[發明專利]一種多通道級聯無線數據采集系統及方法

在審

• 申請號: 202011064241.4
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN111988756A
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 張晶晶;李智;吳波波
• 申請（專利權）人: 奇點新源國際技術開發（北京）有限公司
• 主分類號: H04W4/38
• 分類號: H04W4/38;G08C17/02;G16Y10/05;G16Y20/10;G16Y10/75
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

本申請涉及農業物聯網技術領域，提供一種多通道級聯無線數據采集系統及方法，所述采集系統包括軟件端和硬件端，軟件端用于配置硬件端參數，控制硬件端運行，以及獲取并保存硬件端上傳的數據；硬件端包括上位機、主設備和多個擴展設備，上位機連接主設備，主設備級聯多個擴展設備；主設備為連接在上位機上的一個采集通道，級聯在主設備上的多個擴展設備，保證只有主設備與上位機連接，多個擴展設備一個接一個級聯在主設備上。主設備向下一級擴展設備輸出控制信號，同時擴展設備將控制信號傳遞給下一級擴展設備。從而實現主設備向多個擴展設備輸出控制信號，當需要對多個信道的無線數據進行采集時，可以靈活的改變采集通道數量。

技術領域

本申請涉及農業物聯網技術領域，尤其涉及一種多通道級聯無線數據采集系統及方法。

背景技術

農業生產環境存在農作物品種多樣，分布廣泛、遠離城市和交通不便的特點，因此，農業試驗檢測現場經常處于無人值守的狀態，導致信息獲取非常困難，為了解決這一問題，現有技術中采用多種傳感器獲取農業生產環境信息，例如，空氣溫濕度、土壤溫度、土壤水分、光照度和二氧化碳濃度等，然后將獲取的農業生產環境信息通過無線網絡匯聚，并利用網關一起發送到信息平臺進行分析，從而實現農業生產環境信息的遠程獲取，對獲取的農業生產環境信息進行分析后，再通過遠程控制設備(例如加熱器、空調、加濕器、通風管道等)對農業生產環境進行調節。

其中傳感器數據無線網絡底層一般基于窄帶LORA無線技術，其特點在于傳輸速率不快，但是通信距離比較遠，因為單個傳感器參量數據量不大，所以采用此技術能覆蓋比較廣的區域。實際使用中為了擴大通信容量，降低網絡復雜度，會使用頻分復用技術，減少通信網絡中設備間通信的相互干擾，即在網絡中同時使用多個信道進行數據交互，由于不同信道的數據傳輸不會相互影響，故能夠保證不同設備可以同時發送或接收數據。

在對無線網絡中進行調試或者分析時，需使用無線接收設備與上位機連接，采集無線網絡中的無線數據給上位機進行分析處理。無線網絡中使用多個信道進行通信，就需要對多個信道的無線數據進行采集。

為了采集各個信道無線數據，現有技術中一般采用兩種方式，一種方式是：使用一個單通道采集設備連接上位機，配置該設備先采集一個信道的數據然后切換到另一個信道進行采集，這種方式不能同時對多個信道的數據進行采集，會有數據采集不全的情況。另一種方式是：使用多個單通道采集設備連接上位機，通過不同的通道采集不同信道的數據，這種方式雖然能同時采集多個信道的數據，但是需要占用上位機多個數據接口，導致上位機需要運行多個應用程序，不便于信道的管理及擴展。

發明內容

本申請提供了一種多通道級聯無線數據采集系統及方法，以解決采集多信道無線網絡數據時，需要同時使用多個接收設備與上位機連接，占用上位機多個數據接口，上位機需要運行多個應用程序，不便于采集通道的管理及擴展的問題。

本申請提供一種多通道級聯無線數據采集系統，包括軟件端和硬件端，所述軟件端用于管理所述硬件端，包括配置硬件端參數，控制硬件端運行，以及獲取并保存硬件端上傳的數據；

所述硬件端包括上位機、主設備和多個擴展設備，所述上位機連接所述主設備，所述主設備級聯多個擴展設備；

所述主設備的北向數據接口連接所述上位機，南向數據接口連接下一級擴展設備，所述主設備的輸出控制信號接口連接下一級擴展設備的輸入控制信號接口，用于向下一級擴展設備輸出控制信號，所述控制信號包括計時時鐘信號、開始脈沖信號和停止脈沖信號；

所述主設備還包括主處理器以及連接所述主處理器的主射頻裝置，所述主射頻裝置用于接收無線網絡中的無線數據；

所述主處理器用于配置主射頻裝置、獲取主射頻裝置接收的無線數據，并將獲取的無線數據發送至上位機；響應上位機發送的命令信號，以及將上位機發送的命令信號轉發至下一級擴展設備；接收下一級擴展設備上報的無線數據，并轉發至上位機。