[發明專利]一種環境數據采集系統及方法

在審

• 申請號: 201711258315.6
• 申請日: 2017-12-04
• 公開（公告）號: CN107949045A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 楊志軍;蘇楊
• 申請（專利權）人: 云南大學;云南省教育科學研究院
• 主分類號: H04W52/02
• 分類號: H04W52/02;H04W74/06;H04W74/08;H04W84/18
• 代理公司: 昆明今威專利商標代理有限公司53115
• 代理人: 賽曉剛

1.一種環境數據采集系統及方法，其特征在于系統采用硬件與軟件相結合，選擇一個中心控制節點作為匯聚節點，數個傳感器節點作為普通的數據采集節點，構成一個分族形式的無線傳感器網絡結構體系，將數個傳感器節點特定環境區域的物理參數采集和存儲在數據庫之中，用于環境監測；所述物理參數是指溫度、濕度、土壤濕度、水的溫度、深度、PH值系列所需指標數據；

具體方法步驟是：首先在網絡中將設置一定數量的傳感器節點，每個傳感器節點上需要連接上相應的傳感器來進行數據的采?。黄浯卧僭O置/選擇傳感器中的某個傳感器節點為匯聚節點對其他傳感器節點的數據進行收集，每個匯聚節點在對其周圍采集數據的傳感器節點進行服務時，采用輪詢的機制依次對采集傳感器節點進行服務，依序對各個傳感器節點的底端采集數據進行處理，將所底端采集數據收集起來；最后通過電腦終端來連接各個匯聚節點，將各個匯聚節點數據存儲在數據庫之中，用于直接觀察數據變化情況，或者在手機上構建相應APP軟件，來讀取數據庫之中的數據，以完成對特定環境的遠程監控。

2.根據權利要求1所述的一種環境數據采集系統及方法，其特征在于所述每個傳感器節點都具有終端設備和路由器兩個功能，同時還具有負責對本地采集數據進行處理，以及對周圍其他傳感器節點轉發來的數據進行處理、存儲或發送；

所述每個匯聚節點用來充當服務器、網絡協調器或路由器；

所述每個匯聚節點需同時與傳感器節點和外部網絡進行連接，將底端采集節點收集到的數據上傳至云端服務器。

3.根據權利要求1所述的一種環境數據采集系統及方法，其特征在于所述數據采集的傳感器節點設置為，當傳感器節點不工作時，傳感器節點處于睡眠的狀態，但傳感器節點需隨時保持對服務器命令的偵聽狀態，當傳感器節點接收到來自于匯聚節點發送的采集命令時，傳感器節點就會被立即喚醒過來，然后對環境數據進行采集，在采集工作結束之后，該傳感器節點將會再次進入睡眠偵聽的狀態。

4.根據權利要求1所述的一種環境數據采集系統及方法，其特征在于所述采集系統采用在短距離傳輸范圍內選用串口通信的方式；對遠程數據的采集，選用服務器與移動終端進行相連，實現對特定環境的監控。

5.根據權利要求1所述的一種環境數據采集系統及方法，其特征在于所述輪詢服務系統主要分為三大類：門限的服務策略、完全的服務策略以及限定的服務策略；服務器選用輪詢服務機制，依次對數據各采集節點進行訪問。

6.根據權利1所述一種環境數據采集系統及方法，其特征在于所述使用輪詢系統控制方法的輪詢控制工作流程主要如下：

如果選擇該控制節點是匯聚節點，則匯聚節點會根據輪詢服務表依次向采集節點發送信標幀，喚醒采集節點，接收該采集節點所收集的數據，直至最后一個采集節點被服務完成，然后會立即跳轉至第一個采集節點，再一次對采集節點進行服務；

如果該控制節點是采集節點，則采集節點將等待接受來自于匯聚節點所發送的命令，一旦接收到命令，采集節點就會進入到工作狀態，對所需環境參數進行采集，當采集任務完成之后采集節點就會進入睡眠偵聽狀態，進而轉入下一節點。

7.根據權利1要求所述一種環境數據采集系統及方法，其特征在于所述傳感器節點主要由數據處理模塊、無線通信模塊、電源和IO接口組成；其中電源與IO接口同時公別與數據處理模塊和無線通信模塊并聯連接，數據處理模塊與無線通信模塊之間串聯連接。