[發明專利]一種物聯網三維立體監測拓撲系統及可靠性量化分析方法

有效

• 申請號: 201811432900.8
• 申請日: 2018-11-28
• 公開（公告）號: CN109640332B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 童英華;田立勤;馮忠嶺
• 申請（專利權）人: 青海師范大學
• 主分類號: H04L41/12
• 分類號: H04L41/12;H04L67/12;H04W16/18;H04W84/18
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;孫楠

本發明涉及一種物聯網三維立體監測拓撲系統及可靠性量化分析方法，其特征在于：其包括廠區監測區域節點、廠區周圍監測區域節點、監測方網關、接收方網關以及監測服務器；廠區監測區域節點設置在待監測廠區范圍內，用于對待監測廠區范圍內的霧霾狀況進行監測并發送到監測方網關；廠區周圍監測區域節點設置在待監測廠區外圍，用于對待監測廠區四周的霧霾狀況進行監測并發送到監測方網關；監測方網關設置在待監測廠區范圍內，用于通過遠程GPRS/3G技術、遠程因特網技術或遠程北斗/衛星技術將監測數據發送到接收方網關并接收其反饋信息；接收方網關將接收的監測數據上傳至監測服務器。本發明可以廣泛應用于物聯網監測領域。

技術領域

本發明涉及物聯網技術領域，特別是關于一種物聯網三維立體監測拓撲系統及可靠性量化分析方法。

背景技術

物聯網技術是信息技術中的一個新領域，越來越多行業運用物聯網實現遠程監測任務。將物聯網技術運用于霧霾重點污染源監測，其優勢有：①將傳感器節點部署在企業排污處可實時監測企業的排污量是否超標；②將傳感器細粒度部署在監測企業內部可檢測企業是否有無組織排放，以及是否出現突發性污染源等情況；③利用物聯網傳感器節點費用低、覆蓋廣特點，將傳感器節點部署在被檢測企業的外圍實時監測對周邊空氣質量的影響，可以僅從監測污染結果反演出被監測企業是否有偷排、亂排等現象；④物聯網可有效的與GPRS、3G、衛星通信、無線通信和中國的北斗衛星通信相結合，做到遠程通信的獨立；⑤物聯網的無線傳感器網絡可以靈活布置網絡，及時跟蹤監測新的污染源，人們可以根據需求及時將無線傳感器節點布撒在需要監測的環境中，動態自組織地形成監測網，不需要專門的網絡設備和專業技術人員維護，更重要的是可以通過增加低成本的傳感器的密度，減小傳感器間的距離，可提高監測信息的準確度，解決監測數據的可靠性。

物聯網中傳感器網絡的節點部署主要研究如何根據應用需求和應用環境允許的部署方式，將一定數量的節點部署在監測區域的適當位置，以實現感知范圍對整個監測區域的覆蓋，并且滿足網絡應用所能承受的部署時間代價、網絡的連通性、可靠性以及能效性等方面的需求。物聯網中傳感器節點的部署方式通常由具體的應用環境決定，常見的部署方式有兩種：確定性部署方式和隨機拋撒的部署方式。網絡的可靠、網絡的覆蓋度與連通性、節點部署的費用，以及能量空洞等均是節點部署時需要考慮的約束條件以及追求的目標。通過已有研究成果發現，二維空間節點部署方法已經比較成熟，但是對于三維立體空間內的節點部署研究成果不多。而且在物聯網數據傳輸可靠性研究方面，為了確保可靠性，往往采取重傳冗余，不可避免的降低了數據傳輸的實時性。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種物聯網三維立體監測拓撲系統及可靠性量化分析方法,通過對待監測廠區內以及廠區周圍環境的細粒度的三維立體物聯網節點可靠拓撲部署，提高了物聯網數據傳輸的可靠性以及數據傳輸的實時性。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：

本發明的第一個方面，提供一種物聯網三維立體監測拓撲系統，其包括廠區監測區域節點、廠區周圍監測區域節點、監測方網關、接收方網關以及監測服務器；所述廠區監測區域節點設置在待監測廠區范圍內，用于對待監測廠區范圍內的霧霾狀況進行監測并發送到所述監測方網關；所述廠區周圍監測區域節點設置在待監測廠區外圍，用于對待監測廠區四周的霧霾狀況進行監測并發送到所述監測方網關；所述監測方網關設置在待監測廠區范圍內，用于通過遠程GPRS/3G技術、遠程因特網技術或遠程北斗/衛星技術將監測數據發送到所述接收方網關并接收其反饋信息；所述接收方網關將接收的監測數據上傳至所述監測服務器，用于監管人員通過互聯網或移動終端實時監測和接收報警，或者對監測網進行相關配置和管理，發布任務動作和更新監測頻率。