采集装置、采集站、设备监测系统及数据传输方法_2

文档序号:9690977阅读:来源:国知局
0发送该发送周期的一条数据。为 了简化描述,尽管采集装置110向采集站120发送数据会持续一个时间段,这里不再区分发 送数据的开始时间和结束时间,而是用发送周期的结束时间点统一表示。另外,采集装置 110也可以向采集站120发送除本发送周期以外的数据,例如,发送本周期之前未上传成功 的数据。下面结合图2对采集装置110与采集站120之间的数据传输过程进行进一步说明。
[0019] 图2示出了根据本发明一些实施例的设备监测系统100的数据传输方法200的流程 图。
[0020] 如图2所示,该方法200始于采集装置110执行的步骤S201。在步骤S201,基于第一 发送周期(例如5分钟),将在第一发送周期内所采集的数据拆分为待传输的Μ个数据帧。这 里,每个数据帧是例如在应用ZigBee传输方式的通信过程中无线信道中传输数据的基本单 位,但不限于此。这里Μ值与所采集的数据的长度成正比。Μ值例如为2000个。
[0021] 具体地,根据本发明一个实施例,采集装置110首先执行一次或多次测量操作并在 每次测量操作之前确定本次测量的采集频率和采集长度。这样,采集装置110可以在第一发 送周期内获取一组或多组测量数据。可选地,采集装置110还可以在步骤S201中,将每组测 量数据按照采集站120向服务器130上传数据的协议进行封装操作,以便采集站在获取到并 上传每组测量数据时不再执行该封装操作。这里的协议是采集站120向服务器130上传数据 时的数据交互协议,例如为TCP协议。根据本发明一个实施例,经过协议封装操作的每组测 量数据包括了一个TCP的协议报头。这样,在步骤S201中完成的协议封装可以减少采集站在 上传数据时的协议封装操作,从而提高采集站120的数据上传效率。
[0022]随后,采集装置110执行步骤S202,向采集站发送对步骤S201中所采集的数据的传 输请求。随后,采集站120在接收到传输请求后,可以执行步骤S203。在步骤S203中,返回针 对该传输请求的确认消息,以便采集装置110在收到该消息后开始传输数据帧。
[0023]随后,采集装置110在接收到确认消息后,执行步骤S204。在步骤S204中,向采集站 120连续发送多个数据帧。换言之,不同于每发送一帧(一个数据帧)一应答(采集站接收到 后反馈接收情况)的方式,而是采集装置110连续发送数据帧。根据本发明一个实施例,在步 骤S204中,连续发送数据帧的数量可以是一个默认的预定数量(例如300)。根据本发明又一 个实施例,在步骤S204中,根据所接收的确认消息,首先计算当前链路质量指示(LQI)。这 里,LQI值越大则表示当前通信信号强度越高。然后,根据这个LQI值决定连续发送数据帧的 最大数据N。应当注意,这里所说最大数量N是指采集装置110可以连续发送的最大数量值, 而并不是必需发送这么多帧数据。根据本发明一个实施例,在步骤S204中,如果待发送的这 条数据的Μ值小于N值,则连续发送Μ个数据帧。换言之,连续发送所采集数据的所有数据帧。 反之,如果Μ值大于Ν值,则连续发送Μ个数据帧中的Ν个。
[0024]根据本发明一个实施例,在步骤S204中根据如下所示的表格确定最大数据值Ν。
[0026]随后,采集装置110在发送完多个(例如为Ν)数据帧时,继续执行步骤S205。在步骤 S205中,向采集站发送传输状态请求消息,以便采集站返回包括了未接收到数据帧的编号 的传输状态响应消息。
[0027]随后,采集站120在接收到状态请求消息后,执行步骤S206。在步骤S206中,返回包 括了未收到的数据帧的编号的状态响应消息。例如,在状态消息的消息帧的数据段中,每一 位标识一个数据帧的接收状态。这样,所返回的消息帧可以通过有限的数据段空间标识大 量的数据帧接收状态。例如,用1表示已接收,用〇表示未接收成功。
[0028]随后,在采集装置110接收到传输状态响应消息后,判断之前所发送的多个的数据 帧是否存在丢包。如果不存在丢包,则完成了对多个数据帧的发送任务。如果存在丢包情 况,则采集装置110执行步骤S207。在步骤S207中,连续发送采集站没有接收到的数据帧,以 便采集站120接收之前未收到的数据帧。随后采集站执行步骤S208,继续接收之前未收到的 数据帧。
[0029]另外,如果Μ值大于Ν,一次连续Ν个数据帧的传输并没有将步骤S201中所采集的数 据全部传输到采集站120。方法200针对Μ个数据帧中未传输的数据帧,继续执行步骤S202、 S203、S204、S205、S206、S207和S208,直到完成对所采集的数据的传输。
[0030]另外,采集站120在接收到采集装置110发送采集的数据后,还可以执行步骤S209。 在步骤S209中,将采集的数据中一组或多组测量数据向服务器130上传。由于,所采集的数 据为经过协议封装操作的一组或多组测量数据。因此在步骤S209中不再重复对每组测量数 据的协议封装。应当注意,这种采集装置110提前对测量数据进行协议封装的方式,对于汇 集了多个采集装置110的数据并向服务器上传所汇集数据的采集站120来说,可以极大节省 时间和功耗,并提高了向服务器传输数据的效率。随后,服务器130可以执行步骤S210,接收 采集站120所发送的数据。
[0031 ]可选地,根据本发明一个实施例,采集装置110在第一发送周期,除了传输步骤 S201中所采集的数据,还可以对第一发送周期之前未传输成功的数据帧进行上传。因此,方 法200可以针对第一发送周期之前未传输成功的数据帧执行步骤S202、S203、S204、S205、 S206、S207和S208。具体请参见上文,这里不再赘述。
[0032] 如上所述,根据本发明的方法200,通过连续传输多个数据帧的方式,减少了采集 装置110和采集站120之间的交互次数,从而提高了传输效率和降低设备功耗,而且还避免 了对设备电池的频繁更换。需要说明的是,采用电池供电和维修困难的设备通过本发明的 数据传输方法200,极大提升了设备性能和使用寿命。另外,根据本发明的方法200,通过当 前传输信道的LQI值来确定连续传输的数据帧上限值,从而能够降低传输丢包的概率,进一 步提高了设备间的传输效率和降低功耗。再者,根据本发明的方法200,通过在采集装置110 中对每组测量数据进行协议封装,使得采集站120在接收到这些测量数据后,不需经过协议 封装而可以直接向服务器上传。这样,采集站120可以极大节省时间和功耗,并提高了向服 务器130传输数据的效率。
[0033] 图3示出了根据本发明一些实施例的采集装置300的框图。如图3所示,采集装置 300包括传感器310和控制单元320。
[0034] 传感器310例如为转速传感器或者振动传感器,但并不限于此。控制单元320包括 数据处理模块321和传输模块322。数据处理模块321适于将第一发送周期内所采集的数据 拆分为待传输的Μ个数据帧。具体地,根据本发明一个实施例,传感器310在第一发送周期内 采集一组或多组测量数据,并且在采集每组测量数据之前确定本次测量的采集频率和采集 长度。换言之,每组测量数据的类型和长度可以是不同的。数据处理模块321适于将每组测 量数据按照所述采集站向服务器上传数据的协议进行封装操作,以便采集站在获取到并上 传每组测量数据时,不再执行上传协议封装操作。数据处理模块321随后将经过协议封
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