一种分布式移动信息采集检索网络系统的制作方法
【专利摘要】本发明公布一种分布式移动信息采集检索网络系统，包括至少一个移动服务器节点和至少一个移动客户端节点；其中，移动服务器节点包括具有计算能力的服务器、输入设备、输出设备、外存储器、无线网络路由器、服务器节点天线和服务器节点可移动电源；移动客户端节点包括具有计算能力的客户端、触摸屏、摄像头、位置传感器、客户端节点天线和客户端节点可移动电源。还可包括一个或多个移动中继器节点。节点之间通过无线信号连接。本发明能够实现信息的分布式移动采集、检索和交互，且容易装配、方便携带，支持移动工作，具有高可用性和可靠性，有利于降低工作成本，提高工作效率。
【专利说明】一种分布式移动信息采集检索网络系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及分布式移动网络【技术领域】，尤其涉及一种分布式移动信息采集检索网络系统。
【背景技术】
[0002]目前，移动运营商的信号大多覆盖不到远离城市的荒野地区，在这些区域往往无法访问到互联网。针对一些需要进行分布式信息移动采集、保存和检索需要的野外工作任务，目前尚无解决方案，无法满足野外分布式移动信息采集检索工作的需要。即使是在具有移动运营商信号覆盖的近郊区，若需要进行分布式移动采集、保存和检索的数据量很大，贝0需要耗费大量的无线数据流量，费用高；而且，野外各种通讯障碍导致的信号减弱也会使得数据传输不流畅，传输效率低下。
【发明内容】
[0003]为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种分布式移动信息采集检索网络系统，该网络系统由移动服务器节点和移动客户端节点通过无线信号连接而成，并可通过移动中继器节点连接多个移动服务器节点或连接移动服务器节点和移动客户端节点，来增强无线信号而扩大无线信号连接的有效范围，从而实现移动工作状态下的信息检索、采集和交互。
[0004]本发明的技术方案是:
[0005]一种分布式移动信息采集检索网络系统，该网络系统的节点包括至少一个移动服务器节点和至少一个移动客户端节点；其中，移动服务器节点包括具有计算能力的服务器、输入设备、输出设备、外存储器、无线网络路由器、服务器节点天线和服务器节点可移动电源；移动客户端节点包括具有计算能力的客户端、触摸屏、摄像头、位置传感器、客户端节点天线和客户端节点可移动电源；每个移动服务器节点和一个或多个移动客户端节点相连接、或和另一个移动服务器节点相连接、或同时和另一个移动服务器节点与一个或多个移动客户端节点相连接；每个移动客户端节点只与一个移动服务器节点相连接；节点相连接是通过无线信号相连接。该网络系统中，移动客户端节点用于用户采集数据并将数据提交给移动服务器节点；移动服务器节点用于保存移动客户端节点提交的数据和移动客户端节点需要检索的信息；多个移动客户端节点之间的信息交互通过移动服务器节点进行转发来实现，从而实现信息的分布式移动采集、检索和交互功能。
[0006]上述分布式移动信息采集检索网络系统还包括一个或多个移动中继器节点，每个移动中继器节点至少与一个移动服务器节点通过无线信号相连接，用于增强无线信号而扩大无线信号连接的有效覆盖范围。移动中继器节点可连接一个移动服务器节点和一个或多个移动客户端节点或移动服务器节点。
[0007]移动中继器节点包括具有无线信号收发增强功能的无线网络中继器、天线和中继器节点可移动电源；其中，无线网络中继器用于进行无线信号的接收、增强和转发；天线用于实现无线网络信号的发射和接收；中继器节点可移动电源用于为上述设备提供电力供应，并使移动中继器节点可以被携带和移动。
[0008]上述分布式移动信息采集检索网络系统中，移动服务器节点包括具有计算能力的服务器、输入设备、输出设备、外存储器、无线网络路由器、服务器节点天线和服务器节点可移动电源；其中，通过天线发射和接收无线网络信号；通过无线网络路由器构建移动服务器节点与移动客户端节点、移动中继器节点或移动服务器节点之间的网络连接；输入设备和输出设备均与服务器相连接，用于对服务器进行配置；外存储器与服务器相连接，可用于保存被移动客户端节点检索的数据、由移动客户端节点采集提交的数据以及移动客户端节点之间交互的数据；服务器用于进行信息处理和提供网络服务；可移动电源用于为上述设备提供电力供应，并使得移动服务器节点可以被携带和移动。
[0009]上述分布式移动信息采集检索网络系统中，移动客户端节点包括具有计算能力的客户端、触摸屏、摄像头、位置传感器、客户端节点天线和客户端节点可移动电源；触摸屏、摄像头、位置传感器、客户端节点天线和客户端节点可移动电源均与客户端相连接；其中，客户端用于进行信息处理和向服务器发起请求并处理响应；触摸屏用于向用户提供信息显示和获取用户输入操作；摄像头用于拍摄外景并获取数字图像；位置传感器用于获取客户端当前空间位置；天线用于实现无线网络信号的发射和接收；可移动电源用于为上述设备提供电力供应，并使移动客户端节点可以被携带和移动。
[0010]本发明提供的分布式移动信息采集检索网络系统中，信息采集、检索和交互功能主要是在客户端和服务器之间实现的，服务器保存了客户端需要检索的信息，客户端通过触摸屏采集的用户输入数据、通过摄像头采集的外景图像数据和通过位置传感器采集的空间位置数据向服务器提交并存储，客户端之间的信息交互，也通过服务器进行转发。
[0011]由于系统应用环境可能比较复杂，如客户端在空间中比较分散而距离服务器过远，客户端和服务器之间存在遮挡、客户端数量密集等情形都会造成客户端和服务器之间的通讯障碍，本发明通过中继器和多台服务器的采用来避免上述通讯障碍，以保证客户端和服务器之间的信息网络通畅，提高系统的可用性和可靠性。其中中继器用于无线信号的增强转发，扩大服务器连接范围；多台服务器的采用则突破了单台服务器计算能力的限制，使系统能够容纳更多客户端，同时也扩大了系统的有效连接范围。
[0012]利用上述分布式移动信息采集检索网络系统，实现信息的分布式移动采集、检索和交互的分布式移动信息采集检索方法，包括:
[0013]1)将用户需要检索的信息保存到移动服务器节点；
[0014]2)用户携带移动客户端节点，通过移动客户端节点采集数据并将数据提交给移动服务器节点；
[0015]3)移动服务器节点保存用户通过移动客户端节点提交的数据；
[0016]4)用户通过移动客户端节点向移动服务器节点提交信息检索需求，移动服务器节点检索获得满足需要的信息后返回给移动客户端节点；
[0017]5)多个用户通过多个移动客户端节点进行信息交互，多个移动客户端节点信息交互通过移动服务器节点进行转发来实现。
[0018]在分布式移动信息采集检索网络系统工作时，分布式移动信息采集检索网络系统中的所有节点(移动服务器节点、移动客户端节点或移动中继器节点)，均可携带并在无线信号覆盖范围内自由移动。
[0019]本发明的有益效果是:
[0020]本发明提供的分布式移动信息采集检索网络系统，通过无线信号连接移动服务器节点和移动客户端节点，并可通过移动中继器节点连接多个移动服务器节点或连接移动服务器节点和移动客户端节点，来增强无线信号而扩大无线信号连接的有效范围，从而实现移动工作状态下的信息检索、采集和交互。
[0021]移动中继器节点可连接移动服务器节点和移动客户端节点，作为两者之间距离过大而超过无线连接有效范围的信号增强；两个移动服务器节点之间可以直接连接或者通过移动中继器节点连接，实现服务器信息的交换与同步。多台服务器的采用则突破了单台服务器计算能力的限制，使系统能够容纳更多客户端，同时也扩大了系统的有效连接范围。
[0022]本系统可用于野外实习教学和野外科学考察等过程，如野外地质实习、野外植物药物实习、野外科考等。由于野外实习考察经常在远离城市的荒野进行，移动运营商的信号覆盖不到，无法访问到互联网，通过本系统实现可实现教学资料的检索、实习考察数据的采集以及实习人员之间的信息交互。即使在具有移动运营商信号覆盖的近郊区，本系统的采用也可免除无线数据流量费用。本发明容易装配、方便携带，支持移动工作，具有高可用性和可靠性，有利于降低工作成本，提高工作效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1是本发明实施例的网络连接结构示意图；
[0024]图2是本发明包括的移动服务器节点、移动中继器节点和移动客户端节点的结构组成和连接关系示意图。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图，通过实施例进一步描述本发明，但不以任何方式限制本发明的范围。
[0026]本实施例将本发明提供的分布式移动信息采集检索网络系统应用于野外地质实习教学过程。野外地质实习经常需要在位于远离城市、移动运营商的信号覆盖不到的荒野中移动进行，这些区域无法访问到互联网，无法实现联网开展教学资料的检索和实习数据的采集工作。即便在具有移动运营商信号覆盖的近郊区，实现联网移动野外工作需要耗费大量无线数据流量，费用高。本实施例通过采用本发明提供的分布式移动信息采集检索网络系统，一方面可在移动运营商的信号覆盖不到的荒野中实现分布式移动信息采集检索和交互，另一方面在具有移动运营商信号覆盖的近郊区使用也可免除无线数据流量费用。
[0027]图1是本发明实施例的网络连接结构示意图，分布式移动信息采集检索网络系统包括两个移动服务器节点、两个移动中继器节点和多个移动客户端节点。移动服务器节点、移动中继器节点和移动客户端节点均通过无线信号连接；每个移动服务器节点与多个移动客户端节点相连接；其中一个移动中继器节点连接两个移动服务器节点和一个移动客户端节点，另一个移动中继器节点连接一个移动服务器节点和多个移动客户端节点。
[0028]图2是本发明包括的移动服务器节点、移动中继器节点和移动客户端节点的结构组成和连接关系示意图。在本实施例中，移动服务器节点可以选择低功耗的单片机作为服务器，安装“即系统环境，输入设备和输出设备分别配置7寸液晶显示器和无线便携式键盘，外存储器采用330(固态硬盘)，无线网络路由器采用符合802.11标准的无线局域网路由器，天线采用2.4如2天线，可移动电源采用可充电的带保护电路的锂电池。整个移动服务器节点封装在树脂材料的密闭仪器箱中，可以防水抗摔，便于置入登山包中随身携带，并能持续工作一天。移动客户端节点可以采用运行如^01(1或108系统的智能手机或平板电脑，其内置了触摸屏、摄像头、6？8芯片作为位置传感器，内置锂电池和无线局域网天线，能够通过系统内置的浏览器或者专用移动八卯，检索移动服务器节点保存的野外地质实习教学资料；采集野外地质实习资料，包括附带⑶3坐标的野外照片、实习过程描述文字和通过触摸屏手绘的标注等原始数据，随时保存到移动服务器节点，以便回到学校整理成正式实习报告；通过交互实现师生之间的消息传送，增强野外教学效果。移动中继器节点可以采用符合802.11标准的2.4如2无线信号放大中继器，天线采用2.46！！2天线，可移动电源采用可充电的带保护电路的锂电池。整个移动中继器节点封装在树脂材料的密闭仪器箱中，可以防水抗摔，便于置入登山包中随身携带，并能持续工作一天。
【权利要求】
1.一种分布式移动信息采集检索网络系统，其特征是，所述网络系统的节点包括至少一个移动服务器节点和至少一个移动客户端节点；所述移动服务器节点包括具有计算能力的服务器、输入设备、输出设备、外存储器、无线网络路由器、服务器节点天线和服务器节点可移动电源；所述移动客户端节点包括具有计算能力的客户端、触摸屏、摄像头、位置传感器、客户端节点天线和客户端节点可移动电源；每个移动服务器节点和一个或多个移动客户端节点相连接、或和另一个移动服务器节点相连接、或同时和另一个移动服务器节点与一个或多个移动客户端节点相连接；每个移动客户端节点只与一个移动服务器节点相连接；所述节点相连接是通过无线信号相连接。
2.如权利要求1所述分布式移动信息采集检索网络系统，其特征是，所述网络系统的节点还包括一个或多个移动中继器节点，所述移动中继器节点包括具有无线信号收发增强功能的无线网络中继器、天线和中继器节点可移动电源；每个移动中继器节点至少与一个移动服务器节点通过无线信号相连接，用于增强无线信号而扩大无线信号连接的有效覆盖范围。
3.如权利要求2所述分布式移动信息采集检索网络系统，其特征是，所述移动中继器节点是符合802.11标准的2.4GHz无线信号放大中继器，所述天线为2.4GHz天线，所述中继器节点可移动电源是可充电的带保护电路的锂电池。
4.如权利要求2所述分布式移动信息采集检索网络系统，其特征是，所述移动中继器节点整体封装在树脂材料的密闭仪器箱中。
5.如权利要求1所述分布式移动信息采集检索网络系统，其特征是，所述移动服务器节点的服务器为低功耗的单片机，所述输入设备和输出设备分别为7寸液晶显示器和无线便携式键盘，所述外存储器为SSD固态硬盘，所述无线网络路由器为符合802.11标准的无线局域网路由器，所述服务器节点天线为2.4GHz天线，所述可移动电源为可充电的带保护电路的锂电池。
6.如权利要求5所述分布式移动信息采集检索网络系统，其特征是，所述移动服务器节点整体封装在树脂材料的密闭仪器箱中。
7.如权利要求1所述分布式移动信息采集检索网络系统，其特征是，所述移动客户端节点是内置有触摸屏、摄像头、GPS芯片、锂电池和无线局域网天线的、内置有Web浏览器或者专用移动App的、运行Android或1S系统的智能手机或平板电脑。
8.利用权利要求1所述分布式移动信息采集检索网络系统的分布式移动信息采集检索方法，所述方法实现信息的分布式移动采集、检索和交互，包括: 1)将用户需要检索的信息保存到移动服务器节点； 2)用户携带移动客户端节点，通过移动客户端节点采集数据并将数据提交给移动服务器节点； 3)移动服务器节点保存用户通过移动客户端节点提交的数据； 4)用户通过移动客户端节点向移动服务器节点提交信息检索需求，移动服务器节点检索获得满足需要的信息后返回给移动客户端节点； 5)多个用户通过多个移动客户端节点进行信息交互，多个移动客户端节点信息交互通过移动服务器节点进行转发来实现。
9.如权利要求8所述分布式移动信息采集检索方法，其特征是，所述分布式移动信息采集检索网络系统包括的所有节点均可携带并在无线信号覆盖范围内自由移动。
【文档编号】H04W84/18GK104378437SQ201410674466
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年11月21日 优先权日:2014年11月21日
【发明者】陈斌, 郭艳军, 王喆, 朱传品 申请人:北京大学