专利名称：基于gui图形交互界面的cwsn通讯数据管理系统和方法
技术领域：
本发明涉及一种无线传感网和云计算技术领域，特别是涉及一种基于⑶I图形交互界面的CWSN (Cloud Wireless Sensor Network,无线云传感网)通讯数据管理系统和方法。
背景技术：
无线传感网络(无线 传感网)是以信息采集为主要目的的无线网络，无线传感网络中含有多个无线设备(如无线传感器(WSN)、Zigbee传感器等)，这些无线设备通过无线通信协议方法(或称无线通信方法)将采集到的信息传到数据中心。一般地，无线传感网络中，根据功能将无线传感网络中的无线设备分为三类节点、中继器、基站和数据中心。节点以信息采集为主要目的，并将采集到的信息以无线方式发给基站。有时候节点需要通过多跳才能够将信息传到基站，因此无线传感网络中需要有无线设备做为中继器的功能。基站的主要目的是无线接收节点或中继的信息，并将信息以无线或有线的方式发给数据中心。节点，中继器，和基站的定义并不严格，例如节点可以带有中继器的功能，中继器或基站可以带有节点的功能。当无线传感网中无线设备较多时，网络的控制和维护是一个比较大的难题，现有无线网络通常以文字的形式通知系统管理员网络的运行情况，系统管理员需要查看多个文字文件、数据表等，由于这个原因，网络维护需要专业的公司或团队去做，而用户很难能够独立地做网络控制和维护。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于⑶I图形交互界面的CWSN通讯数据管理系统和方法，其不但可以动态的管理无线传感网的工作状况，还可以让通过界面直接监控和维护无线传感网络，进行网络路径建立、修补、数据采集等。为实现本发明目的而提供的一种基于⑶I图形交互界面的CWSN通讯数据管理系统，包括一个或者多个无线传感网，一个或者多个云服务器和客户端界面显示软件模块；所述无线传感网，其中包括至少一无线设备，所述无线设备包含至少一基站，至少一节点，和/或至少一中继器，用于采集传感信息，并传感信息和将设备的运行状态信息传输给云服务器；所述云服务器，用于从无线传感网里的基站接收传感数据和无线传感网运行状态信息，处理传感数据并将传感数据存在数据库中，管理传感网的运行状态，管理传感网中的基站，中继器，和节点的运行，支持并控制客户端界面软件模块；所述客户端界面显示软件模块，用于显示传感网运行状态，控制和修改传感网运行状态。较优地，所述运行状态包括电池状态，通讯路径状态，接收信号强度，传感器运行状态。
较优地，所述无线节点和无线中继器都包括信号处理模块，传感器模块，射频通讯模块，其中所述信号处理模块用于通过I2C，SPI，或UART等串口控制传感器模块，并向传感器模块索取，接收，和处理传感数据；信号处理模块还用于通过串口获取传感器模块的运行状态信息，串口修改传感器运行状态；所述传感器模块包含传感器器件，用于采集传感信息例如温度，湿度，一氧化碳等; 所述信号处理模块还用于通过I2C，SPI，或UART等串口控制射频通讯模块，通过射频通讯模块无线接收或发送数据包；信号处理模块还用于通过串口获得射频通讯模块运行状态，通过串口修改射频通讯模块运行状态；所述射频通讯模块包含射频通讯芯片，当射频通讯芯片使用相同的物理层通讯协议时，射频芯片之间可以相互无线通信。较优地，所述无线节点和无线中继器还包括内存，用于进行信号处理和计算；所述无线节点和无线中继器还包括硬盘，用于存储传感数据和设备运行信息，包括通讯协议信息；所述无线节点和无线中继器还包括电源模块；所述电源模块包括电池和电池电源处理芯片，和/或包括DC电源进口和DC电源处理芯片。较优地，所述基站包括基站信号处理模块，基站传感器模块，以太网通讯模块，其中所述基站信号处理模块用于通过I2C，SPI，或UART等串口控制传感器模块/基站传感器模块，并向传感器模块/基站传感器模块索取，接收，和处理传感数据；所述基站信号处理模块还用于通过串口获取传感器模块/基站传感器模块的运行状态信息，通过串口修改传感器模块/基站传感器模块运行状态；所述基站传感器模块包含传感器器件，用于采集传感信息；所述基站信号处理模块还用于通过I2C，SPI，或UART等串口控制以太网通讯模块，通过以太网通讯模块与云服务器发送或接收数据包；以太网通讯模块包含以太网通讯芯片和以太网接口，用于通过以太网标准通讯协议和以太网上的设备通信。较优地，所述基站还包括内存，用于进行信号处理和计算；所述基站还包括硬盘，用于存储传感数据和设备运行信息，包括通讯协议信息；所述基站还包括电源模块，所述电源模块包括电池和电池电源处理芯片，和/或包括DC电源进口和DC电源处理芯片。较优地，所述云服务器包括云传感网通讯管理模块，传感网传输模块，数据库，数据库传输模块，界面传输模块，其中所述云传感网通讯管理模块是云服务器的核心，其用于传感数据处理和存储，传感网运行管理，和客户端界面管理；所述传感网传输模块用于通讯管理模块和传感网基站之间的通信，使用以太网TCP/IP通讯标准发送和接收通讯管理模块的和基站的数据包；所述数据库，用于存储传感数据；数据库传输模块用于通讯管理模块和数据库之间的通信，使用以太网TCP/IP通讯标准发送和接收通讯管理模块的和数据库的数据包；界面传输模块用于通讯管理模块和客户端界面显示软件模块之间的通信，使用以太网TCP/IP通讯标准发送和接收通讯管理模块和客户端界面显示软件模块之间传输的数据包。较优地，所述云传感网 通讯管理模块对传感网运行管理，是指通讯管理模块通过使用无线设备列表和edge列表对传感网进行管理,通过edge列表，通讯管理模块寻找到从任何第一个无线设备到任何第二个无线设备的通讯路径，每次通讯管理模块收到基站传来的数据包，通讯管理模块都会根据数据包的内容对无线设备列表和edge列表进行更新。较优地，所述客户端界面显示软件模块包括图像生成模块和界面管理模块，其中所述图像生成模块用于将无线网络以动态图形界面的形式显示在显示器上；所述界面管理模块，用于对从云服务器端传送过来的数据包进行解析，管理并更新无线设备列表和edge列表，当用户在界面中实行操作后，将操作指令转化成无线设备列表和edge列表的数据，然后将数据发送给云服务器。较优地，所述动态图形界面中包含无线设备列表中的每一个无线设备的名称；无线设备之间的连接，即edge列表；通过连接的粗细代表edge列表中的RSSI信号强度，或者通过连接的长度代表edge列表中的RSSI信号强度，或通过连接的颜色代表edge列表中的RSSI信号强度；若是RSSI=O,那么在子节点上面打“X”，代表子节点的通讯路径不通；在无线设备旁显示无线设备列表中的无线设备的特性。为实现本发明目的还提供一种基于⑶I图形交互界面的CWSN通讯数据管理方法，包括如下步骤步骤S100，采集传感信息，并将传感信息和节点或者中继器的运行状态信息组成数据包传输给基站；步骤S200，基站把从节点或中继器接收到的数据包通过以太网转发给云服务器，数据包中的数据由云服务器进行处理；步骤S300，根据从云服务器获得的无线传感网的数据包数据，显示传感网运行状态，控制和修改传感网运行状态。较优地，所述步骤S200还包括如下步骤步骤S210，当云服务器需要和无线设备通讯时，云服务器把包括通讯路径的数据包通过以太网发给基站，基站再将此数据包无线发出去。较优地，所述步骤S300中，控制和修改传感网运行状态，具体为通过动态界面对无线网络中的无线设备进行设置和改动，包括如下步骤步骤S310，用户使用键盘或鼠标类的输入设备在界面中输入操作指令；步骤S320，图像生成模块将操作指令发给界面管理模块；
步骤S330，界面管理模块将操作指令转化成无线设备列表和/或edge列表中的数据模式，然后将此数据发给云服务器；步骤S340，云服务器中的通讯管理模块将接收到的数据解析，根据数据内容，形成数据包发给有关的无线设备；步骤S350，在通讯管理模块收到此无线设备的确认数据包，然后根据确认数据包的内容更新无线设备列表和/或edge列表，将更新信息发给所有界面管理模块后，界面管理模块更新自己的无线设备列表和/或edge列表，将更新信息发给图像生成模块；步骤S360，图像生成模块更新界面图形程序，进而更新图像显示。较优地，所述步骤S310中，所述操作指令为增加节点、修改通讯路径、去除通讯路径、删除无线设备、修改无线设备参数指令中的一个或者多个指令。 本发明的有益效果本发明的基于⑶I图形交互界面的CWSN (Cloud WirelessSensor Network，无线云传感网)通讯数据管理系统和方法，其通过生成以图画为主的动态界面，使得传感网信息一目了然，用户很容易看到传感网的运行状况、连接状况、无线信号强度，并很容易地看到网络中出问题的无线设备。进一步地，用户可以通过界面直接控制传感网，建立通信路径，修改通信路径，设置无线设备参数。由于本发明减低了网络维护和监控的难度，客户可以直接控制和维护网络，减少了需要专业团队或外界公司介入的程度。
图I是基于⑶I图形交互界面的无线云传感网(CWSN)通讯数据管理系统示意图；图2是无线节点和中继器的结构示意图；图3是基站的结构示意图；图4是无线传感网拓朴结构示意图；图5是本发明实施例中云服务器的结构示意图；图6是客户端界面显示软件模块的结构示意图；图7是利用graphviz程序实现图4中的无线网络拓扑图的一个实施例；图8是本发明实施例的动态界面示意图；图9是节点和中继器发往基站的数据包格式示意图；图10是本发明实施例中数据包数据处理一种可实施方式流程图；图11是云服务器端发给基站的数据包的格式示意图；图12是本发明实施例中无线设备列表一可实施例；图13是本发明实施例中edge列表一可实施例；图14是本发明实施例中经过通讯路径修改的edge列表一可实施例。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明基于⑶I图形交互界面的无线云传感网(CWSN)通讯数据管理系统和方法的实现进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本发明实施例的一种基于⑶I图形交互界面的无线云传感网(CWSN)通讯数据管理系统，包括一个或者多个无线传感网，一个或者多个云服务器和客户端界面显示软件模块；图I是本发明实施例基于⑶I图形交互界面的无线云传感网(CWSN)通讯数据管理系统不意图，系统中包含I)无线传感网，其中包括至少一无线设备，所述无线设备包含至少一基站，至少一节点，和/或至少一中继器，用于采集传感信息，并将传感信息和设备的运行状态信息传输给云服务器。节点和中继器的传感数据通过 无线通讯协议发给基站，基站将传感数据通过以太网发给云服务器。除了传感数据，节点和中继器还将自己的运行状态发给基站，基站再将信息转发给云服务器。运行状态包括电池状态，通讯路径状态，接收信号强度，传感器运行状态等。节点和中继的信号处理模块通过电源模块获取电池状态信息，通过射频通讯模块获取通讯路径状态和接收信号强度信息，通过传感器模块获取传感器运行信息。2)云服务器，用于从无线传感网里的基站接收传感数据和无线传感网运行状态信息，处理传感数据并将传感数据存在数据库中，管理传感网的运行状态，管理传感网中的基站，中继器，和节点的运行，支持并控制客户端界面软件模块。3)客户端界面显示软件模块，用于显示传感网运行状态，控制和修改传感网运行状态。传感网运行状态信息是云服务器通过以太网发给界面显示软件模块，而界面显示软件模块可以将用户的操作指令通过以太网发给云服务器。云服务器可以同时支持一个或多个界面显示软件模块。所述用户包括无线网络管理员和有权限的客户。用户可以通过客户端界面显示软件模块对无线网络进行管理和控制。图2是无线节点和中继器的结构示意图。无线节点和无线中继的结构是一样的，差别在于无线节点可用于传感信息采集，而中继器可以用于作为无线中继器。在本系统中，无线中继器也可以用来做传感信息采集。无线节点和无线中继器都包括信号处理模块，传感器模块，射频通讯模块，其核心是号处理模块。所述信号处理模块的硬件是信号处理器件，例如微控制器单元(MCU)或中央处理单元(CPU)。I)所述信号处理模块用于通过I2C，SPI，或UART等串口控制传感器模块，并向传感器模块索取，接收，和处理传感数据。信号处理模块还可以通过串口获取传感器模块的运行状态信息，也可以通过串口修改传感器运行状态。所述传感器模块包含传感器器件，用于采集传感信息例如温度，湿度，一氧化碳
坐寸ο2)所述信号处理模块还用于通过I2C，SPI，或UART等串口控制射频通讯模块，可以通过射频通讯模块无线接收或发送数据包。
信号处理模块还可以通过串口获得射频通讯模块运行状态，也可以通过串口修改射频通讯模块运行状态。所述射频通讯模块包含射频通讯芯片，当射频通讯芯片使用相同的物理层通讯协议时，射频芯片之间可以相互无线通信。信号处理模块可以通过串口修改物理层通讯协议。另外，无线节点和无线中继器还包括内存，例如RAM和R0M，用于进行信号处理和计算。无线节点和无线中继器还包括硬盘，例如闪存(FLASH)或其它硬盘类型，用于存储传感数据和设备运行信息，包括通讯协议信息。
无线节点和无线中继器还包括电源模块。电源模块包括电池和电池电源处理芯 片，和/或包括DC电源进口(例如5V或12V)和DC电源处理芯片。图3是基站的结构示意图。基站包括基站信号处理模块，基站传感器模块，以太网通讯模块，其核心是基站信号处理模块。信号处理模块的硬件是信号处理器件，例如微控制器单元(MCU)或中央处理单元(CPU)。所述基站信号处理模块I)用于通过I2C，SPI，或UART等串口控制传感器模块/基站传感器模块，并向传感器模块/基站传感器模块索取，接收，和处理传感数据。基站信号处理模块还可以通过串口获取传感器模块/基站传感器模块的运行状态信息，也可以通过串口修改传感器模块/基站传感器模块运行状态。传感器模块/基站传感器模块包含传感器器件，可以采集传感信息例如温度，湿
度，一氧化碳等。2)用于通过I2C，SPI，或UART等串口控制以太网通讯模块，可以通过以太网通讯模块与云服务器发送或接收数据包。以太网通讯模块包含以太网通讯芯片和以太网接口，可以通过以太网标准通讯协议和以太网上的设备，包括但不限于云服务器，通信。另外，所述基站还包括内存，例如RAM和R0M，用于进行信号处理和计算。所述基站还包括硬盘，例如闪存(FLASH)或其它硬盘类型，用于存储传感数据和设备运行信息，包括通讯协议信息。所述基站还包括电源模块。电源模块包括电池和电池电源处理芯片，和/或包括DC电源进口(例如5V或12V)和DC电源处理芯片。图4是无线传感网络的网络拓扑结构示意图。在这个示意图中，每一个圆圈代表了一个无线设备，每一个无线设备带有一个独特的ID号码。带箭头的连线是无线设备之间的通讯路径。图4中包含一个基站(00)和多个节点和中继(01至07)。只有基站可以通过以太网通讯模块和云服务器通信，而所有的无线设备通过射频通讯模块以无线方式通信。在网络中，每一个节点或中继都有一条通讯路径到达基站。例如，节点07通过中继04和01与数据中心00连接。节点07是中继04的子节点，而中继04是节点07的父节点。节点和中继的通讯路径是存在其硬盘里的，信号处理模块/基站信号处理模块可以修改通讯路径。
图5是本发明中的云服务器的结构示意图。所述云服务器包括云传感网通讯管理模块，传感网传输模块，数据库，数据库传输模块，界面传输模块，其中所述云传感网通讯管理模块(简称通讯管理模块)是云服务器的核心，其用于传感数据处理和存储，传感网运行管理，和客户端界面管理。通讯管理模块的第一个主要功能是传感数据处理和存储。当通讯管理模块通过传感网传输模块收到基站发的数据包后(图9是数据包的格式)，若数据包中的“数据包类型” =0，那么通讯管理模块会将“第一个无线设备ID”和“传感信息数据”解析出来，然后通过数据库传输模块发给数据库。通讯管理模块的第二个功能是传 感网运行管理。通讯管理模块的内存里存有无线设备列表，列表中数据的格式是“无线设备ID，无线设备类型，无线设备特征1，无线设备特征2，…”无线设备的特征包括电池状态，无线设备状态，传感器状态，信道号码，传输速度，发射功率等信息。通讯管理模块中已存有默认的无线设备特征，因此无线设备列表中不需要包括默认的特征。例如，图4中的无线设备可以用图12中的无线设备列表描述。通讯管理模块的内存里还存有每一对父节点和子节点的通讯路径连接(简称edge)。Edge的表达方式是“(父节点ID，子节点ID, RSSI)”。RSSI是图9数据包中的“接收信号强度(RSSI)”，每次收到数据包后会更新。例如，图4中的无线网络可以用图13中的edge列表描述。在图13中，RSSI以0_9表示，O是最弱接收信号，9是最强接收信号。通讯管理模块通过使用无线设备列表和edge列表对传感网进行管理。通过edge列表，通讯管理模块可以寻找到从任何第一个无线设备到任何第二个无线设备的通讯路径。每次通讯管理模块收到基站传来的数据包，通讯管理模块都会根据数据包的内容对无线设备列表和edge列表进行更新。通讯管理模块可以选择将无线设备列表和edge列表存入数据库。每次无线设备列表或edge列表得到更新后，通讯管理模块将新的列表发给数据库。所述数据库，用于存储传感数据；传感网传输模块用于通讯管理模块和传感网基站之间的通信，使用以太网TCP/IP通讯标准发送和接收通讯管理模块的和基站的数据包。数据库传输模块用于通讯管理模块和数据库之间的通信，使用以太网TCP/IP通讯标准发送和接收通讯管理模块的和数据库的数据包。界面传输模块用于通讯管理模块和客户端界面显示软件模块之间的通信，使用以太网TCP/IP通讯标准发送和接收通讯管理模块和客户端界面显示软件模块之间传输的数据包。通讯管理模块的第三个功能是客户端界面管理。客户端界面显示软件模块将无线网络以动态图形的形式显示在显示器上，并且允许用户通过界面修改无线网络的通讯路径和参数。通讯管理模块和客户端界面显示软件模块交流的基础是无线设备列表和edge列表。当通讯管理模块更新了无线设备列表或edge列表(根据基站发的数据包)，通讯管理模块会将更新内容发给所有客户端界面显示软件模块。当用户通过一个客户端界面显示软件模块对无线网络进行了修改，这个客户端界面显示软件模块会将修改信息发给通讯管理模块。图6是客户端界面显示软件模块的结构示意图。图5中的云服务器的界面传输模块用于客户端界面显示软件模块和云服务器之间的通信，使用以太网TCP/IP通讯标准接收和发送客户端界面显示软件模块和云服务器端通讯管理模块的数据包。客户端界面显示软件模块对从云服务器端传送过来的数据包进行解析，管理并更新无线设备列表和edge列表并显示。当用户在界面中实行操作后，客户端界面显示软件模块可以将操作指令转化成无线设备列表和edge列表的数据，然后通过云服务器传输模块将数据发送给云服务器。所述客户端界面显示软件模块包括图像生成模块和界面管理模块，其中所述图像生成模块用于将无线网 络以动态图形的形式显示在显示器上。它的实现方法是将无线设备列表和edge列表转化成画图软件可以接受的格式。本发明不限制使用某一个固定的画图软件。只要有无线设备列表和edge列表，很多画图软件都可以实现图形的功能。例如，图7中的graphviz程序可以实现图4中的无线网络拓扑图。所述界面管理模块，用于对从云服务器端传送过来的数据包进行解析，管理并更新无线设备列表和edge列表，当用户在界面中实行操作后，将操作指令转化成无线设备列表和edge列表的数据，然后将数据发送给云服务器。当无线设备列表和edge列表经过了更新，图像生成模块会更新画图软件程序，因此界面的图形会根据网络状态的变化而更新，实现动态界面的功能。图7中的程序是一个比较简单的实例，本发明中的动态界面可以实现更多的功能，代码也会更加复杂，但是原理是一样的。例如，图8是比较更接近本发明中的动态界面的截图。图8中的界面还是代表图4中的传感网结构，动态图形界面中包含I.无线设备列表中的每一个无线设备的名称；2.无线设备之间的连接(即edge)；3.连接的粗细代表edge列表中的RSSI信号强度，这在画图软件中以“width”的功能实现。当然，RSSI也可以通过连接的长度实现(“len”)，或通过连接的颜色实现(“color”)；4.若是RSSI=O,那么在子节点上面打“X”，代表子节点的通讯路径不通；5.在无线设备旁显示无线设备列表中的无线设备的特性，例如图12中的“电池=低”和“传感器故障码=2”。通过客户端界面显示软件模块的运行，用户可以很容易地看到网络的实时运行状态和出现的问题，因此动态界面可以帮助用户对网络进行实时维护。基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种基于⑶I图形交互界面的CWSN通讯数据管理方法，包括如下步骤步骤S100，采集传感信息，并将传感信息和节点或者中继器的运行状态信息组成数据包传输给基站；图9是节点和中继器发往基站的数据包格式示意图。数据包的第一部分是通讯路径，包括以下内容I. “下一个无线设备ID” 下一个需要处理数据包的无线设备的ID ；2. “第一个无线设备ID” :通讯路径起点的无线设备的ID ；3. “第二个无线设备ID” :通讯路径中第一个中继的ID ；4. “。。”:通讯路径中的其它中继的ID
5. “最终无线设备ID” :数据包的终点无线设备的ID ；6. “指令终结符号”:通讯路径终结的标符。通讯路径中的一个无线设备上面的无线设备是它的父节点，下面的无线设备是它的子节点。例如，第二无线设备的父节点是第一无线设备，第二无线设备的子节点是第三无线设备。若数据包是节点或中继发往基站的，如图9所示，数据包中还包含以下内容I. “数据包类型”和“数据包类型数据”:接收到数据包的无线设备会根据数据包类型对数据包进行处理。数据包类型包括但不限于
权利要求
1.ー种基于⑶I图形交互界面的CWSN通讯数据管理系统，其特征在于，包括一个或者多个无线传感网，一个或者多个云服务器和客户端界面显示软件模块； 所述无线传感网，其中包括至少ー无线设备，所述无线设备包含至少一基站，至少ー节点，和/或至少一中继器，用于采集传感信息，并传感信息和将设备的运行状态信息传输给云服务器； 所述云服务器，用于从无线传感网里的基站接收传感数据和无线传感网运行状态信息，处理传感数据并将传感数据存在数据库中，管理传感网的运行状态，管理传感网中的基站，中继器，和节点的运行，支持并控制客户端界面软件模块； 所述客户端界面显示软件模块，用于显示传感网运行状态，控制和修改传感网运行状态。
2.根据权利要求I所述的基于⑶I图形交互界面的CWSN通讯数据管理系统，其特征在于，所述运行状态包括电池状态，通讯路径状态，接收信号強度，传感器运行状态。
3.根据权利要求I所述的基于⑶I图形交互界面的CWSN通讯数据管理系统，其特征在于，所述无线节点和无线中继器都包括信号处理模块，传感器模块，射频通讯模块，其中 所述信号处理模块用于通过I2C，SPI，或UART等串ロ控制传感器模块，井向传感器模块索取，接收，和处理传感数据； 信号处理模块还用于通过串ロ获取传感器模块的运行状态信息，串ロ修改传感器运行状态； 所述传感器模块包含传感器器件，用于采集传感信息例如温度，湿度，一氧化碳等； 所述信号处理模块还用于通过I2C，SPI，或UART等串ロ控制射频通讯模块，通过射频通讯模块无线接收或发送数据包； 信号处理模块还用于通过串ロ获得射频通讯模块运行状态，通过串ロ修改射频通讯模块运行状态； 所述射频通讯模块包含射频通讯芯片，当射频通讯芯片使用相同的物理层通讯协议时，射频芯片之间可以相互无线通信。
4.根据权利要求3所述的基于⑶I图形交互界面的CWSN通讯数据管理系统，其特征在于，所述无线节点和无线中继器还包括内存，用于进行信号处理和计算； 所述无线节点和无线中继器还包括硬盘，用于存储传感数据和设备运行信息，包括通讯协议信息； 所述无线节点和无线中继器还包括电源模块；所述电源模块包括电池和电池电源处理芯片，和/或包括DC电源进口和DC电源处理芯片。
5.根据权利要求4所述的基于⑶I图形交互界面的CWSN通讯数据管理系统，其特征在于，所述基站包括基站信号处理模块，基站传感器模块，以太网通讯模块，其中 所述基站信号处理模块用于通过I2C，SPI，或UART等串ロ控制传感器模块/基站传感器模块，井向传感器模块/基站传感器模块索取，接收，和处理传感数据； 所述基站信号处理模块还用于通过串ロ获取传感器模块/基站传感器模块的运行状态信息，通过串ロ修改传感器模块/基站传感器模块运行状态； 所述基站传感器模块包含传感器器件，用于采集传感信息； 所述基站信号处理模块还用于通过I2C，SPI，或UART等串ロ控制以太网通讯模块，通过以太网通讯模块与云服务器发送或接收数据包； 以太网通讯模块包含以太网通讯芯片和以太网接ロ，用于通过以太网标准通讯协议和以太网上的设备通信。
6.根据权利要求5所述的基于⑶I图形交互界面的CWSN通讯数据管理系统，其特征在于，所述基站还包括内存，用于进行信号处理和计算； 所述基站还包括硬盘，用于存储传感数据和设备运行信息，包括通讯协议信息； 所述基站还包括电源模块，所述电源模块包括电池和电池电源处理芯片，和/或包括DC电源进口和DC电源处理芯片。
7.根据权利要求I至6任一项所述的基于⑶I图形交互界面的CWSN通讯数据管理系统，其特征在于，所述云服务器包括云传感网通讯管理模块，传感网传输模块，数据库，数据库传输模块，界面传输模块，其中 所述云传感网通讯管理模块是云服务器的核心，其用于传感数据处理和存储，传感网运行管理，和客户端界面管理； 所述传感网传输模块用于通讯管理模块和传感网基站之间的通信，使用以太网TCP/IP通讯标准发送和接收通讯管理模块的和基站的数据包； 所述数据库，用于存储传感数据； 数据库传输模块用于通讯管理模块和数据库之间的通信，使用以太网TCP/IP通讯标准发送和接收通讯管理模块的和数据库的数据包； 界面传输模块用于通讯管理模块和客户端界面显示软件模块之间的通信，使用以太网TCP/IP通讯标准发送和接收通讯管理模块和客户端界面显示软件模块之间传输的数据包。
8.根据权利要求7所述的基于⑶I图形交互界面的CWSN通讯数据管理系统，其特征在于，所述云传感网通讯管理模块对传感网运行管理，是指 通讯管理模块通过使用无线设备列表和edge列表对传感网进行管理,通过edge列表，通讯管理模块寻找到从任何第一个无线设备到任何第二个无线设备的通讯路径，毎次通讯管理模块收到基站传来的数据包，通讯管理模块都会根据数据包的内容对无线设备列表和edge列表进行更新。
9.根据权利要求8所述的基于⑶I图形交互界面的CWSN通讯数据管理系统，其特征在于，所述客户端界面显示软件模块包括图像生成模块和界面管理模块，其中 所述图像生成模块用于将无线网络以动态图形界面的形式显示在显示器上； 所述界面管理模块，用于对从云服务器端传送过来的数据包进行解析，管理并更新无线设备列表和edge列表，当用户在界面中实行操作后，将操作指令转化成无线设备列表和edge列表的数据，然后将数据发送给云服务器。
10.根据权利要求9所述的基于⑶I图形交互界面的CWSN通讯数据管理系统，其特征在于，所述动态图形界面中包含 无线设备列表中的每ー个无线设备的名称； 无线设备之间的连接，即edge列表； 通过连接的粗细代表edge列表中的RSSI信号強度，或者通过连接的长度代表edge列表中的RSSI信号強度，或通过连接的颜色代表edge列表中的RSSI信号強度； 若是RSSI=O,那么在子节点上面打“X”，代表子节点的通讯路径不通；在无线设备旁显示无线设备列表中的无线设备的特性。
11.ー种基于⑶I图形交互界面的CWSN通讯数据管理方法，其特征在于，包括如下步骤 步骤S100，采集传感信息，并将传感信息和节点或者中继器的运行状态信息组成数据包传输给基站； 步骤S200，基站把从节点或中继器接收到的数据包通过以太网转发给云服务器，数据包中的数据由云服务器进行处理； 步骤S300，根据从云服务器获得的无线传感网的数据包数据，显示传感网运行状态，控制和修改传感网运行状态。
12.根据权利要求11所述的基于⑶I图形交互界面的CWSN通讯数据管理方法，其特征在于，所述步骤S200还包括如下步骤 步骤S210，当云服务器需要和无线设备通讯吋，云服务器把包括通讯路径的数据包通过以太网发给基站,基站再将此数据包无线发出去。
13.根据权利要求11或12所述的基于⑶I图形交互界面的CWSN通讯数据管理方法，其特征在于，所述步骤S300中，控制和修改传感网运行状态，具体为通过动态界面对无线网络中的无线设备进行设置和改动，包括如下步骤 步骤S310，用户使用键盘或鼠标类的输入设备在界面中输入操作指令； 步骤S320，图像生成模块将操作指令发给界面管理模块； 步骤S330，界面管理模块将操作指令转化成无线设备列表和/或edge列表中的数据模式，然后将此数据发给云服务器； 步骤S340，云服务器中的通讯管理模块将接收到的数据解析，根据数据内容，形成数据包发给有关的无线设备； 步骤S350，在通讯管理模块收到此无线设备的确认数据包，然后根据确认数据包的内容更新无线设备列表和/或edge列表，将更新信息发给所有界面管理模块后，界面管理模块更新自己的无线设备列表和/或edge列表，将更新信息发给图像生成模块； 步骤S360，图像生成模块更新界面图形程序，进而更新图像显示。
14.根据权利要求13所述的基于⑶I图形交互界面的CWSN通讯数据管理方法，其特征在于，所述步骤S310中，所述操作指令为增加节点、修改通讯路径、去除通讯路径、删除无线设备、修改无线设备參数指令中的ー个或者多个指令。
全文摘要
本发明提供一种基于GUI图形交互界面的CWSN通讯数据管理系统和方法。该系统包括无线传感网，用于采集传感信息，并传感信息和将设备的运行状态信息传输给云服务器；云服务器，用于从无线传感网里的基站接收传感数据和无线传感网运行状态信息，处理传感数据并将传感数据存在数据库中，管理传感网的运行状态，管理传感网中的基站，中继器，和节点的运行，支持并控制客户端界面软件模块；客户端界面显示软件模块，用于显示传感网运行状态，控制和修改传感网运行状态。其不但可以动态的管理无线传感网的工作状况，还可以让通过界面直接监控和维护无线传感网络，进行网络路径建立、修补、数据采集等。
文档编号G06F3/048GK102821414SQ201210279260
公开日2012年12月12日 申请日期2012年8月7日 优先权日2012年8月7日
发明者王煜, 廖原, 吕海波 申请人:廖原, 张春梅