航计数传感器采集到的偏航角度数据之间存在正相关的运算关系。即，关联关系包括：作为自变量的风速传感器采集到的风速数据与作为因变量的偏航计数传感器采集到的偏航角度数据的正相关关系。

关联关系可以由设备依据各个传感器获得的历史数据自行确定(具体的确定方式参见以下实施例)，也可以由其它设备例如信息处理中心依据设备发送的各个传感器获得的历史数据确定(具体的确定方式参见以下实施例)后，发给本实施例中所述的设备。

需要说明的是，各个传感器采集到的数据中，可能一种传感器数据与多种传感器数据均具有关联关系，例如，温度传输器采集到的温度数据与风速传感器采集到的风速数据反相关，而与转速传感器采集到的转速数据正相关。也可能，某种传感器数据与其它传感器数据均没有运算关系。例如，刹车磨损传感器采集的数据与温度传感器、风向传感器等采集到的数据均没有运算关系。

s102：设备在采集到的传感器数据中，查找关联关系指示的作为因变量的传感器数据(为了便于描述，称为因变量值)，以及关联关系指示的作为自变量的传感器数据(为了便于描述，称为自变量值)。

接上例，风力发电机依据风速传感器和偏航计数传感器采集到的历史数据确定出风速数据与偏航角度数据之间存在正相关的运算关系后，在各个传感器采集到的数据(非历史数据)中，查找风速传感器采集到的风速数据和偏航计数传感器采集到的偏航角度数据。

s103：设备在因变量值与自变量值符合运算关系的情况下，仅向信息处理中心发送自变量值。

接上例，风力发电机验证因变量值即偏航角度数据是否与自变量值即风速数据正相关。如果是，确定因变量值与自变量值之间符合运算关系。在此情况下，仅将风速数据发给信息处理中心。

可选的，信息处理中心依据接收到的自变量值和关联关系，计算出因变量值，即作为因变量的传感器数据。信息处理中心还可以对自变量值和因变量值进行处理，具体的处理方式可以参见现有技术，这里不再赘述。

从图1所述的方法可以看出，因为因变量值与自变量值之间存在运算关系。所以，设备无需发送因变量值，而只发送作为自变量的传感器数据即可，数据的接收方即信息处理中心可以自行计算出作为因变量的传感器数据。因此，能够降低设备的数据发送量。进一步地，可以降低网络负载，并且，在使用移动网络发送数据的情况下，因为发送的数据量降低，所以，能够降低网络的使用成本。

需要说明的是，如果关联关系由设备例如风力发电机自行确定，则需要向传感器数据的分析方，即信息处理中心，发送关联关系。因为在关联关系不变的情况下，无需重复发送关联关系，所以，与发送全部传感器数据相比，设备需要发送的数据量依然较少。

下面以设备为风力发电机为例对图1所示的方法进行更为详细的说明。

风力发电机上一般设置有如下传感器：转速传感器、偏航计数传感器、风速传感器、风向传感器、震动传感器、温度传感器和刹车磨损传感器等。

风力发电机通过转速传感器采集的数据记为x1、通过偏航计数传感器采集的数据记为x2、通过风速传感器采集的数据记为x3、通过风向传感器采集的数据记为x4、通过震动传感器采集的数据记为x5、通过温度传感器采集的数据记为x6、通过刹车磨损传感器采集的数据记为x7。

图2为本申请实施例公开的又一种数据传输方法，包括以下步骤：

s201：信息处理中心依据从各个风力发电机接收到的历史传感器数据，得到传感器数据的关联关系。

传感器数据采集模型可以表示为

其中，m为采样周期数，本步骤中x1-x7均为历史数据。

关联关系的确定方法具体为：

1、计算不同的传感器数据之间的相关系数rij(1≤i,j≤7)，公式为：

其中，和分别为传感器xi和xj的均值。

2、对于传感器数据xi而言，在rij中找出满足关系rij≥h1(h1为选择阈值，正常情况为0.5，可以根据实际情况进行调整)的传感器数据集合ω，并利用最小二乘法确定传感器数据xi与其它传感器数据之间的关系，即

即为关联关系，其中，αk和β为最小二乘法拟合rmse最小时的回归系数。

s202：信息处理中心将s201中确定的关联关系发给风力发电机。

s203：风力发电机作为数据采集端，通过上述各个传感器实时采集传感器数据，即实时数据x1-x7。

s204：风力发电机判断作为因变量的传感器数据的实际值，即采集到的传感器数据xi，与依据作为自变量的传感器数据和运算关系计算得到的计算值，即之间的差值是否超过预设的阈值，即|xi-xp|≤h2是否成立，如果是则执行s205～s206，否则，执行s207。

其中，允许误差阈值h2取值为0.1，可以根据实际应用情况进行调整。

s205：风力发电机向信息处理中心发送作为自变量的传感器数据。

s206：信息处理中心依据作为自变量的传感器数据和关联关系，计算作为因变量的传感器数据。

具体的，信息处理中心依据xk和计算xi。

s207：风力发电机向信息处理中心发送采集到的所有传感器数据，包括作为自变量的传感器数据和作为因变量的传感器数据。

需要说明的是，在信息处理中心下发关联关系的情况下，如果仍然接收到了风力发电机发送的作为因变量的传感器数据，则说明有可能之前发给设备的关联关系有误或者发生了改变。因此，可选的，在s207之后，还可以执行以下步骤：

s208：信息处理中心依据风力发电机上传的历史传感器数据，重新确定关联关系。

图2中所述的方法，信息处理中心将作为自变量的传感器数据与作为因变量的传感器数据的运算关系作为关联关系下发，设备在采集到的传感器数据满足此关联关系的情况下，仅向信息处理中心发送作为自变量的传感器数据，以减少发送的数据量。

图3为本申请实施例公开的一种设备，包括：获取模块、查找模块和发送模块。

获取模块用于获取传感器数据的关联关系，所述关联关系包括作为因变量的传感器数据与作为自变量的传感器数据的运算关系。

查找模块用于在采集到的传感器数据中，查找因变量值和自变量值，所述因变量值为所述关联关系指示的所述作为因变量的传感器数据，所述自变量值为所述关联关系指示的所述作为自变量的传感器数据。

发送模块用于在所述因变量值由所述自变量值通过所述运算关系得到的情况下，仅发送所述自变量值。在所述因变量值与所述自变量值不满足所述关联关系的情况下，发送所述因变量值以及所述自变量值。

图3所示的设备能够降低发送的数据量，从而节省网络使用成本。

图4为本申请实施例公开的一种信息处理中心，包括：接收模块、确定模块和发送模块。

接收模块用于接收历史传感器数据，所述传感器数据由设备通过传感器采集。

确定模块用于依据所述历史传感器数据，得到关联关系，所述关联关系包括作为因变量的传感器数据与作为自变量的传感器数据的运算关系。

发送模块用于向所述设备发送所述关联关系，所述关联关系用于所述设备在采集到的传感器数据中，查找因变量值和自变量值，在所述因变量值由所述自变量值通过所述运算关系得到的情况下，仅发送所述自变量值，所述因变量值为所述关联关系指示的所述作为因变量的传感器数据，所述自变量值为所述关联关系指示的所述作为自变量的传感器数据。

可选的，在接收模块接收到所述设备发送的所述自变量值和所述因变量值的情况下，或者，在接收到的所述自变量值和所述因变量值不满足所述关联关系的情况下，确定模块还用于重新计算关联关系。

可选的，图4中还可以包括计算模块，用于在所述接收模块仅接收到所述设备发送的所述自变量值的情况下，依据所述关联关系和所述自变量值，计算所述因变量值。

图4所示的信息处理中心，可以确定出关联关系，并下发给设备，能够为设备减小发送的数据量提供基础。

图3所示的设备与图4所示的信息处理中心的交互过程可以参见图2所示，这里不再赘述。

本申请实施例方法所述的功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算设备可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实施例对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算设备(可以是个人计算机，服务器，移动计算设备或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。