一种基于多协议转换机制的智能物联网数据集中器的制作方法

本实用新型属于数据集中器技术领域，具体涉及一种基于多协议转换机制的智能物联网数据集中器。

背景技术：

近几年来，随着物联网技术的迅速发展，对于传统意义上的数据集中器提出了新的要求。越来越多的传感器数据需要通过数据集中器采集处理后，传输到Internet，以完成物联网的智能架构，可以说数据集中器在物联网中处于核心位置，其起到承上启下的关键作用。

目前数据集中器技术的实现方式主要有以下两种：

(1)对于同种类型传感器，基本上采用图1的方式进行架构，其集中器为简单智能型集中器12，其内部含有智能部件，可以对多个同种类的传感器11传递过来的数据进行分析、处理以及存储功能，传送到数据中心13，但是由于其控制程序是固死在其内部核心部件上的，所以只能对单一类型的传感器进行采集。

优点：可以对传感器上传的数据进行分析、处理和存储，减轻了数据中心的工作负荷。

缺点：只能解析单一类型传感器的上传数据，当增加新的传感器或现有传感器进行协议变更时，都必须对集中器上智能部件的程序进行重新开发。

(2)对于不同类型传感器，基本上采用图2的方式进行架构，其集中器为透传型集中器24，其内部基本不含智能部件，其功能是把不同类型的协议型传感器(第一协议型传感器21、第二协议型传感器22、第三协议型传感器23等等)传递过来的数据直接转发到数据中心25，其不进行任何分析、处理以及存储功能。

优点：可以支持各种类型的协议传感器，其实现方式简单。

缺点：传感器协议分析、处理以及存储等大部分工作全部交由数据中心完成，增大数据中心的工作符合，以及数据中心的研发投入。

综上所述，上述两种数据集中器的实现方式都不能很好的适应当今物联网的发展需求，主要原因在于，现有的协议传感器来自不同厂家不同型号，其协议各不相同，解析这些协议需要在集中器智能部件上研发不同的程序，才能予以实现，而这些程序必须根据传感器协议通过智能部件程序设计人员研发才能完成。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于解决上述的技术问题而提供一种基于多协议转换机制的智能物联网数据集中器。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种基于多协议转换机制的智能物联网数据集中器，包括一组传感器采集板，所述传感器采集板通过多路模拟开关连接可将传感器采集板传来的数据转换成同一格式的智能部件，所述智能部件连接用于数据本地存储的大容量存储器、随机存取存储器RAM以及网络传输接口；所述一组传感器采集板包含多个传感器采集板，每个所述传感器采集板具有至少一个数据总线插卡接口，用于以插卡方式连接不同的物理总线以连接不同类型的协议型传感器。

所述智能部件连接用于本地调试的USB调试接口。

所述传感器采集板为四个，每个所述传感器采集板具有2路总线插卡接口。

所述不同的物理总线包括232总线、485总线、422总线、MBUS总线、CAN总线、Zigbee总线、433M无线总线、800M无线总线、2.4GHz无线总线、蓝牙总线。

本实用新型智能物联网数据集中器，基于多协议转换机制，可兼容市面上大部分物理总线，是一种可以用于物联网中任意“协议型传感器”数据采集、分析和处理的智能型数据集中器。

本实用新型智能物联网数据集中器，是一种全新的数据集中器，基于多协议转换机制，能够根据任意协议型传感器自身的通讯协议产生智能部件上的解析程序，不需智能部件程序设计人员的工作投入，即可产生在对传感器数据进行分析、处理和存储基础上的对于数据中心而言单一协议的智能数据集中器。

附图说明

图1为现有适用于同种类型传感器的数据集中器的原理图；

图2为现有适用于不同种类型传感器的数据集中器的结构原理图；

图3为本实用新型实施例提供的智能物联网数据集中器的硬件结构原理图。

具体实施方式

下面，结合实例对本实用新型的实质性特点和优势作进一步的说明，但本实用新型并不局限于所列的实施例。

参见图3所示，一种基于多协议转换机制的智能物联网数据集中器，包括一组传感器采集板，所述传感器采集板通过多路模拟开关连接可将传感器采集板传来的数据转换成同一格式的智能部件，所述智能部件连接用于数据本地存储的大容量存储器、随机存取存储器RAM以及网络传输接口；所述一组传感器采集板包含多个传感器采集板，每个所述传感器采集板具有至少一个数据总线插卡接口，用于以插卡方式连接不同的物理总线以连接不同类型的协议型传感器。

具体实现上，所述传感器采集板为四个，每个所述传感器采集板具有2路总线插卡接口，这样可以实现8路数据的采集处理，且路数可调。

需要说明的是，本实用新型中，所述多路模拟开关可以采用现有技术的多路模块开关MUX，如AD7506多路模拟开关，所述传感器采集板包括传感器信号滤波放大处理电路，所述智能部件以ARM系列通用微处理器芯为核心，连接协议转换处理芯片，控制、处理协议传感器传送来的协议数据，转换成统一的格式后上传或存储。

所述的传感器采集板负责对协议传感器进行数据采集，其在实现上采用插卡的形式可以任意更换，通过改变物理电路的方式，可以实现对市面上大部分物理总线的兼容，以适应不同用户的需求；传感器采集板采集到的数据通过多路模拟开关传递到智能部件，由智能部件对传感器传递来的数据进行智能分析和处理，并将处理后的数据送大容量存储器进行本地存储，智能部件上的程序可根据传感器协议进行系统生成，其可将传感器传递过来的协议数据转换成统一的协议格式(XML)通过网络传输接口上传到数据中心，以屏蔽传感器协议上的复杂性。

需要说明的是，本实用新型中，所述不同的物理总线包括但不限于232总线、485总线、422总线、MBUS总线、CAN总线、Zigbee总线、433M无线总线、800M无线总线、2.4GHz无线总线、蓝牙总线等。

由于本实用新型的传感器采集板采用灵活的插接方式，在数量上可以任意进行缩放调整，如图3所示，采用四个数据采集板，每个数据采用板包括有2路总线插卡接口，共可形成8路数据接收器，且这1-8路可调)。

进一步的，本实用新型中，所述智能部件连接用于本地调试的USB接口。

需要说明的是，本实用新型中，所述统一格式可以采用XML格式，也可以是其它格式，具体不限。

需要说明的是，具体实现时，本实用新型智能集中器可采用目前本领域公知的层次化架构数据处理方式将各种类型的协议传感器的数据转换成统一的协议格式(XML)以供数据中心访问和处理，其层次化架构可以是包括硬件层、协议解析层、协议抽象层和协议映射层。硬件层如前面所述负责对传感器传递的数据采集、分析、处理和存储的硬件实现，协议解析层负责对传感器传递来的数据进行解析处理，去除传感器协议本身的自有格式，提取有用数据送RAM中进行存储；协议抽象层用于对协议解析层解析出的数据进行归类和提取，以完成协议的标准化工作；协议映射层负责将标准化的协议打包成标准的XML格式传递给数据中心进行处理，此XML格式可以根据住建部能耗数据导则编制，符合住建部能耗数据采集导则。

下面，以温湿度传感器为例进行说明本实用新型的数据采集处理过程。

温湿度传感器接收到采集命令后，回复如下命令(假设其从机地址为03)，03 03 04 01B8 01 00 59 BA，说明如下：

03：从机地址

03：功能码

04：接收字节长度

01 B8：湿度，将其变为10进制数，然后除以10。(01 B8)16＝(440)10，所以结果为44.00-％。

01 00：温度，将其变为10进制数，然后除以10。(01 00)16＝(256)10，所以结果为25.6-0C。

59 BA：CRC16效验；

实施步骤如下：

(1)硬件层收到此原始数据后，将其传递到协议解析层；

(2)协议解析层去除其自有格式，解析出关键数据01 B8(湿度)和01 00(温度)，并将其存储入RAM中；

(3)协议抽象层对协议解析层中的数据进行提取，转换为标准数据格式，即(01B8)16＝(440)10，所以结果为44.00-％；(01 00)16＝(256)10，所以结果为25.6-0C。

(4)协议映射层，将其打包成标准的XML格式送数据中心

本实用新型，与现有技术相比，具有以下的优点

(1)可以适应不同厂家不同类型的协议传感器，并将其转化为统一的协议格式传递到数据中心；

(2)可以完成数据分析、处理和存储工作；

(3)可以根据传感器协议自动生成智能部件的控制程序；

(4)兼容市面上大部分常用物理总线，包括但不限于：232总线、485总线、422总线、MBUS总线、CAN总线、Zigbee总线、433M无线总线、800M无线总线、2.4GHz无线总线、蓝牙总线等；

(5)与数据中心交换数据格式符合住建部导则。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。