一种低功耗BLE蜂窝网络远程实时抄控摄像系统的制作方法

本发明涉及物联网领域，具体的说，是涉及一种低功耗ble蜂窝网络远程实时抄控摄像系统。

背景技术：

水资源的使用是人们日常生活和工业活动中不可缺少的一环，因此各个地方都需要进行用水量的统计，以往传统的方式是通过工作人员上门抄表，其工作量大，且容易出现抄录错误，效率极低。随着科技的进步，物联网技术日渐成熟，引进了远程抄表系统，通过4g或nb-iot将摄像水表采集的数据传输到服务器，进行抄录。

但现有的远程抄表系统仍有诸多缺陷，比如有的远程抄表系统采用分线制集中抄表模式，即每个摄像水表都与服务器连接，这种模式下可能会存在信号干扰，而且多个摄像水表高频次运行采集、通信模块，总体功耗较大；也有的远程抄表系统采用总线制集中抄表模式，即有一个集控主机，通过rs485通讯连接多个摄像水表，布线复杂，成本较高。

而且远程抄表系统是建立在智能水表上，而全国仍有3.3亿只既有的机械表，若要对市场存量巨大的机械表进行更换，成本非常高。

以上问题，值得解决。

技术实现要素：

为了克服现有的技术的不足，本发明提供一种低功耗ble蜂窝网络远程实时抄控摄像系统。

本发明技术方案如下所述：

一种低功耗ble蜂窝网络远程实时抄控摄像系统，其特征在于，包括若干可视表计、服务器抄控系统和与所述可视表计一一对应的摄像模组，所述摄像模组固定在所述可视表计上并拍照获取表计图像信息，所述摄像模组包括主摄像模组和从摄像模组，且一个主摄像模组和若干个从摄像模组组成蜂窝摄像模组群，所述主摄像模组通过核心网连接所述服务器抄控系统，并上报所述蜂窝摄像模组群中一个或多个表计图像信息和/或获取所述服务器抄控系统的抄控指令，所述主摄像模组通过蓝牙通道连接所述从摄像模组，并进行数据交互。

根据上述方案的本发明，其特征在于，所述主摄像模组设有远程模块、低功耗蓝牙芯片和摄像模块，所述远程模块用于发送、接收网络讯号，实现与所述核心网连接，所述低功耗蓝牙芯片通过蓝牙通道发送抄控指令和/或接收所述从摄像模组的表计图像信息，所述摄像模块，用于拍摄获取所在可视表计上的表计图像信息。

进一步的，所述网络讯号包括2g信号或4g信号或5g信号或nb-iot通讯信号。

进一步的，所述低功耗蓝牙芯片还用于通过所述远程模块与核心网连接，定时发送所述蜂窝摄像模组的表计图像信息。

根据上述方案的本发明，其特征在于，所述主摄像模组设有储存模块，用于存储主摄像模组档案数据和从摄像模组档案数据。

进一步的，所述主摄像模组档案数据包括主摄像模组的mac地址、起始上报时间、间隔上报时间和退避时间和间隔联网时间，所述主摄像模组的mac地址，用于标记所述主摄像模组的蓝牙mac地址信息，所述起始上报时间，用于记录所述主摄像模组开始上报整个蜂窝摄像模组群下行的表计图像信息的起始时间，所述间隔上报时间，用于记录所述主摄像模组定时上报整个蜂窝摄像模组群的表计图像信息的频率，所述退避时间，用于错开若干个所述蜂窝摄像模组群的上报时间，所述间隔联网时间，用于控制所述主摄像模组周期性地连接核心网，并获取服务器对整个蜂窝网络的抄控指令。

进一步的，所述从摄像模组档案数据包括所述从摄像模组的mac地址、密钥和图像数据，所述从摄像模组的mac地址，用于标记所述从摄像模组的蓝牙mac地址信息，所述密钥，用于主摄像模组和从摄像模组之间的验证和配对，所述图像数据，用于存储该从摄像模组的表计图像信息。

根据上述方案的本发明，其特征在于，所述从摄像模组设有低功耗蓝牙芯片和摄像模块，低功耗蓝牙芯片通过蓝牙通道接收来自所述主摄像模块的抄控指令和/或发送所述从摄像模组的表计图像信息，摄像模块，用于拍摄获取所在可视表计上的表计图像信息。

根据上述方案的本发明，其特征在于，所述从摄像模组设有存储模块，存储有该从摄像模组的mac地址、密钥和图像数据，所述从摄像模组的mac地址，用于标记所述从摄像模组的蓝牙mac地址信息，所述密钥，用于主摄像模组和从摄像模组之间的验证和配对，所述图像数据，用于记录该从摄像模组的表计图像信息。

根据上述方案的本发明，其特征在于，还包括app客户端，所述app客户端通过蓝牙信号连接所述主摄像模组和/或所述从摄像模组。

根据上述方案的本发明，其有益效果在于：

本发明采用主、从摄像模组，利于改造既有存量的机械水表系统，节省大量改造成本；通过一个主摄像模组结合多个从摄像模组的方式，减少了远程唤醒功耗，从而减少了抄控摄像系统的整体功耗；主摄像模组与多个从摄像模组之间通过低功耗蓝牙通讯连接，取代了rs485有线连接方式，避免了繁琐的布线工程，进一步降低了造价成本；进一步的，主摄像模组的远程模块在不连接核心网时处于待机状态，进一步减少了抄控摄像系统的功耗。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

在图中，1、主摄像模组；2、从摄像模组；3、核心网；4、服务器抄控系统；5、app客户端。

具体实施方式

为了更好地理解本发明的目的、技术方案以及技术效果，以下结合附图和实施例对本发明进行进一步的讲解说明。同时声明，以下所描述的实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，一种低功耗ble蜂窝网络远程实时抄控摄像系统，包括若干可视表计、服务器抄控系统和与可视表计一一对应的摄像模组，摄像模组固定在所述可视表计上并拍照获取表计图像信息，摄像模组包括主摄像模组1和从摄像模组2，且一个主摄像模组1和若干个从摄像模组2组成蜂窝摄像模组群，主摄像模组1通过核心网3连接服务器抄控系统4，并上报蜂窝摄像模组群中一个或多个可视表计的表计图像信息和/或获取抄控指令，主摄像模组1通过蓝牙通道连接从摄像模组2，并进行数据交互。

主摄像模组设有远程模块、低功耗蓝牙芯片和摄像模块，远程模块用于发送、接收网络讯号，实现与核心网连接，进行接收控制指令和上传数据；低功耗蓝牙芯片通过蓝牙通道发送抄控指令和/或接收从摄像模组的表计图像信息；摄像模块，用于拍摄获取所在可视表计上的表计图像信息。

优选的，网络讯号包括2g信号或4g信号或5g信号或nb-iot通讯信号。

主摄像模组还设有储存模块，用于存储主摄像模组档案数据和从摄像模组档案数据，主摄像模组支持通过本地uart、蓝牙和远程讯号修改主摄像模组档案数据，同时支持通过本地uart、蓝牙和远程讯号进行增、删、查、改从摄像模组档案数据。

主摄像模组档案数据包括主摄像模组的mac地址、起始上报时间、间隔上报时间、退避时间和间隔联网时间，主摄像模组的mac地址，用于标记主摄像模组的蓝牙mac地址信息，用户可以通过不同的主摄像模组mac地址区分不同的蜂窝摄像模组群，并指定连接的对象，远程抄录该主摄像模组所在的蜂窝摄像模组群的所有摄像模组表计图像信息。需要说明的是，主摄像模组可以发送自身的表计图像信息，也可以发送某个从摄像模组的表计图像信息，依据具体控制命令执行。

具体的，起始上报时间，用于设定主摄像模组开始上报的起始时间，比如设置为2022年2月2日00时00分，则在这个时间点，主摄像模组开始上报表计图像信息，如果设置的起始上报时间早于设置当下时刻，则以当下的时刻为起始点，并根据间隔上报时间和退避时间确定上报时间（间隔上报时间和退避时间的规则如下分析）。

间隔上报时间，用于设定主摄像模组定时上报的频率，设定每y分钟上报一次，主摄像模组每隔y分钟即会向核心网上报一次数据。

退避时间，用于错开若干个蜂窝摄像模组群的上报时间，当有n个蜂窝摄像模组群，且它们设置的起始上报时间一样，间隔上报时间也一样，则按照上述时间规则，便会在同样的时间进行上报，容易造成网络堵塞。此时退避时间则可以发挥作用，比如两个蜂窝摄像模组群起始上报时间都为同一天的18：00，而第一个蜂窝摄像模组群退避时间为1，第二个蜂窝摄像模组群退避时间为2，则第一个蜂窝摄像模组群在18：01上报，第二个蜂窝摄像模组群在18：02上报。因此，错开了两个蜂窝摄像模组群的上报时间，避免造成网络堵塞。

间隔联网时间，主摄像模组可设置x值（x分钟），当用户设定x=0时，主摄像模组实时连线核心网；当用户设定x=60时，主摄像模组每60分钟登录一次核心网，并连接服务器抄控系统，若有控制命令，则主摄像模组根据命令指示动作，若没有命令，则主摄像模组关闭与核心网的连接，进入低功耗状态；当设定x为最大值（0xffff）时，则主摄像模组不再主动获取核心网的抄控指令，其中，控制命令包括抄录主摄像模组自身的表计图像信息，也包括下发抄录指令给从摄像模组。

综上所述，起始上报时间、间隔上报时间和退避时间最后算出定时上报时间，定时上报时间用于主摄像模组定时将存储于存储器的整个蜂窝的图像数据通过远程模块发送给核心网，根据定时上报时间又推得与从摄像模组建立连接并拍照的时间，且该时间小于定时上报时间。

具体的，在主摄像模组定时上报之前，主摄像模组依次对从摄像模组通过蓝牙通道建立连接，然后采集所有从摄像模组的图像信息，然后依次将图像数据存在主摄像模组的存储器中，然后到定时上报的时候，主摄像模组根据先后存储顺序将主摄像模组和若干从摄像模组的表计图像数据通过主摄像模组的远程模块发给核心网。

具体的，从摄像模组档案数据包括从摄像模组的mac地址、密钥和图像数据，从摄像模组的mac地址，用于标记从摄像模组的蓝牙mac地址信息，方便主摄像模组区分不同的从摄像模组；密钥，用于认证从摄像模组的连接信号，如果主摄像模组的配对码等于从摄像模组的配对码，则验证成功并连接，主摄像模组和从摄像模组之间进行数据交互。可以有效避免不同蜂窝摄像模组群之间信号互相干扰，也可以实现主摄像模组精准地控制不同的从摄像模组。

每个从摄像模组存储有自身的mac地址、密钥和图像数据，方便所在蜂窝摄像模组群中的主摄像模组搜寻该从摄像模组，并进行验证配对，将从摄像模组的图像数据传输到主摄像模组中。

图像数据，用于记录从摄像模组的表计图像信息，每次从摄像模组的表计图像信息传送给主摄像模组，便存储在从摄像模组档案数据内，抹去旧的数据信息。

从摄像模组设有低功耗蓝牙芯片和摄像模块，低功耗蓝牙芯片通过蓝牙通道接收来自主摄像模组的抄控指令，和/或向主摄像模组发送从摄像模组的表计图像信息。摄像模块，用于拍摄获取所在可视表计上的表计图像信息。

主摄像模组支持远程点抄记录该主摄像模组所在的蜂窝摄像模组群中一个或多个图像数据，比如若主摄像模组收到的是上报本摄像模组的图像数据的指令，则直接拍照上传；若主摄像模组收到的是上报某个从摄像模组的图像数据的指令，则按从摄像模组的mac地址搜寻目标，发起连接，再通过密钥验证配对，完成连接，发出命令控制该从摄像模组拍照传输图像数据给主摄像模组，最后上报至核心网。

低功耗ble蜂窝网络远程实时抄控摄像系统还包括app客户端，app客户端通过蓝牙信号连接主摄像模组和/或从摄像模组，用户可以通过app客户端控制主摄像模组，并对主摄像模组下达命令，上报主摄像模组的表计图像信息至app客户端，或者命令主摄像模组连接从摄像模组并抄录从摄像模组的表计图像信息；用户也可以通过app客户端连接从摄像模组，控制从摄像模组的摄像模块获取该从摄像模组的表计图像信息，并上报至app客户端。

众所周知，传统的远程抄控摄像系统为多个摄像水表分别连接核心网，此模式下，每个摄像水表都设有远程模块单独连接，并接收控制指令、发送图片数据，假设系统中有n个摄像水表，且单个远程模组的唤醒功耗为a，则传统的抄控摄像系统中总唤醒功耗为na；而本发明只需要主摄像模组内设有远程模块，即只有一个远程唤醒功耗a，比传统的抄控摄像系统少：（n-1）a，另外本发明有（n-1）个低功耗蓝牙链路数据传输，会产生链路连接功耗b，即（n-1）b，由于低功耗蓝牙的链路连接功耗b远小于远程唤醒功耗a，所以（n-1）b远小于（n-1）a。因此，本发明通过一个主摄像模组组合多个从摄像模组的方式，减少了远程唤醒功耗，从而减少了抄控摄像系统的整体功耗。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。