一种跨层次发送可定制数据的物联网系统及其方法与流程

文档序号:16131454发布日期:2018-12-01 00:22阅读:219来源:国知局

本发明属于物联网领域,具体涉及一种跨层次发送可定制数据的物联网系统及其方法。

背景技术

物联网是将射频识别、互联网、红外感应器、全球定位系统、激光扫描等信息传感设备,通过约定的协议把监测对象和互联网相连,实现信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。随着互联网、射频识别、传感器等技术的发展,人们提出了物联网,参见图1所示结构示意图,物联网已经应用在生活的方方面面,包括智能安防、智能环保、智能电网、智能交通、智能物流、智能农业、智能工业、智能家居、智能医疗等方面。

物联网给我们的生活带来了很多的便利,但是由于人的参与也存在着一些问题,物联网工作时,传感器节点检测当前工作环境中的数据是否满足相应的警告标准,如果在一定时间δt内(δt>0),物联网传感器节点经过x(x>0)次检测而检测到的数据满足相应的警告标准,传感器节点就会向节点单元中与传感器节点连接的节点发送检测信息,检测信息通过各级节点从与传感器节点连接的节点向上级节点一级一级传输,但是由于人为的参与,在检测信息到达某一级节点时,该级节点延时发送数据或者由于某种目的人为修改该节点接收到的检测信息导致发送错误的检测信息数据,这样就会造成高级节点收到的检测信息发生延时或者收的检测信息为错误的检测信息。



技术实现要素:

为了解决上述的两个问题,本发明提出了一种跨层次发送可定制数据的物联网系统及其方法,将原有物联网中不相邻两级节点通过一传输单元连接并使其通过有线或无线的方式直接通信,物联网中通过传输单元连接的位于上级的节点(比如第m级节点)设定一定制标准于与所述传输单元连接的位于下级的节点(比如第p级节点)的处理单元中,以判断位于下级的节点接收到的检测信息是否满足位于上级的节点制定的定制标准,如果位于下级的节点接收的数据包含满足位于上级的节点设定的定制标准,则位于下级的节点直接发送满足定制标准的数据给位于上级节点,而不是像原来物联网那样一级一级向上发送检测信息。有效节省了位于上级的节点获取检测信息的时间,并保证了检测信息的准确性。具体为:

一种跨层次发送可定制数据的物联网系统及其方法,其中,应用于对若干对象进行监控,所述系统包括:

节点单元,设置有依次连接的多级节点,且每级节点均包括若干个子节点;

传感器模块,对所述若干对象进行检测以获取检测数据,并与所述节点单元连接,以在所述检测数据满足警告标准时,将检测信息传送至所述节点单元;

传输单元,分别与级别不相邻的两个节点连接;

其中,与所述传输单元中连接的位于下级的节点预存有定制标准,当与所述传输处理单元连接的位于下级的节点中的检测信息包括满足所述定制标准的数据时,则将该位于下级的节点中满足所述定制标准的数据通过所述传输单元发送至与所述传输单元连接的位于上级的节点。

上述物联网系统,其中,所述检测信息为所述检测数据和/或由于所述检测数据满足所述警告标准而发出的警告信息。

上述物联网系统,其中,所述传感器模块由若干传感器节点组成,每个传感器节点内均设有处理单元,以处理该传感器节点获取的检测数据并判断所述检测数据是否满足所述警告标准。

上述物联网系统,其中,所述传感器节点内设置有安全模块,以防止所述传感器节点内的信息被窃取或者人为干扰而受损。

上述物联网系统,其中,所述传感器节点与所述节点单元中的节点通过有线或无线的方式通信。

上述物联网系统,其中,所述定制标准由所述位于上级的节点设定。

一种跨层次发送可定制数据的方法,其中,所述方法包括:

通过传输单元连接的位于上级的节点设定一定制标准于与所述位于上级的节点连接的位于下级的节点的处理单元中;

通过所述传感器模块获取检测数据,并在所述检测数据满足所述警告标准时,将检测信息传送至所述节点单元;

当所述节点单元将检测信息传输至通过传输单元连接的两不相邻节点中的位于下级的节点时,所述位于下级的节点的处理单元处理所述检测信息并判断处理后的检测信息是否包括满足所述定制标准的数据,若包括,则将满足所述定制标准的数据通过所述传输单元发送至所述通过所述传输单元连接的位于上级的节点。

上述方法,其中,所述方法还包括:

上级节点定义传感器节点将满足警告标准的数据发送给该上级节点。

上述跨层次发送数据的方法,其中,所述方法还包括:

于传感器模块中的传感器节点内设置一警告标准;

传感器节点的处理单元处理检测到监测数据处理所述检测数据并判断所述检测数据是否满足所述警告标准;

若满足,则发送检测信息给与传感器模块连接的节点单元中的节点;否则,继续检测。

上述跨层次发送数据的方法,其中,所述定制标准由所述传输单元连接的位于上级的节点设定于所述传输单元连接的位于下级节点的处理单元中。

上述跨层次发送数据的方法,其中,所述警告标准具体为:

在设定的时间段内,所述传感器模块的传感器节点在n次检测中监测到的数据达到规定标准值的次数为m;

其中,所述m、n均为正整数,且m小于或者等于n。

上述跨层次发送数据的方法,其中,所述传输单元通过有线或无线的方式使所述传输单元连接的节点通信。

本发明的优点及达到的有益效果:

通过本技术方案,通过传输单元连接的位于下级的节点直接发送满足定制标准的数据给位于上级的节点,有效避免了位于下级的节点通过逐级发送数据的方式将满足定制标准的数据传输到位于上级的节点中间的数据延时,并有效避免了位于下级的节点及位于传输单元连接的位于下级的节点与位于上级的节点间的节点篡改数据信息,保证了数据信息的正确性。

附图说明

附图1是物联网的应用领域示意图;

附图2是物联网的结构传输结构示意图;

附图3物联网结构中某级节点传输数据的示意图;

附图4是本发明物联网中跨层次发送可定制数据方法流程图;

附图5本发明提出的发送可定制数据的结构图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步的说明,但是不作为本发明的限定。

参见附图2所示结构,是物联网的传输结构图,传感器模块由若干个传感器节点组成,传感器节点内设置有安全模块,以防止传感器节点内的信息被窃取或者人为干扰而受损,传感器节点也属于节点,与节点单元中节点不同的是传感器节点检测并获取检测对象的数据,同时,上级节点可以直接与传感器节点通信,让传感器节点将满足上级节点定义的警告标准的数据通过有线或者无线的通信方式直接发送给上级节点;传感器节点的传感单元采集监控数据,传感器节点的处理单元处理所述传感单元采集到的监控数据,传感器节点的通信单元将所述处理单元处理后的满足警告标准的数据的检测信息发送给与所述传感器节点连接的图中的第(n-2)节点。图中节点单元由第0级节点到第(n-2)级节点共(n-1)级节点构成。正常工作时,传感器节点检测数据,如果在一定时间段δt内(δt>0),传感器节点经过x(x>0)次检测而检测到的数据满足警告标准时,传感器节点就会发送检测信息给与传感器节点连接的第(n-2)级节点,检测信息从第(n-2)级传输到第(n-3)级,……,从第(p+1)级传输到第p级,……,从第1级传输到第0级,其中检测信息可以是传感器节点获取的经过传感器节点的处理单元处理后的检测数据,也可以是由于传感器节点检测到的数据满足警告标准而发出的警告信息。

参见附图3所示结构示意图,对于任意第p级节点来说,该级节点接收到的第(p+1)级发来的检测信息为dp,该级节点收到检测信息后经时间tp后,依据数据协议将检测信息dp转换成检测信息dp-1向第(p-1)级节点发送。但是在第p级节点接收到第(p+1)级节点发送的检测信息到第p级节点向第(p-1)级节点发送检测信息的过程中,可能存在以下两个问题:

第一个问题:第p级节点向第(p-1)级节点发送的检测信息为错误检测信息,即没有依据第p级节点预置的协议将检测信息dp转换成检测信息dp-1,也就是数据被人为改过,所以第p级节点接收到第(p+1)级节点发送的检测信息为dp,经时间tp后向第(p-1)级节点发送的检测信息ddata不等于dp-1;

第二个问题:第p级节点向第(p-1)级节点发送检测信息时出现延时,即第p级节点接收到第(p+1)级节点发送的检测信息为dp,但是经时间treal(treal>tp)后才向第(p-1)级节点发送检测信息dp-1。

当第p级节点发送数据时不发生延时的情况,从传感器节点(即第(n-1)级节点)发送检测信息到第m级节点接收到检测信息所用的时间t为:

t=σi=n-1m-1ti]]>

当第p级节点发送检测信息时发生延时的情况下,从传感器节点(即第(n-1)级节点)发送检测信息到第m级节点接收到检测信息所用的时间treal为:

treal=σi=n-1m-1ti]]>

针对物联网存在的问题,本发明披露了一种跨层次发送可定制数据的物联网系统及方法,在原来物联网的基础上通过一传输单元使不相邻的两级节点直接建立连接并通过有线或无线的方式通信,在节点单元与传感器模块连接的基础上,由通过传输单元连接的两节点中的位于上级的节点定义定制标准并设置于与其连接的位于下级的节点的处理单元中,当位于下级的节点获取到检测信息并经过该位于下级的节点的处理单元处理判断后确定位于下级的节点获取的检测信息包含满足定制标准的数据时,位于下级的节点直接发送满足定制标准的数据给与其通过传输单元连接的位于上级的节点,克服了传统逐级发送造成的时间延时,以及位于下级节点和位于上级节点与下级节点之间某级节点篡改监控数据造成检测数据不准确的问题。

参照图5所述,该跨层次发送可定制数据的物联网系统包括节点单元、传感器模块和传输模块。

其中:

节点单元中设置有依次连接的多级节点,且每级节点均包括若干个子节点。

传感器模块完成对所述若干对象进行检测以获取检测数据,并与节点单元连接,以在检测数据满足警告标准时,将检测信息传送至节点单元。

传输单元分别与级别不相邻的两个节点连接。

在此基础上,位于下级的节点的处理单元中预存有定制标准,该定制标准由与传输单元连接的位于上级的节点设定,当与传输单元连接的位于下级的节点中的检测信息包括满足定制标准的数据时,则将该位于下级的节点中满足定制标准的数据通过传输单元发送至通过传输单元连接的位于上级的节点。

作为本发明的一个实施例,检测信息为检测数据和/或由于检测数据满足警告标准而发出的警告信息。

作为本发明的一个实施例,传感器模块由若干传感器节点组成,每个传感器节点内均设有处理单元,以处理该传感器节点获取的检测数据并判断所述检测数据是否满足所述警告标准。

进一步的,传感器节点与节点单元中最下级的节点连接,以将检测到的检测数据中满足警告标准的检测信息发送给节点单元中最下级的节点,以将检测信息传输给节点单元。

作为本发明的一个实施例,所述传感器节点内设置有安全模块,以防止所述传感器节点内的信息被窃取或者人为干扰而受损。

参见附图4所示结构示意图,为本发明物联网中跨层次发送可定制数据方法流程图,该方法应用于物联网中不相邻级节点之间,具体的,方法包括:

通过所述传感器模块获取检测数据,并在所述检测数据满足所述警告标准时,将检测信息传送至所述节点单元;

当所述节点单元将检测信息传输至通过传输单元连接的两不相邻节点中的位于下级的节点时,所述位于下级的节点的处理单元处理所述检测信息并判断处理后的检测信息是否包括满足所述定制标准的数据,若包括,则将满足所述定制标准的数据通过所述传输单元发送至所述通过所述传输单元连接的位于上级的节点。

在此基础上,传感器节点发送检测信息的具体步骤包括:

于传感器模块中的传感器节点内设置一警告标准;

传感器节点的处理单元处理检测到监测数据处理所述检测数据并判断所述检测数据是否满足所述警告标准;

若满足,则发送检测信息给与传感器模块连接的节点单元中的节点;否则,继续检测。

作为本发明一个优选实施例,定制标准由所述传输单元连接的位于上级的节点设定于所述传输单元连接的位于下级节点的处理单元中。

作为本发明一个优选实施例,所述警告标准具体为:

在设定的时间段内,所述传感器模块的传感器节点在n次检测中监测到的数据达到国家规定标准值的次数为m;

其中,所述m、n均为正整数,且m小于或者等于n。

作为本发明一个优选实施例,所述传输单元通过有线或无线的方式使所述传输单元连接的节点通信。

下面以具体的实施例对本发明作进一步阐述:

参见如图5为本发明可发送定制数据的结构图,物联网有n(n>0)级节点,分别为第0级,第1级,……,第p级,……,第(n-2)级,第(n-1)级,其中第(n-1)级为传感器节点,首先将传感器模块与节点单元连接,并使节点单元中的每级节点连接,然后传感器节点的传感单元开始检测数据,并将检测数据传输给传感器节点的处理单元,处理单元对检测数据处理并判断,将满足警告标准的数据的检测信息发送给与传感器节点连接的第(n-2)级节点。

作为一个优选的实施例,第m级节点想要获取第p级节点的检测信息,其中m与p均为正整数,且|m-p|>1,于传感器节点中设置警告标准,为在一定时间δt内(δt>0),物联网传感器节点经过x(x>0)次检测而获取的检测数据达到一定的标准值,则传感器节点发送检测信息给与传感器节点连接的节点,按照传统的方式,然后逐级向上传输,直到传输到第m级节点。而按照本发明的技术方案,其中第m级节点与第p级节点不为相邻级节点,即p不等于m加一,通过一传输单元使第m级节点与第p级节点直接通信,第m级节点设定一定制标准与第p级节点的处理单元中,当检测信息传输到第p级节点时,该级节点的处理单元处理并判断,如果判断得到监测信息中包含有满足定制标准的数据,则第p级节点直接发送满足定制标准的数据给第m级节点,如果数据不满足定制标准,则第p级节点继续接收处理下一个检测信息。

具体实施例一:

作为物联网的一个应用领域,以石油加工工厂为例,石油加工过程中要排放含有二氧化硫的废气,由于二氧化硫会造成环境污染并且对人体造成危害,因此要对二氧化硫的含量进行控制,因此在石油加工工厂的物联网中安装有检测排放废气中二氧化硫浓度的传感器模块,传感器模块中有若干传感器节点。按照正常的物联网传输结构,传感器节点获取的检测数据满足警告标准时,该车间内的二氧化硫检测传感器节点就会发送检测信息给该车间的管理人员端节点,该车间的管理人员在收到相应的检测信息后向石油加工工厂的管理者发送检测信息,石油加工工厂的管理者收到检测信息后就会做出相应的处理。假设传感器节点检测的数据满足警告标准,则发送检测信息给与传感器节点连接的节点,优选的为第p级节点,然后逐级传输到石油加工工厂的车间管理人员端节点,然后再将检测信息传输给石油加工工厂的管理者端节点,优选为第m级节点,由于石油加工工厂的车间管理人员相对于安全问题更关心车间的产能,所以有可能隐瞒数据不上报给第m级节点,因此第m级节点与第p级节点直接建立连接,设定以传输单元使第m级节点与第p级节点通过有线或者无线的方式通信,并设置一定制标准于第p级节点的处理单元中,传感器节点(即第p级节点)接收到的检测信息违背了安全问题原则,即包含满足定制标准的数据后无需石油加工工厂的车间管理人员端节点人为发送,第p级节点直接发送满足定制标准的数据给第m级节点,则石油加工工厂管理者及时获得石油加工车间的安全情况,并可以及时作出处理,有效防止了逐级传输数据时间的延时,同时有效避免了下级节点篡改有效数据造成无法对车间安全情况实施了解的问题。

具体实施例二:

物联网在现代医疗中也广泛使用,优选的,在医院的重症监护室里存在各种各样的传感器节点分别来检测病人的各项生命体征,如果患者的生命体征出现问题,重症监护室里面的传感器节点就会发送检测信息给值班护士端的节点,优选的,值班护士端节点为第p级节点,值班护士在收到相应的警告信息后,会向医生端节点报告,优选的,医生端节点为第(p-1)级,这样医生就会及时的处理相应的情况。作为一个实施例,某重症监护室有一个病人b,重症监护室里面的心跳检测传感器检测病人b的心跳,制定警告标准为:连续10次检测到病人b的心跳低于每分钟60次,那么心跳检测传感器节点就会发出检测信息逐级传输到第p级节点,值班护士在收到警告信息后原则上应该及时报告给医生端节点或者直接告诉医生,但是在晚上值班护士由于某些情况比如接电话或者聊天等,没有及时发现心跳检测传感器节点发来的检测,也就是说检测信息在护士这里发生了延时,导致延时一段时间后医生才收到检测信息。利用本发明提出的方法,医生端节点可以与心跳检测传感器节点通过有线或者无线的方式建立连接,设置定制标准为:连续10次检测到病人的心跳低于每分钟60次,则发送警告信息给医生端节点。如果重症监护室里面的心跳检测器连续10次检测到病人的心跳低于每分钟60次,那么心跳检测传感器节点就会直接发送满足定制标准的数据给定制该数据的医生端节点,医生在收到相应的满足定制条件的数据后就会及时处理相应的情况,这样就可以避免由于检测信息在护士那里发生延时而导致医生收到的满足条件的定制数据发生延时。

综上所述,本发明通过在物联网中的上级节点(比如第m级节点)与下级节点(比如第p级节点)直接通信,上级节点设置一定制标准于与其通过传输单元连接的下级节点的处理单元中,当下级节点接收到的检测信息满足上级节点制定的定制标准,则下级节点直接发送满足定制标准的数据给上级节点,而不是像原来物联网那样一级一级向上发送数据。有效节省了上级节点获取检测数据的时间,并保证了上级节点获取检测数据的准确性。

本领域技术人员应该理解,本领域技术人员在结合现有技术以及上述实施例可以实现所述变化例,在此不做赘述。这样的变化例并不影响本发明的实质内容,在此不予赘述。

以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施;任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围情况下,都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例,这并不影响本发明的实质内容。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1