搜救环境监测方法、系统、电子设备及可读存储介质与流程

本发明涉及物联网技术领域，特别是涉及一种搜救环境监测方法、系统、电子设备及可读存储介质。

背景技术

近年来，由于无线接入技术的需求日益增大，无线通信和无线网络均呈现出指数增加的趋势，这有力地推动了无线通信向高速通信方向发展。随着无线通信技术和传感器技术的不断发展，传感器网络作为物联网技术的重要分支受到越来越多的关注，可以测量周边的环境将其上传到网上，这对搜救现场的搜救环境的监测具有重要的意义。现有的搜救环境监测方法中，搜救小车通过wifi(wireless-fidelity，无线保真)传输采集到的数据，搜救小车之间不能自由组网，导致搜救小车在传输采集到的数据时，传输效率较低。

技术实现要素：

本发明实施例的目的在于提供一种搜救环境监测方法、系统、电子设备及可读存储介质，可以对携带终端节点的搜救小车进行自由组网，提高数据传输的效率。具体技术方案如下：

本发明实施例提供了一种搜救环境监测方法，所述方法包括：

协调器在接收到手机应用客户端发送的控制命令后，通过内部的控制模块向位于各搜救小车上的终端节点发送所述控制命令，使各终端节点采集搜救现场的信息；

所述各终端节点通过内部的控制模块控制与自身相连的各传感器，获取所述各传感器发送的搜救现场信息，并通过所述各终端节点与所述协调器之间预先建立的最短通信路径将所述搜救现场信息发送至所述协调器，所述协调器和所述各终端节点之间通过zigbee协议进行通信；

所述协调器通过内部的通用分组无线服务gprs模块将所述搜救现场信息发送至所述手机应用客户端。

可选的，所述协调器和所述各终端节点之间通信的建立方法包括：

所述协调器在初始化之后，搜索周围是否存在网络，如果不存在，建立网络，并监听是否接收到终端节点的入网请求；

在接收到终端节点的入网请求后，判断所述入网请求中的入网信息是否满足入网要求，如果是，所述协调器向终端节点发送许可信息，使终端节点入网，在终端节点入网后，所述协调器与终端节点之间进行数据交互；否则，不允许终端节点入网。

可选的，所述终端节点与所述协调器之间的最短通信路径的建立方法包括：

对所述各终端节点进行分组，使每个分组包含预设数量个终端节点；

针对每个分组，确定该分组中的所有终端节点所构成的路径中的最短路径，所述最短路径中的最后一个终端节点用于将该分组中的每个终端节点的搜救现场信息发送至所述协调器；或，

针对每个分组，确定该分组中的中心终端节点，所述中心终端节点分别与该分组中除所述中心终端节点之外的其他终端节点的路径之和最短，且所述中心终端节点用于将该分组中的每个终端节点的搜救现场信息发送至所述协调器。

可选的，在所述通过所述各终端节点与所述协调器之间预先建立的最短通信路径将所述搜救现场信息发送至所述协调器之后，所述方法还包括：

所述协调器通过内部的gprs模块将所述搜救现场信息发送至数据管理服务器，以使所述数据管理服务器对所述搜救现场信息进行存储；

或在所述协调器通过内部的gprs模块将所述搜救现场信息发送至所述手机应用客户端之后，所述方法还包括：

所述手机应用客户端通过内部的gprs模块将所述搜救现场信息发送至所述数据管理服务器，以使所述数据管理服务器对所述搜救现场信息进行存储。

可选的，所述协调器内部的控制模块包括：cortex-a9处理器和cc2530芯片，所述各终端节点内部的控制模块包括：cortex-a9处理器和cc2530芯片。

本发明实施例提供了一种搜救环境监测系统，所述系统包括：手机应用客户端、协调器和位于各搜救小车上的终端节点；

所述手机应用客户端，用于向协调器发送控制命令；

所述协调器，用于在接收到所述手机应用客户端发送的控制命令后，通过内部的控制模块向各终端节点发送所述控制命令，使所述各终端节点采集搜救现场的信息；

所述各终端节点，用于通过内部的控制模块控制与自身相连的各传感器，获取所述各传感器发送的搜救现场信息，并通过所述各终端节点与所述协调器之间预先建立的最短通信路径将所述搜救现场信息发送至所述协调器，所述协调器和所述各终端节点之间通过zigbee协议进行通信；

所述协调器，还用于通过内部的通用分组无线服务gprs模块将所述搜救现场信息发送至所述手机应用客户端。

可选的，所述协调器，还用于在初始化之后，搜索周围是否存在网络，如果不存在，建立网络，并监听是否接收到终端节点的入网请求；在接收到终端节点的入网请求后，判断所述入网请求中的入网信息是否满足入网要求，如果是，向终端节点发送许可信息，使终端节点入网，在终端节点入网后，与终端节点之间进行数据交互；否则，不允许终端节点入网。

可选的，所述各终端节点，还用于对所述各终端节点进行分组，使每个分组包含预设数量个终端节点；

针对每个分组，确定该分组中的所有终端节点所构成的路径中的最短路径，所述最短路径中的最后一个终端节点用于将该分组中的每个终端节点的搜救现场信息发送至所述协调器；或，

针对每个分组，确定该分组中的中心终端节点，所述中心终端节点分别与该分组中除所述中心终端节点之外的其他终端节点的路径之和最短，且所述中心终端节点用于将该分组中的每个终端节点的搜救现场信息发送至所述协调器。

可选的，本发明实施例的搜救环境监测系统，还包括：数据管理服务器，

所述协调器，还用于通过内部的gprs模块将所述搜救现场信息发送至所述数据管理服务器；或，

所述手机应用客户端，还用于通过内部的gprs模块将所述搜救现场信息发送至所述数据管理服务器；

所述数据管理服务器，用于对所述搜救现场信息进行存储。

可选的，所述协调器内部的控制模块包括：cortex-a9处理器和cc2530芯片，所述各终端节点内部的控制模块包括：cortex-a9处理器和cc2530芯片。

本发明实施例提供了一种电子设备，包括：处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，所述处理器、所述通信接口、所述存储器通过所述通信总线完成相互间的通信；

所述存储器，用于存放计算机程序；

所述处理器，用于执行所述存储器上所存放的程序时，实现上述任一所述的搜救环境监测方法的步骤。

本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现上述任一所述的搜救环境监测方法的步骤。

本发明实施例提供的搜救环境监测方法、系统、电子设备及可读存储介质，协调器在接收到手机应用客户端发送的控制命令后，通过内部的控制模块向位于各搜救小车上的终端节点发送该控制命令，使各终端节点采集搜救现场的信息；各终端节点通过内部的控制模块控制与自身相连的各传感器，获取各传感器发送的搜救现场信息，并通过各终端节点与协调器之间预先建立的最短通信路径将搜救现场信息发送至协调器，协调器和各终端节点之间通过zigbee协议进行通信；协调器通过内部的gprs模块将搜救现场信息发送至手机应用客户端。本发明实施例中，用户可以在手机应用客户端上控制终端节点对传感器进行操作，查看搜救小车周边的环境，因此，可以灵活地对搜救环境进行监测。通过zigbee技术对携带终端节点的搜救小车进行自由组网，构成搜救小车之间的传感器网络，可以提高数据传输的效率。当然，实施本发明的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

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为本发明实施例的搜救环境监测方法的流程图；

图2为本发明实施例中协调器和各终端节点之间通信的建立方法流程图；

图3为本发明实施例中终端节点与协调器之间的最短通信路径的建立方法流程图；

图4为本发明实施例的搜救环境监测系统的结构图；

图5为本发明实施例的电子设备的结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，图1为本发明实施例的搜救环境监测方法的流程图，包括以下步骤：

s101，协调器在接收到手机应用客户端发送的控制命令后，通过内部的控制模块向位于各搜救小车上的终端节点发送该控制命令，使各终端节点采集搜救现场的信息。

本发明实施例中，协调器包括：天线、读写模块、控制模块和接口模块等，可以与手机应用客户端交互，可以接收手机应用客户端发送的控制命令，还可以向手机应用客户端发送信息。例如，手机应用客户端向协调器发送采集信息的控制命令，协调器接收到该控制命令后，通过内部的控制模块将该控制命令传输给位于各搜救小车上的终端节点，使各终端节点采集搜救现场的信息。终端节点包括：天线、控制模块、存储器和收发模块等。

s102，各终端节点通过内部的控制模块控制与自身相连的各传感器，获取各传感器发送的搜救现场信息，并通过各终端节点与协调器之间预先建立的最短通信路径将搜救现场信息发送至协调器，协调器和各终端节点之间通过zigbee协议进行通信。

本发明实施例中，终端节点通过内部的控制模块控制与自身相连的各传感器，例如，可以通过dht11温湿度传感器测量搜救现场的温湿度，通过mq-2气体传感器检测搜救现场的气体，通过摄像头拍摄现场的情况，通过hc-sr505人体检测传感器感应哪个地方有人，通过gps(globalpositioningsystem，全球定位系统)定位处在哪个位置，可以控制小灯来照亮搜救现场，可以控制扩展模块来实现其他功能等。各终端节点可以将获取的搜救现场信息发送至协调器，并且每个终端节点通过与协调器之间预先建立的最短通信路径将获取的搜救现场信息发送至协调器，协调器可以通过zigbee协议实现与终端节点自由组网，终端节点与协调器之间的最短通信路径的建立方法将在下文进行详细介绍，在此不再详述。

s103，协调器通过内部的gprs模块将搜救现场信息发送至手机应用客户端。

具体的，由于gprs模块采用高性能工业级无线模块及嵌入式处理器，以实时操作系统作为软件支撑平台，内嵌自主知识产权的tcp/ip协议，因此，可以为用户提供高速、稳定可靠、永远在线的透明数据传输通道。本发明实施例中，协调器和手机应用客户端之间的数据可以通过gprs模块进行传输，这样，可以对搜救现场信息进行快速传输。

本发明实施例的搜救环境监测方法，协调器在接收到手机应用客户端发送的控制命令后，通过内部的控制模块向位于各搜救小车上的终端节点发送该控制命令，使各终端节点采集搜救现场的信息；各终端节点通过内部的控制模块控制与自身相连的各传感器，获取各传感器发送的搜救现场信息，并通过各终端节点与协调器之间预先建立的最短通信路径将搜救现场信息发送至协调器，协调器和各终端节点之间通过zigbee协议进行通信；协调器通过内部的gprs模块将搜救现场信息发送至手机应用客户端。本发明实施例中，用户可以在手机应用客户端上控制终端节点对传感器进行操作，查看搜救小车周边的环境，因此，可以灵活地对搜救环境进行监测。通过zigbee技术对携带终端节点的搜救小车进行自由组网，构成搜救小车之间的传感器网络，可以提高数据传输的效率。

图1实施例s102中协调器和各终端节点之间通信的建立方法可参见图2，图2为本发明实施例中协调器和各终端节点之间通信的建立方法流程图，包括以下步骤：

s201，协调器在初始化之后，搜索周围是否存在网络。

本步骤中，协调器上电之后进行初始化，之后，搜索周围是否存在网络，如果存在，可以直接与终端节点进行通信；如果不存在，执行s202。

s202，建立网络，并监听是否接收到终端节点的入网请求。

本发明实施例中，在确定周围不存在网络后，协调器建立网络，并持续监听是否有终端节点请求入网。在接收到终端节点的入网请求后，执行s203。

s203，判断入网请求中的入网信息是否满足入网要求。

对于每一个申请加入该网络的终端节点，协调器判断是否允许该终端节点加入网络，如果协调器允许该终端节点加入网络，执行s204；否则，执行s205。

s204，协调器向终端节点发送许可信息，使终端节点入网，在终端节点入网后，协调器与终端节点之间进行数据交互。

协调器在允许终端节点加入网络时，向终端节点发送许可信息，例如，向终端节点发送唯一标识符地址，使终端节点入网。至此，协调器和终端节点之间可以进行数据交互。

s205，不允许终端节点入网。

通过上述流程，可以建立协调器和各终端节点之间的通信，本发明的一种实现方式中，终端节点与协调器之间的最短通信路径的建立方法可参见图3，包括以下步骤：

s301，对各终端节点进行分组，使每个分组包含预设数量个终端节点。

本发明实施例中，协调器可以和每个终端节点通过zigbee协议进行通信。为了提高数据传输效率，可以对各终端节点进行分组，每个分组包含预设数量个终端节点，预设数量可以根据终端节点的总个数确定，例如，对终端节点进行平均分组，得到每个分组的个数；预设数量还可以是预先设定的值，例如，可以是5个等，在此不做限定。在对终端节点分组之后，可以通过s302或s303设置最短通信路径。

s302，针对每个分组，确定该分组中的所有终端节点所构成的路径中的最短路径，最短路径中的最后一个终端节点用于将该分组中的每个终端节点的搜救现场信息发送至协调器。

本步骤中，可以通过串联的方式将所有终端节点构成通信路径，串联的顺序不同，得到的路径的长度也将不同。因此，可以确定所有路径中的最短路径，最短路径中的终端节点将搜救现场信息发送至最短路径中的最后一个终端节点，通过最后一个终端节点将搜救现场信息发送至协调器。这样，仅仅通过最短路径中的最后一个终端节点即可将该分组中的所有终端节点的搜救现场信息发送至协调器，从而可以提高数据传输速率。

s303，针对每个分组，确定该分组中的中心终端节点，中心终端节点分别与该分组中除中心终端节点之外的其他终端节点的路径之和最短，且中心终端节点用于将该分组中的每个终端节点的搜救现场信息发送至协调器。

或者，针对每个分组，还可以确定每个分组中的中心终端节点，中心终端节点也就是该分组中所有终端节点的中心，该分组中其他终端节点与该中心节点的路径之和最短，这样，其他终端节点的搜救现场信息可以通过该中心终端节点发送至协调器，从而可以提高数据传输速率。

可见，上述建立终端节点与协调器之间的最短通信路径的方法，可以使数据传输的路径变短，从而提高数据传输速率。

本发明的一种实现方式中，图1实施例s102之后，协调器还可以通过内部的gprs模块将搜救现场信息发送至数据管理服务器，以使数据管理服务器对搜救现场信息进行存储。

或，图1实施例s103之后，手机应用客户端通过内部的gprs模块将搜救现场信息发送至数据管理服务器，以使数据管理服务器对搜救现场信息进行存储。

本发明实施例中，协调器在获取终端节点发送的搜救现场信息之后，还可以将搜救现场信息发送至数据管理服务器，或者，手机应用客户端在接收到协调器发送的搜救现场信息之后，将搜救现场信息发送至数据管理服务器。这样，数据管理服务器可以对搜救现场信息进行存储，用户可以通过数据管理服务器方便地查看搜救现场信息。

可选的，协调器内部的控制模块包括：cortex-a9处理器和cc2530芯片，各终端节点内部的控制模块包括：cortex-a9处理器和cc2530芯片。

本发明实施例中，协调器和终端节点的控制模块均可以采用cortex-a9处理器和cc2530芯片，两个芯片之间可以通过串口连接，两个芯片之间传输数据时速度较快。其中，cc2530芯片内部集成了zigbee协议的物理层协议，在一定程度上简化了系统处理运算的复杂度。该芯片支持多种协议，如专有的802.15.4协议、zigbee、zigbeepro以及zigbeerf4ce标准等。cortex-a9处理器能与其他cortex系列处理器以及广受欢迎的armmpcore技术兼容，因此能够很好延用包括操作系统/实时操作系统(os/rtos)、中间件及应用在内的丰富生态系统，从而减少采用全新处理器所需的成本。通过首次利用关键微体系架构方面的改进，cortex-a9处理器提供了具有高扩展性和高功耗效率的解决方案。cortex-a9可以实现快速传输，并且功耗低。

相应于上述方法实施例，本发明实施例提供了一种搜救环境监测系统，参见图4，图4为本发明实施例的搜救环境监测系统的结构图，包括：手机应用客户端401、协调器402和位于各搜救小车上的终端节点403；

手机应用客户端401，用于向协调器402发送控制命令；

协调器402，用于在接收到手机应用客户端401发送的控制命令后，通过内部的控制模块向各终端节点403发送该控制命令，使各终端节点采集搜救现场的信息；

终端节点403，用于通过内部的控制模块控制与自身相连的各传感器，获取各传感器发送的搜救现场信息，并通过各终端节点与协调器402之间预先建立的最短通信路径将搜救现场信息发送至协调器402，协调器和各终端节点之间通过zigbee协议进行通信；

协调器402，还用于通过内部的gprs模块将搜救现场信息发送至手机应用客户端401。

本发明实施例的搜救环境监测系统中，协调器在接收到手机应用客户端发送的控制命令后，通过内部的控制模块向位于各搜救小车上的终端节点发送该控制命令，使各终端节点采集搜救现场的信息；各终端节点通过内部的控制模块控制与自身相连的各传感器，获取各传感器发送的搜救现场信息，并通过各终端节点与协调器之间预先建立的最短通信路径将搜救现场信息发送至协调器，协调器和各终端节点之间通过zigbee协议进行通信；协调器通过内部的gprs模块将搜救现场信息发送至手机应用客户端。本发明实施例中，用户可以在手机应用客户端上控制终端节点对传感器进行操作，查看搜救小车周边的环境，因此，可以灵活地对搜救环境进行监测。通过zigbee技术对携带终端节点的搜救小车进行自由组网，构成搜救小车之间的传感器网络，可以提高数据传输的效率。

可选的，本发明实施例的搜救环境监测系统中，协调器402还用于在初始化之后，搜索周围是否存在网络，如果不存在，建立网络，并监听是否接收到终端节点的入网请求；在接收到终端节点的入网请求后，判断入网请求中的入网信息是否满足入网要求，如果是，向终端节点发送许可信息，使终端节点入网，在终端节点入网后，与终端节点之间进行数据交互；否则，不允许终端节点入网。

可选的，本发明实施例的搜救环境监测系统中，各终端节点还用于对各终端节点进行分组，使每个分组包含预设数量个终端节点；

针对每个分组，确定该分组中的所有终端节点所构成的路径中的最短路径，最短路径中的最后一个终端节点用于将该分组中的每个终端节点的搜救现场信息发送至协调器；或，

针对每个分组，确定该分组中的中心终端节点，中心终端节点分别与该分组中除中心终端节点之外的其他终端节点的路径之和最短，且中心终端节点用于将该分组中的每个终端节点的搜救现场信息发送至协调器。

可选的，本发明实施例的搜救环境监测系统，还包括：数据管理服务器，

协调器，还用于通过内部的gprs模块将搜救现场信息发送至数据管理服务器；或，

手机应用客户端，还用于通过内部的gprs模块将搜救现场信息发送至数据管理服务器；

数据管理服务器，用于对搜救现场信息进行存储。

可选的，本发明实施例的搜救环境监测系统中，协调器内部的控制模块包括：cortex-a9处理器和cc2530芯片，各终端节点内部的控制模块包括：cortex-a9处理器和cc2530芯片。

本发明实施例还提供了一种电子设备，参见图5，图5为本发明实施例的电子设备的结构图，包括：处理器501、通信接口502、存储器503和通信总线504，其中，处理器501、通信接口502、存储器503通过通信总线504完成相互间的通信；

存储器503，用于存放计算机程序；

处理器501，用于执行存储器503上所存放的程序时，实现上述任一搜救环境监测方法的步骤。

需要说明的是，上述电子设备提到的通信总线504可以是pci(peripheralcomponentinterconnect，外设部件互连标准)总线或eisa(extendedindustrystandardarchitecture，扩展工业标准结构)总线等。该通信总线504可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图5中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

通信接口502用于上述电子设备与其他设备之间的通信。

存储器503可以包括ram(randomaccessmemory，随机存取存储器)，也可以包括非易失性存储器(non-volatilememory)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。

上述的处理器501可以是通用处理器，包括：cpu(centralprocessingunit，中央处理器)、np(networkprocessor，网络处理器)等；还可以是dsp(digitalsignalprocessing，数字信号处理器)、asic(applicationspecificintegratedcircuit，专用集成电路)、fpga(field-programmablegatearray，现场可编程门阵列)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

本发明实施例的电子设备中，处理器通过执行存储器上所存放的程序，协调器在接收到手机应用客户端发送的控制命令后，通过内部的控制模块向位于各搜救小车上的终端节点发送该控制命令，使各终端节点采集搜救现场的信息；各终端节点通过内部的控制模块控制与自身相连的各传感器，获取各传感器发送的搜救现场信息，并通过各终端节点与协调器之间预先建立的最短通信路径将搜救现场信息发送至协调器，协调器和各终端节点之间通过zigbee协议进行通信；协调器通过内部的gprs模块将搜救现场信息发送至手机应用客户端。本发明实施例中，用户可以在手机应用客户端上控制终端节点对传感器进行操作，查看搜救小车周边的环境，因此，可以灵活地对搜救环境进行监测。通过zigbee技术对携带终端节点的搜救小车进行自由组网，构成搜救小车之间的传感器网络，可以提高数据传输的效率。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质内存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，实现上述任一搜救环境监测方法的步骤。

本发明实施例的计算机可读存储介质中存储的指令在计算机上运行时，协调器在接收到手机应用客户端发送的控制命令后，通过内部的控制模块向位于各搜救小车上的终端节点发送该控制命令，使各终端节点采集搜救现场的信息；各终端节点通过内部的控制模块控制与自身相连的各传感器，获取各传感器发送的搜救现场信息，并通过各终端节点与协调器之间预先建立的最短通信路径将搜救现场信息发送至协调器，协调器和各终端节点之间通过zigbee协议进行通信；协调器通过内部的gprs模块将搜救现场信息发送至手机应用客户端。本发明实施例中，用户可以在手机应用客户端上控制终端节点对传感器进行操作，查看搜救小车周边的环境，因此，可以灵活地对搜救环境进行监测。通过zigbee技术对携带终端节点的搜救小车进行自由组网，构成搜救小车之间的传感器网络，可以提高数据传输的效率。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物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、物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、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于搜救环境监测系统、电子设备及可读存储介质实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。