一种物联网信息采集互动与物物互控的中端及其方法与流程

本发明属于物联网采集控制技术领域，尤其涉及物联网信息采集互动与物物互控的中端及其方法。

背景技术：

随着科学的不断发展和进步，对数据传输的快速高效和便利性的要求越来越高。在现有的各种仪表使用环境中。仪表的数据端口各种各样，现有的各个厂家、不同种类、不同型号的仪表设备不能实现相互对接和兼容，无法实现互相通信，导致了通信的困难和控制的不变，现行市场上出现了以下可以相互连接的转换器，但大部分是有线连接，转换器的体积大，结构复杂，能耗高，端口的对接和协议的转换种类种数受限，另外有线通信会产生通信干扰，制约通信质量。尤其在物联网领域，不同采集端因其所需线路接口及传输格式不同；不同通信协议存在通信断片，存在效识别和交流问题，不同的传感器采集通信的方式不一致或协调，导致物联网过程中的采集端与采集端、采集端与控制执行端、采集端与信息处理端存在信息通信障碍，另外现有的信息转换方式多变，转换协议库庞大呆滞，以至信息采集通信存在信息残缺，导致物联网物物互通或过程执行存在偏差或错误，另外现有的物联网采集与控制执行过程程序复杂繁琐，算法复杂，处理器运行重复率高，处理器控制中心运行工作循环交叉，采集与执行无法自知自控，物联网系统能耗高等问题，另外现有的物联网采集通信执行装置的材料结构不合理，电源能耗高，抗电磁干扰能力差等问题突出等，严重制约物联网装置体系的发展。

技术实现要素：

为了解决上述之一问题，本发明提供了一种物联网信息采集互动与物物互控的中端，包括壳体，物联网控制中心，其特征在于：所述壳体内设有处理器以及与所述处理器连接的转换输出端，与处理器连接的网络协议库，所述网络协议库与物联网控制中心互通或通过转换输出端互通，所述所述壳体侧面设有与处理器连接的采集连接端，以实现将采集连接端中的数据转换为相应的通信信息，所述物联网控制中心与执行器通信连接以实现采控执行。

所述处理器支持多协议解析与转换，所述执行器还包括和所述采集端互通。

所述处理器支持将多协议解析与转换为thread协议，所述转换输出端中产生的信号为thread信号。

所述处理器支持将多协议解析与转换为wifi协议，所述转换输出端中产生的信号为wi-fi信号。

所述采集连接端右边为电源接口，所述采集连接端与所述的电源接口为一整体并组成5pin有线连接口，所述转换输出端末端连接有板载天线，所述的转换器底部设置有电池槽，所述采集连接端至少能有线连接rs485接口、m-bus接口、rs232接口中的一种，所述多协议解析至少为cj188、modbus、dlt-1991/2007、en-13757中的一种，所述处理器芯片的管脚接口设置有编程输入装置，所述处理器采用实时嵌入式操作系统。

本发明的另一个目的提供一种物联网通信器件的外壳结构及材料，所述的壳体采用发泡塑胶材料制成的地支座球仪模型状，支座与球模型连接夹角为切角70-82度，所述发泡塑料中的泡腔设置有占材料总体积的40-78％、至少含粒径为10-28的硫酸铝铁纳米颗粒填充于泡腔中，所述的硫酸铝铁纳米颗粒体积占所述泡腔体积的20-36％，所述硫酸铝铁纳米颗粒中所述硫酸铝的重量百分比含量为17-43％。

进一步地，本发明任何一种所述的物联网信息采集互动与物物互控的中端，所述中端的电子器件的外壳可采用一种物联网通信器件的外壳结构及材料中所述的外壳及材料，所述支座的平板上两边对称设有5pin有线连接口。

进一步地，该中端可应用于智能家具、环保、医疗、工业物联网系统。

本发明的另一个目的也是提供一种实现物联网信息采集互动与物物互控的中端的方法，包括第一步：首先：在转换器输入端设置通用的信号采集连接端，在转换器的转换端设置网络协议库，将不同型号采集端的信息连接信号采集连接端；其次：转换器的处理器根据采集端的信息种类和需要指导转换端相应的协议库中的协议进行转换成包括标准协议在内的不同类型，转换器转换端将输出转换后的信息发送至物联网控制中心；最后：控制中心收集所有转换后的标准协议信息分析并根据控制要求选择转换后的信息传输给执行器执行，

第二步：第一步所述网络协议库包括通过网络搜索更新和存储各种输入输出接口以及不同协议变换关系的过程，其次：转换器能通过处理器的时钟记录时间，转换器的处理器通过实时更新标准协议库并具有记忆处理器运行历史的功能，处理器通过实时更新结合记忆过程后还包括与执行器联合互动结合选择的过程。

进一步地，所述处理器实时更新过程还包括记录综合运算每个型号采集端的协议转换成标准协议的时间tb、不同采集端协议之间相互转换的时间ty、通过标准协议指示每个不同执行器控制运行的时间tz、不同采集端协议之间相互指示对方执行器控制运行的时间yz；其次处理器与执行器互动结合过程还包括当处理器响应传感器信息或物联网控制中心指令控制执行器时，处理器预判相应的的执行器或将指令的执行器，并将所涉及的执行器的端口或接口协议纳入信息采集通信与协议转换自控系统的范畴进行综合处理运算并执行下列过程；

处理器选择将采集端的信息转换为标准协议通过转换输出端输出，物联网控制中心通过标准协议进行系统内沟通并通过标准协议通信执行器执行或处理器选择将采集端的信息转换为标准协议、相应或指令执行器接口端的协议后通过转换输出端输出，物联网控制中心通过标准协议进行系统内沟通并通过相应或指令执行器接口端的协议通信执行器执行。

本发明通过该中端的结构以及其方法实现了物联网采集与控制执行过程步骤次序简介明了过程轨迹清晰实现低耗自知自控。减少流程电器原件的工作的叠宕，减少了繁杂琐长的算法关系，实现了物联网采集执行。

本发明采用整体电路和结构体积的科学设计，减少了能耗，缩写了体积，易于长久供电和安装，同时由于采用整体结构消除了干扰，保障了物联网领域的信号稳定传输，体现简明、过程轨迹清晰、自知自控的通讯物与物的联网，具体的本发明的处理器通过电子元件设计支持完成低功耗、多线路的ipv6，处理器通过集成电路与所述的多协议的解析等共同作用下转换成所需的thread协议数据，通过转换输出端以及末端连接有板载天线结构实现了良好的无线通讯与抗干扰，通过板载天线的设计，能实现将所需的物联网通信信息远传，同时结合通过电源与采集连接端的位置和线路设计，更强化了信号的稳定性、远传性，另外通过板载天线能更进一步的缩小电路和转换器的体积结构，保障传输稳定和看信号干扰，减少能耗，实现远传，增强产品质量，通过多途径的电源选择。保障供电稳定。

另外通过在物联网领域应用本发明的物联网信息采集互动与物物互控的中端从而实现了不同环境和格式线路统一，简单快捷的实现类不同通信协议识别和认知，良好的实现了兼容对接和繁琐线路连接甚至无法用线路连接的问题，以及采集执行问题，采集执行关系问题，解决了执行控制关系问题，采用整体电路和结构体积的科学设计，减少了能耗，缩写了体积，易于长久供电和安装，通过多途径的电源选择，消除了干扰，保障了物联网领域的信号稳定传输，体现简明、过程轨迹清晰、自知自控的通讯物与物的联网。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1的物联网信息采集互动与物物互控的中端及其方法的示意图；

图2为图1所述的物联网信息采集互动与物物互控的中端及其方法的部分放大图；

图3为本发明实施例1的物联网信息采集互动与物物互控的中端及其方法的结构原理示意图；

图4为本发明实施例1的物联网信息采集互动与物物互控的中端及其方法在物联网领域应用的结构原理示意图；

图5为本发明实施例2的物联网信息采集互动与物物互控的中端及其方法的结构原理示意图；

图6为本发明实施例2的物联网信息采集互动与物物互控的中端及其方法在物联网领域应用的结构原理示意图.

其中：1壳体，2采集连接端，3底部，4电池槽，5处理器，6转换输出端。

具体实施方式

为了使本发明的目的，技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例，仅仅用于解释本发明，而非对发明的限定。

实施例1

一种物联网信息采集互动与物物互控的中端及其方法，如图1至图4所示，包括壳体1，所述的壳体为多种形状，优选具有体积小、电路结构紧凑的圆形或小方形，物联网控制中心，所述壳体1内设有处理器5以及与所述处理器连接的转换输出端6，与处理器连接的网络协议库，所述网络协议库与物联网控制中心互通或通过转换输出端互通互联、或者所述协议库通过移动互通信连接互联网并通过转换输出端与所述物联网控制中心互联互通，所述的网络协议库能通过网络进行协议库的实时互动连接，所述物联网控制中心与执行器通信连接，所述执行器还包括具有采集执行功能的执行器，所述壳体侧面设有与处理器连接的采集连接端2，以实现将采集连接端中的数据转换为相应的通信信息。

所述处理器能将各种不同仪器参数的下的协议数据进行了解析、转换为物联网通信协议，同时本发明是处理器6通过电子元件设计支持完成低功耗、多线路的ipv6，本发明的多协议优选cj188、modbus、dlt-1991/2007、en-13757，所述物联网通信协议本发明优选将多协议转换为thread协议，所述的处理器5通过集成电路与所述的多协议的解析等共同作用下转换成所需的thread协议数据，所述处理器优选采用cep20p06芯片的管脚接口设置有编程输入装置，所述处理器采用实时嵌入式操作系统，可选择控制处理器进程和优化时间的算法程序代码部分为：

所述处理器支持多协议解析与转换，所述执行器还包括和所述采集端互通。

所述壳体1侧面设有与处理器5连接的采集连接端2及电源接口,所述采集连接端2能有线连接rs485接口、m-bus接口、rs232接口中的任意接口，以实现将rs485接口、m-bus接口、rs232接口中的数据传输到处理器5，当采集连接端2与上述rs485等接口有线了连接后，对应的将rs485中的数据传输到采集连接端2，采集连接端2对传来的上述数据进行选择分析后将相应的数据传输到处理器5，处理器根据采集连接端2传来的数据在多协议表中选取相应的协议转为相应的物联网协议，本实施例优选转换为thread协议，同时结合相应处理器的电子元件电路工作实现协议的转换和传输到转换输出端6，所述的转换器底部设置有电池槽4，所述的电池槽4通过线路连接到电源，通过电池槽的设计体现了供电方式的多样化选择，保障数据稳定的转换与运行。

所述转换输出端6采用高灵敏度、低能耗远距离的传输的电子元件和紧凑的电路产生通信信息，所述转换输出端6与所述处理器5连接以实现将所述所述处理器5转换成的所需thread协议数据变成具有thread格式的通信信息，以稳定快速的实现与物联网控制中心通信连接，所述物联网控制中心与执行器通信连接，例如在工业物联网信息采集与互动控制中，将采集水流速度的传感器采集的信息通过rs232接口连接到处理器连接的采集连接端2，处理器通过网络协议库和接口型号以及结合控制中心信息后加入可能与之相应相关的执行器如调节流速的机械电子装置及其通信接口信息综合后匹配更新协议库，如调节流速的执行装置为电动阀其通信接口为rs485，然后优选如将rs232接口通信的数据信息转换thread协议数据，以同样的方式将rs485协议与thread协议数据库对接以预备实现执行器参与的物物通信与互动，并且以thread协议数据为标准与物联网系统进行协议转换和信息交流，处理器5综合转换处理后以thread协议数据信息方式与控制中心精准高效的通信互动，控制中心得到流速传感的信息后判断做出调控大小的指令信息后，由于处理器上述过程的存在处理器很快准确呼应将rs485协议与thread协议数据库对接转换以实现执行器电动阀与控制中心和流速传感器通信互动调控流量大小以及清晰简捷低耗的完成传感采集端和执行器响应互动与自控执行。另外所述执行器还包括和所述采集端互通，如在上述工业物联网实例中，处理器还可根据过程简介明了过程轨迹清晰实现低耗自知自控运行方式选择在上述thread协议通信互动过程方式下结合将rs232协议接口通信的数据信息与rs485协议接口通信的数据相互之间转换与互通实现采集端、处理器、执行器及其控制中心综合互动采集与自控。

进一步地，如图1-2所示，所述采集连接端2右边为电源接口，所述采集连接端与所述的电源接口为一整体并组成5pin有线连接口。外本发明另一个目的是提供一种物联网通信器件的外壳及材料，所述的壳体采用发泡塑胶材料制成的地支座球仪模型状，支座与球模型连接夹角为切角70-82度，切角优选72度，所述发泡塑料中的泡腔设置有占材料总体积的40-78％，优选所述发泡均匀的布置于塑料材料中，至少含粒径为10-28的硫酸铝铁纳米颗粒填充于泡腔中，所述的硫酸铝铁纳米颗粒体积占所述泡腔体积的20-36％，所述硫酸铝铁纳米颗粒中所述硫酸铝的重量百分比含量为17-43％；进一步地优选所述发泡塑料中的泡腔设置有占材料总体积的62％，优选粒径为28的硫酸铝铁纳米颗粒填充发泡空隙体积百分比30％或填充率，所述的硫酸铝铁中硫酸铝的重量百分比含量为18％；通过以上设置的结构材料及壳体使壳体内电器件的信号出入传播质量好，电源能耗低，同时能很好的减少信号干扰，保障传输质量，有利于保障整个电路系统的稳定运行，缩小电路和整个转换器的外形结构体积，提高质量降低成本；因此将本发明中包括所述的处理器以及与所述处理器连接的转换输出端、与处理器连接的网络协议库、所述网络协议库与物联网控制中心通过转换输出端等可设置于所述物联网通信器件的外壳的壳体内，用所述支座的平板上两边对称设有5pin有线连接口设有采用该结构设计，能使转换器的电路和造型结构根加合理，通过电源与采集连接端的整体设计，能很好的减少信号干扰，保障传输质量，有利于保障整个电路系统的稳定运行，缩小电路和整个转换器的外形结构体积，提高质量降低成本。

进一步地，所述转换输出端末端连接有板载天线，通过板载天线的设计，能实现将所需的物联网通信信息远传，同时结合通过电源与采集连接端的位置和线路设计，更强化了信号的稳定性、远传性，另外通过板载天线能更进一步的缩小电路和转换器的体积结构，保障传输稳定和看信号干扰，减少能耗，实现远传，增强产品质量。

如图4所示，本发明的另一个目的是将物联网信息采集互动与物物互控的中端用于智能家具、环保、医疗、工业物联网系统，在智能家具、环保、医疗、工业物联网系统中，将采用各种不同协议接口的传感器、仪表、变送器、其它采集端通过线路连接到本发明所述的物联网网络信号转换器的采集连接端，同时接通电源或选择电池供电，可实现将不同协议接口如rs485接口、m-bus接口、rs232接口转换为自组网，低功耗，支持多线路协议的thread格式的通信信息，并通过物联网控制中心实现接收与物联网。通过在物联网领域应用本发明的物联网信息采集互动与物物互控的中端从而实现了不同环境和格式线路统一，简单快捷的实现类不同通信协议识别和认知，良好的实现了兼容对接和繁琐线路连接甚至无法用线路连接的问题，采用整体电路和结构体积的科学设计，减少了能耗，缩写了体积，易于长久供电和方便安装，通过多途径的电源选择，消除了干扰，保障了物联网领域的信号稳定传输，体现简明、过程轨迹清晰、自知自控的通讯物与物的联网。

实施例2

物联网信息采集互动与物物互控的中端及其方法，如图5所示，与实施例1不同的是：所述处理器中相应的电子元件和线路采用支持wi-fi协议构造，所述处理器根据采集连接端2传来的数据在多协议表中选取相应的协议转为相应的物联网协议，本实施例优选转换为wi-fi协议，同时结合相应处理器的电子元件电路工作实现协议的转换和传输到转换输出端6。

所述转换输出端6采用高灵敏度、低能耗远距离的传输的电子元件和紧凑的电路产生通信信息，所述转换输出端6与所述处理器5连接以实现将所述所述处理器5转换成的所需wi-fi协议数据变成具有wi-fi格式的通信信息，以稳定快速的实现与物联网控制中心通信连接。

如图6所示，本发明的另一个目的是将物联网信息采集互动与物物互控的中端用于智能家具、环保、医疗、工业物联网系统，在智能家具、环保、医疗、工业物联网系统中，将采用各种不同协议接口的传感器、仪表、变送器、其它采集端通过线路连接到本发明所述的物联网网络信号转换器的采集连接端，同时接通电源或选择电池供电，可实现将不同协议接口如rs485接口、m-bus接口、rs232接口转换为支持wi-fi的格式的通信信息，使用范围更宽更广，并通过物联网控制中心实现接收与物联网。通过在物联网领域应用本发明的物联网信息采集互动与物物互控的中端从而实现了不同环境和格式线路统一，简单快捷的实现类不同通信协议识别和认知，良好的实现了兼容对接和繁琐线路连接甚至无法用线路连接的问题，采用整体电路和结构体积的科学设计，减少了能耗，缩写了体积，易于长久供电和安装，通过多途径的电源选择，保障了物联网领域的信号稳定传输，体现快速、稳定的通讯物与物的联网。

另外本发明还提供一种的物联网采集与控制执行过程步骤次序简介明了过程轨迹清晰实现低耗自知自控方法和工作原理，详细说明的如下：

第一步：首先：在转换器输入端设置通用的信号采集连接端，在转换器的转换端设置网络协议库，将不同型号采集端的信息连接信号采集连接端；其次：转换器的处理器根据采集端的信息种类和需要指导转换端相应的协议库中的协议进行转换成包括标准协议在内的不同类型，转换器转换端将输出转换后的信息发送至物联网控制中心；最后：控制中心收集所有转换后的标准协议信息分析并根据控制要求选择转换后的信息传输给执行器执行，

第二步：第一步所述网络协议库包括通过网络搜索更新和存储各种输入输出接口以及不同协议变换关系的过程，其次：转换器能通过处理器的时钟记录时间，转换器的处理器通过实时更新标准协议库并具有记忆处理器运行历史的功能，处理器通过实时更新结合记忆过程后还包括与执行器联合互动结合选择的过程。

具体的在转换器输入端设置通用的信号采集连接端2，在转换器的转换端设置网络协议库，将不同型号采集端如传感器、仪表、变送器等采集端信息连接信号采集连接端2；其次：转换器的处理器5根据采集端的信息种类和需要指导转换端相应的协议库中的协议进行转换成包括标准协议在内的不同类型，转换器转换端将输出转换后的信息发送至物联网控制中心；最后：控制中心收集所有转换后的标准协议信息分析并根据控制要求选择转换后的信息传输给执行器执行，

进一步地，上述处理器实时更新过程还包括记录综合运算每个型号采集端的协议转换成标准协议的时间tb、不同采集端协议之间相互转换的时间ty、通过标准协议指示每个不同执行器控制运行的时间tz、不同采集端协议之间相互指示对方执行器控制运行的时间yz；其次处理器与执行器互动结合过程还包括当处理器响应传感器信息或物联网控制中心指令控制执行器时，处理器预判相应的的执行器或将指令的执行器，并将所涉及的执行器的端口或接口协议纳入信息采集通信与协议转换自控系统的范畴进行综合处理运算并执行下列步骤，

步骤如下：处理器选将采集端的信息转换为标准协议通过转换输出端输出，物联网控制中心通过标准协议进行系统内沟通并通过标准协议通信执行器执行或处理器将采集端的信息转换为标准协议、相应或指令执行器接口端的协议后通过转换输出端输出，物联网控制中心通过标准协议进行系统内沟通并根据进程和优化时间的算法选择过程并通过相应或指令执行器接口端的协议通信执行器执行。

进一步地，根据进程和优化时间的算法(tb+tz)/(ty+yz)比值选择过程为，当(tb+tz)/(ty+yz)＜1时，处理器选择将采集端的信息转换为标准协议通过转换输出端输出，物联网控制中心通过标准协议进行系统内沟通并通过标准协议通信执行器执行；

当(tb+tz)/(ty+yz)≧1时，处理器选择将采集端的信息转换为标准协议、相应或指令执行器接口端的协议通过转换输出端输出，物联网控制中心通过标准协议进行系统内沟通并通过相应或指令执行器接口端的协议通信执行器执行。

具体的，如采集端rs485接口的协议转换为thread格式时间为50秒，rs232接口转换为thread协议时间为58秒，采集端以及执行器rs485接口的协议转换为采集端以及执行器rs232接口协议的时间为68秒，thread格式转换为执行器接口如rs485接口的协议已完成采集与控制中心结合下的执行的时间为98秒，上述通过处理器与网络协议库结合控制中心的所需的各种接口型号信息的互动和实时跟新匹配转换以及结和处理器的执行器记忆与预判执行器接口及协议再结合控制中心所需的执行器执行指令综合综合处理转换运算后并通过计算得出上述时间，并通过时钟频率记录后，根据(tb+tz)/(ty+yz)运算结果由物联网系统判断后以使处理器执行的步骤可知，处理器选择步骤为：采集端的信息转换为标准协议、相应或指令执行器接口端的协议通过转换输出端输出，物联网控制中心通过标准协议进行系统内沟通并通过相应或指令执行器接口端的协议通信执行器执行；

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。