一种物联网的通讯拓扑方法及系统与流程

本发明涉及物联网技术领域，具体涉及一种物联网的通讯拓扑方法，和一种物联网的通讯拓扑系统。

背景技术：

物联网通讯过程中，需要通过大量的数据采集终端采集数据，并将采集的数据发送到云端进行数据处理。现有的物联网技术中，各个数据采集终端采集的数据众多，云端对各个数据进行无差别处理，缺乏有效的管理，导致云端的数据分析缺乏科学管理。

技术实现要素：

本发明的主要目的是提供一种物联网的通讯拓扑方法，旨在解决现有的物联网技术中，云端对各个数据进行无差别处理导致的数据分析缺乏科学管理的问题。

为实现上述目的，本发明提出的物联网的通讯拓扑方法，应用于物联网的通讯拓扑系统，所述通讯拓扑系统包括云端服务器和分别与所述云端服务器通讯连接的若干个数据采集终端；所述物联网的通讯拓扑方法包括如下步骤：

获取各个所述数据采集终端预设的采集频率；

根据各个所述数据采集终端预设的采集频率，将各个所述数据采集终端进行分层标记；

获取各个所述数据采集终端的物理位置；

根据各个所述数据采集终端的物理位置，对各个所述数据采集终端进行分区标记；

获取当前数据处理时段内通过所述数据采集终端采集到的各个实时数据，根据各个所述实时数据对应的数据采集终端的分层标记和分区标记，确定各个所述实时数据的处理顺序；

将所述实时数据采用所述处理顺序进行标记，并根据所述处理顺序，在所述云端服务器对各个所述实时数据进行数据处理。

优选地，所述根据各个所述数据采集终端预设的采集频率，将各个所述数据采集终端进行分层标记的步骤，包括：

获取预设的多个采集频率区间，其中，各个所述采集频率区间的区间范围不重叠；

将各个所述数据采集终端预设的采集频率，分别对应至唯一的采集频率区间；

根据采集频率区间的对应结果，确定各个所述数据采集终端的层级。

优选地，所述根据各个所述数据采集终端的物理位置，对各个所述数据采集终端进行分区标记的步骤，包括：

获取各个预设物理区域；

将各个所述数据采集终端的物理位置，分别对应至唯一的物理区域；

根据物理区域的对应结果，确定各个所述数据采集终端的区域。

优选地，所述获取当前数据处理时段内通过所述数据采集终端采集到的各个实时数据，根据各个所述实时数据对应的数据采集终端的分层标记和分区标记，确定各个所述实时数据的处理顺序的步骤，包括：

获取当前数据处理时段内通过所述数据采集终端采集到的各个实时数据；

根据各个所述实时数据对应的数据采集终端的分层标记，确定各个所述实时数据对应的第一处理顺序系数；

根据各个所述实时数据对应的数据采集终端的分区标记，确定各个所述实时数据对应的第二处理顺序系数；

根据所述第一处理顺序系数和所述第二处理顺序系数，确定各个所述实时数据的处理顺序值；

根据各个所述实时数据的处理顺序值，确定各个所述实时数据的处理顺序。

优选地，所述将所述实时数据采用所述处理顺序进行标记，并根据所述处理顺序，在所述云端服务器对各个所述实时数据进行数据处理的步骤，包括：

获取当前数据处理时段内各个所述实时数据的处理顺序值；

获取下一数据处理时段内各个所述实时数据的处理顺序值；

对所述当前数据处理时段和所述下一数据处理时段内各个所述实时数据的处理顺序值按照从大至小的顺序进行排序；

按照排序结果，对各个所述实时数据进行数据处理。

优选地，所述通讯拓扑系统还包括数据处理器，所述数据处理器一端设置接收各个所述数据采集终端数据的数据采集接口，另一端设置与所述云端服务器通讯连接的通讯接口；所述获取当前数据处理时段内通过所述数据采集终端采集到的各个实时数据，根据各个所述实时数据对应的数据采集终端的分层标记和分区标记，确定各个所述实时数据的处理顺序的步骤，包括：

通过所述数据处理器获取当前数据处理时段内通过所述数据采集终端采集到的各个实时数据；

在所述数据处理器中，根据各个所述实时数据对应的数据采集终端的分层标记和分区标记，确定各个所述实时数据的处理顺序；

所述将所述实时数据采用所述处理顺序进行标记，并根据所述处理顺序，在所述云端服务器对各个所述实时数据进行数据处理的步骤，包括：

通过所述数据处理器将所述实时数据采用所述处理顺序进行标记，并将处理顺序标记后的各个实时数据，发送至所述云端服务器进行数据处理。

优选地，所述通讯拓扑系统还包括数据存储器，数据存储器分别与各个数据采集终端连接，且与数据处理器连接；所述物联网的通讯拓扑方法，还包括如下步骤：

当数据处理器中的数据丢失时，数据处理器从数据存储器中获取存储的各个实时数据。

优选地，所述物联网的通讯拓扑方法，还包括如下步骤：

将所述云端服务器中已处理完成的数据进行处理完成标记；

将所述处理完成标记返回至所述数据处理器；

在所述数据处理器中，根据所述处理完成标记删除已处理完成的数据。

优选地，所述物联网的通讯拓扑方法，还包括如下步骤：

将所述数据处理器和所述云端服务器中的待处理数据进行比对；

根据比对结果，从所述数据处理器中，将所述云端服务器中未接收的实时数据再次发送至所述云端服务器。

为实现上述目的，本发明还提供一种物联网的通讯拓扑系统，应用如上述任一项所述的物联网的通讯拓扑方法，所述通讯拓扑系统包括云端服务器和分别与所述云端服务器通讯连接的若干个数据采集终端。

本发明的技术方案中，采用各个数据采集终端预设的数据采集频率，对各个数据采集终端进行分层标记，以利用该项数据的采集频率作为评估该项数据的重要程度的一项指标，具体的，采集频率和数据的重要程度呈正相关；进一步的，采用各个数据采集终端的物理位置，对各个所述数据采集终端进行分区标记，以利用物理位置作为评估该项数据的重要程度的另一项指标；同时，对同一数据处理时段内采集的各个实时数据，用分层标记和分区标记，确定出该时段内各个实时数据的处理顺序，以使云端服务器不再无差别的处理各个实时数据，而是根据数据的重要顺序，先后处理各个实时数据，以使云端服务器先反馈重要数据的处理结果，后反馈重要程度相对较低的数据，以提高数据分析的便利性。从而，本发明的技术方案有利于解决现有的物联网技术中，云端对各个数据进行无差别处理导致的数据分析缺乏科学管理，无法优先处理重要数据的问题。

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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明物联网的通讯拓扑方法第一实施例的流程图；

图2为本发明物联网的通讯拓扑方法第二实施例的流程图；

图3为本发明物联网的通讯拓扑方法第三实施例的流程图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，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作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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

请参阅图1，为实现上述目的，本发明提出的物联网的通讯拓扑方法，应用于物联网的通讯拓扑系统，所述通讯拓扑系统包括云端服务器和分别与所述云端服务器通讯连接的若干个数据采集终端；所述物联网的通讯拓扑方法包括如下步骤：

步骤s10，获取各个所述数据采集终端预设的采集频率；

步骤s20，根据各个所述数据采集终端预设的采集频率，将各个所述数据采集终端进行分层标记；

步骤s30，获取各个所述数据采集终端的物理位置；

步骤s40，根据各个所述数据采集终端的物理位置，对各个所述数据采集终端进行分区标记；

步骤s50，获取当前数据处理时段内通过所述数据采集终端采集到的各个实时数据，根据各个所述实时数据对应的数据采集终端的分层标记和分区标记，确定各个所述实时数据的处理顺序；

步骤s60，将所述实时数据采用所述处理顺序进行标记，并根据所述处理顺序，在所述云端服务器对各个所述实时数据进行数据处理。

本发明的技术方案中，采用各个数据采集终端预设的数据采集频率，对各个数据采集终端进行分层标记，以利用该项数据的采集频率作为评估该项数据的重要程度的一项指标，具体的，采集频率和数据的重要程度呈正相关；进一步的，采用各个数据采集终端的物理位置，对各个所述数据采集终端进行分区标记，以利用物理位置作为评估该项数据的重要程度的另一项指标；同时，对同一数据处理时段内采集的各个实时数据，用分层标记和分区标记，确定出该时段内各个实时数据的处理顺序，以使云端服务器不再无差别的处理各个实时数据，而是根据数据的重要顺序，先后处理各个实时数据，以使云端服务器先反馈重要数据的处理结果，后反馈重要程度相对较低的数据，以提高数据分析的便利性。从而，本发明的技术方案有利于解决现有的物联网技术中，云端对各个实时数据进行无差别处理导致的数据分析缺乏科学管理，无法优先处理重要数据的问题。

具体的，各个标记可以作为影响系数，对每个实时数据的分层标记和分区标记采用求和的方式确定求和结果，根据求和结果确定处理顺序。除了分区标记和分层标记作为影响系数之外，还可以引入连续预设次数采集的实时数据的变化率，采用数据变化率标记作为另一影响系数；更进一步地，还可采用用户输入的重要度标记作为进一步的影响系数。在一具体实施例中，可以建立确定云端服务器数据处理顺序的评估模型，将各个影响系数带入模型，以确定各个实时数据的处理顺序。

请参阅图2，基于本发明物联网的通讯拓扑方法的第一实施例，本发明的第二实施例中，所述步骤s20包括：

步骤s21，获取预设的多个采集频率区间，其中，各个所述采集频率区间的区间范围不重叠；

步骤s22，将各个所述数据采集终端预设的采集频率，分别对应至唯一的采集频率区间；

步骤s23，根据采集频率区间的对应结果，确定各个所述数据采集终端的层级。

具体的，各个所述采集频率区间的区间范围不重叠，且各个采集频率区间具有大小差异。例如：

第一采集频率区间为(0s,3s]，对应分层标记为第一层级，第一处理顺序系数为4；

第二采集频率区间为(3s,6s]，对应分层标记为第二层级，第一处理顺序系数为3；

第三采集频率区间为(6s,8s]，对应分层标记为第三层级，第一处理顺序系数为2；

第四采集频率区间为(8s,10s]，对应分层标记为第四层级，第一处理顺序系数为1。

第一处理顺序系数越大，表明采集频率越高，优先处理程度越高。

在本实施例中，通讯拓扑系统包括电压计和电流计两种数据采集终端，其中，电压计的采集频率为5s，电流计的采集频率为2s；则电压计对应第二频率采集区间，标记为第二层级，且对应的第一处理顺序系数为3；电流计对应第一频率采集区间，标记为第一层级，且对应的第一处理顺序系数为4。

请参阅图3，基于本发明物联网的通讯拓扑方法的第一实施例或第二实施例，本发明的第三实施例中，所述步骤s40包括：

步骤s41，获取各个预设物理区域；

步骤s42，将各个所述数据采集终端的物理位置，分别对应至唯一的物理区域；

步骤s43，根据物理区域的对应结果，确定各个所述数据采集终端的区域。

具体的，各个所述物理区域不重叠，且具有安全等级次序。例如，该方法中，各个数据采集终端设置有定位模块，根据定位模块确定数据采集终端的物理位置，例如：各个预设物理区域在地图上划分形成相互分隔的不重合区域，且每个物理区域对应不同区域名称。

例如，第一物理区域在地图上的第一区，对应安全等级为第一等级(表明安全程度很重要)，第二处理顺序系数为4；

第二物理区域在地图上的第二区，对应安全等级为第二等级(表明安全程度重要)，第二处理顺序系数为3；

第三物理区域在地图上的第三区，对应安全等级为第三等级(表明安全程度一般)，第二处理顺序系数为2；

第四物理区域在地图上的第四区，对应安全等级为第四等级(表明安全程度不重要)，第二处理顺序系数为1。

各个物理分区，可以按照对设备运行的影响程度划分，也可以按照所采集数据类型为热点数据或非热点数据进行划分。

第二处理顺序系数越大，表明安全等级越高，优先处理程度越高。

本实施例中，电压计的物理位置定位于区域a，电流计的物理位置定位于区域b。假设电压计的区域a定位在第一物理区域，则对应第一区；第二处理顺序系数为4；假设区域b定位在第三物理区域，则对应第三区，则第二处理顺序系数为2。

基于本发明物联网的通讯拓扑方法的第一实施例至第三实施例，本发明的第四实施例中，步骤s50包括：

步骤s51，获取当前数据处理时段内通过所述数据采集终端采集到的各个实时数据；

步骤s52，根据各个所述实时数据对应的数据采集终端的分层标记，确定各个所述实时数据对应的第一处理顺序系数x；

步骤s53，根据各个所述实时数据对应的数据采集终端的分区标记，确定各个所述实时数据对应的第二处理顺序系数y；

步骤s54，根据所述第一处理顺序系数和所述第二处理顺序系数，确定各个所述实时数据的处理顺序值；

步骤s55，根据各个所述实时数据的处理顺序值，确定各个所述实时数据的处理顺序。

其中，步骤s52中不同层级的数据采集终端对应的第一处理顺序系数参照下述方式确定：

第一层级，第一处理顺序系数为4；

第二层级，第一处理顺序系数为3；

第三层级，第一处理顺序系数为2；

第四层级，第一处理顺序系数为1。

则上述第二实施例中，电压计标记为第二层级，对应的第一处理顺序系数为3；电流计标记为第一层级，且对应的第一处理顺序系数为4。

进一步的，步骤s53中不同分区的数据采集终端对应的第二处理顺序系数参照下述方式确定：

第一区，第二处理顺序系数为4，对应安全等级为第一等级(表明安全程度很重要)；

第二区，第二处理顺序系数为3，对应安全等级为第二等级(表明安全程度重要)；

第三区，第二处理顺序系数为2，对应安全等级为第三等级(表明安全程度一般)；

第四区，第二处理顺序系数为1，对应安全等级为第四等级(表明安全程度不重要)。

则上述第三实施例中，电压计对应第一区，第二处理顺序系数为4；电流计对应第三区，第二处理顺序系数为2。

更进一步的，数据变化率标记采用如下方式确定：采用连续两次(当前数据处理时段和上一数据处理时段)采集的同一项实时数据确定变化率，具体的：

变化率处于(b,a]时，对应第一变化率，第三处理顺序系数z为4；

变化率处于(c,b]时，对应第二变化率，第三处理顺序系数z为3；

变化率处于(d,c]时，对应第三变化率，第三处理顺序系数z为2；

变化率处于[0,d]时，对应第四变化率，第三处理顺序系数z为1；

其中，a>b>c>d≥0，a、b、c及d能够根据用户的设定在取值区间内取值。第三处理顺序系数越大，表明变化率越快，优先处理程度越高。

更进一步地，重要度标记为r，每一项实时数据的每一处理顺序系数可以分别对应一重要度标记，重要度标记为大于零的系数。

步骤s54具体为：建立数据处理顺序的评估模型，将各个影响系数带入模型，以确定各个实时数据的处理顺序。

本发明中，建立的数据处理顺序的评估模型为s(i)＝r1i.xi+r2i.yi+r3i.zi；

其中，模型s(i)中，i表示第i项实时数据，xi表示第i项实时数据的第一处理顺序系数、yi表示第i项实时数据的第二处理顺序系数、zi表示第i项实时数据的第三处理顺序系数；r1i表示xi的重要度系数，r2i表示yi的重要度系数，r3i表示zi的重要度系数。本段中各参数的取值范围为大于或等于0。其中，i取值不同时，各个r1i可以相等，各个r2i可以相等，各个r3i可以相等。

基于本发明物联网的通讯拓扑方法的第四实施例，本发明的第五实施例中，所述步骤s60，包括：

步骤s61，获取当前数据处理时段内各个所述实时数据的处理顺序值；

步骤s62，获取下一数据处理时段内各个所述实时数据的处理顺序值；

步骤s63，对所述当前数据处理时段和所述下一数据处理时段内各个所述实时数据的处理顺序值按照从大至小的顺序进行排序；

步骤s64，按照排序结果，对各个所述实时数据进行数据处理。

具体的，在本实施例中，针对各个处理时段，引入不同数据处理时段的时段标记值。当同时存在当前数据处理时段，和下一数据处理时段两处理时段的实时数据未处理时，对当前数据处理时段内各个实时数据的处理顺序值增加时段标记值，以通过时段标记值对当前数据处理时段内各个所述实时数据的处理顺序值进行修正，得到修正处理顺序值。将所述当前数据处理时段中的各个实时数据的修正处理顺序值，和所述下一数据处理时段内各个所述实时数据的处理顺序值按照从大至小的顺序进行排序，按照排序结果，对各个所述实时数据进行数据处理。

时段标记值的取值范围为大于或等于0，具体取值可以根据用户的输入调整。时段标记值的引入，可以强化不同数据处理时段的数据处理优先顺序，例如，当时段标记值取值低于第一设定值(例如，时段标记值取值为0.001)，则表示可以消除不同数据处理时段对数据处理顺序的影响。又如，当时段标记值取值超过第二设定值(例如，时段标记值取值为10)，则表示需要强化不同数据处理时段对数据处理顺序的影响，必须优先处理更前一处理时段的实时数据。其中，第一设定值和第二设定值分别大于0，且第一设定值小于第二设定值。

时段标记值的引入，可以使用户根据自己的数据分析需要，优先处理用户觉得更为重要的实时数据。

基于本发明物联网的通讯拓扑方法的第四实施例或第五实施例，本发明的第六实施例中，所述通讯拓扑系统还包括数据处理器，所述数据处理器一端设置接收各个所述数据采集终端数据的数据采集接口，另一端设置与所述云端服务器通讯连接的通讯接口；所述步骤s50，包括：

步骤s56，通过所述数据处理器获取当前数据处理时段内通过所述数据采集终端采集到的各个实时数据；

步骤s57，在所述数据处理器中，根据各个所述实时数据对应的数据采集终端的分层标记和分区标记，确定各个所述实时数据的处理顺序；

所述步骤s60，包括：

步骤s65，通过所述数据处理器将所述实时数据采用所述处理顺序进行标记，并将处理顺序标记后的各个实时数据，发送至所述云端服务器进行数据处理。

数据处理器，用于接收各个数据采集终端采集到的实时数据，并通过分层标记和分区标记的方式，完成各个实时数据的处理顺序标记，然后将完成处理顺序标记的各个实时数据，发送至云端服务器进行数据处理。

因此，本实施例在采用本通讯拓扑方法确定数据处理顺序的同时，还能将额外产生的计算量转移至数据处理器完成，避免云端服务器增加额外计算量导致的云端服务器的数据处理速度降低。

同时，若云端服务器产生故障，则该部分实时数据的处理顺序标记也不会因为云端服务器故障而产生数据丢失。

进一步地，单独采用数据处理器完成处理顺序标记，有利于快速实现实时数据的处理顺序标记工作。

进一步地，基于本发明物联网的通讯拓扑方法的第六实施例，本发明的第七实施例中，所述通讯拓扑系统还包括数据存储器，数据存储器分别与各个数据采集终端连接，且与数据处理器连接；所述物联网的通讯拓扑方法，还包括如下步骤：

步骤s70：当数据处理器中的数据丢失时，数据处理器从数据存储器中获取存储的各个实时数据，以避免采集数据的丢失。

基于本发明物联网的通讯拓扑方法的第六实施例，本发明的第八实施例中，所述物联网的通讯拓扑方法，还包括如下步骤：

步骤s80，将所述云端服务器中已处理完成的数据进行处理完成标记；

步骤s90，将所述处理完成标记返回至所述数据处理器；

步骤s100，在所述数据处理器中，根据所述处理完成标记删除已处理完成的数据。

在本实施例中，将云端服务器中已处理完成的数据，在数据处理器中及时删除，以保证数据处理器具有足够的存储空间，且无需人工手动删除，降低人工维护的工作量。

进一步的，可以将处理完成标记返回至所述数据存储器，在所述数据存储器中，根据所述处理完成标记删除已处理完成的数据。

基于本发明物联网的通讯拓扑方法的第六实施例至第八实施例，本发明的第九实施例中，所述物联网的通讯拓扑方法，还包括如下步骤：

步骤s110，将所述数据处理器和所述云端服务器中的待处理数据进行比对；

步骤s120，根据比对结果，从所述数据处理器中，将所述云端服务器中未接收的实时数据再次发送至所述云端服务器。

在实际使用中，由于通讯信号的强弱或中断等原因，可能会造成数据处理器中的数据未能成功发送至云端服务器。在本实施例中，在计时时间达到比对周期时，将所述数据处理器和所述云端服务器中的待处理数据进行比对，以使未能成功发送至云端服务器的待处理数据再次发送至所述云端服务器。

进一步的，在实际使用中，由于通讯信号的强弱或中断等原因，可能会造成数据处理器中未能成功接收数据存储器发送的实时数据。在本实施例中，在计时时间达到比对周期时，将所述数据处理器和所述数据存储器中的待处理数据进行比对，以使未能成功发送至数据存储器的待处理数据再次发送至所述数据存储器。

为实现上述目的，本发明还提供一种物联网的通讯拓扑系统，应用如上述任一项所述的物联网的通讯拓扑方法，所述通讯拓扑系统包括云端服务器和分别与所述云端服务器通讯连接的若干个数据采集终端。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。