本發(fā)明涉及物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的電子控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于WIFI的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)處理方法。

背景技術(shù)：

各種智能設(shè)備（如發(fā)動(dòng)機(jī)、機(jī)械手、數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人等）在設(shè)備運(yùn)行的過程中會(huì)出現(xiàn)各種故障，有的故障會(huì)導(dǎo)致設(shè)備立即停機(jī)保護(hù)，有的故障不會(huì)造成明顯的影響，甚至連報(bào)警都沒有（設(shè)備控制器檢測(cè)的范圍有限），但會(huì)造成性能下降或設(shè)備壽命的縮短，因此需要一種裝置可以遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行的數(shù)據(jù)，并通過云服務(wù)器的故障模型分析這些數(shù)據(jù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)這種不明顯的故障和原因。現(xiàn)有的智能設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)技術(shù)都是采用以太網(wǎng)或GPRS、3G、4G等通信技術(shù)，將智能設(shè)備連接到云服務(wù)器進(jìn)行在線數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，但因網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定或在一些無網(wǎng)絡(luò)的地方導(dǎo)致無法正常使用。

有鑒于此，特提出本發(fā)明，以改正上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題如下：

1. 在智能設(shè)備和云服務(wù)器之間架起一座不容易受限于網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定的通信管道;

2. 為了再現(xiàn)故障現(xiàn)場(chǎng)，需要捕捉故障發(fā)生期間數(shù)據(jù)的功能;

3. 為了發(fā)現(xiàn)隱秘的故障，需要更全面的監(jiān)測(cè)智能設(shè)備。

本發(fā)明還提供了一種基于WIFI的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于WIFI的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)，其包括控制器、無線路由器、移動(dòng)終端、被監(jiān)測(cè)設(shè)備、云服務(wù)器、服務(wù)商監(jiān)控臺(tái),所述控制器對(duì)被監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和控制，所述控制器通過WIFI與無線路由器連接，所述控制器通過WIFI與移動(dòng)終端連接，所述無線路由器通過互聯(lián)網(wǎng)與云服務(wù)器連接，所述移動(dòng)終端通過移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)或WIFI網(wǎng)絡(luò)與云服務(wù)器連接，所述云服務(wù)器通過互聯(lián)網(wǎng)與服務(wù)商監(jiān)控臺(tái)連接。

本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)為，所述控制器包括微處理器模塊、WIFI通訊模塊、數(shù)據(jù)采集控制模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊,所述微處理器模塊分別、WIFI通訊模塊、數(shù)據(jù)采集控制模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊連接,所述數(shù)據(jù)采集控制模塊對(duì)被監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和控制并將采集的數(shù)據(jù)保存于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊中，所述WIFI通訊模塊通過WIFI與無線路由器連接。

本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)為，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊內(nèi)建多個(gè)按環(huán)形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組織的存儲(chǔ)區(qū)，用于保存不同類型的運(yùn)行數(shù)據(jù)，包括設(shè)備啟動(dòng)停止記錄、設(shè)備運(yùn)行過程的數(shù)據(jù)和狀態(tài)、設(shè)備在故障發(fā)生瞬間前一段時(shí)間的數(shù)據(jù)和狀態(tài)，當(dāng)存儲(chǔ)區(qū)溢出時(shí)按最新數(shù)據(jù)覆蓋最早數(shù)據(jù)的方式工作。

本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)為，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊為每條運(yùn)行數(shù)據(jù)記錄都加一個(gè)時(shí)間戳，并為每個(gè)時(shí)間戳加一個(gè)序號(hào)，用于在上傳數(shù)據(jù)時(shí)，按所述移動(dòng)終端的更新需求，組織數(shù)據(jù)包再上傳，減少將全部數(shù)據(jù)上傳所耗費(fèi)的時(shí)間。

本發(fā)明還提供了一種基于WIFI的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方法，包括以下步驟：

A、當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)有WIFI因特網(wǎng)絡(luò)時(shí)，通過預(yù)設(shè)所述WIFI通訊模塊工作在STA模式，將控制器連接到云服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)控制器和云服務(wù)器之間的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互;

B、當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)沒有WIFI因特網(wǎng)絡(luò)，但有移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，通過預(yù)設(shè)WIFI通訊模塊工作在STA模式，打開所述移動(dòng)終端的移動(dòng)數(shù)據(jù)服務(wù)，并共享成一個(gè)無線熱點(diǎn)，將控制器連接到移動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)控制器和云服務(wù)器之間的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互;

C、當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)既沒有WIFI因特網(wǎng)絡(luò)，也沒有移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，通過預(yù)設(shè)WIFI通訊模塊工作在AP模式，打開所述移動(dòng)終端的WIFI，搜索控制器并連接到控制器，然后將之前保存在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊中的運(yùn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到移動(dòng)終端中，當(dāng)移動(dòng)終端被帶到有移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)或互聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境時(shí)，自動(dòng)將之前保存在移動(dòng)終端中的被監(jiān)測(cè)設(shè)備的數(shù)據(jù)傳送到云服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)非實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)上傳。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，在有網(wǎng)絡(luò)時(shí)，本發(fā)明通過WIFI通訊模塊將物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到無線路由器或移動(dòng)終端中，再?gòu)臒o線路由器或移動(dòng)終端上傳到云服務(wù)器中;當(dāng)沒有網(wǎng)絡(luò)時(shí)，本發(fā)明通過WIFI通訊方式將物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到移動(dòng)終端中，再?gòu)囊苿?dòng)終端上傳到云服務(wù)器中，這在一些無網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定的應(yīng)用中，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè);另外，因本發(fā)明只是與移動(dòng)終端之間連接通訊，所以在全球范圍內(nèi)不用做任何網(wǎng)絡(luò)設(shè)置，就可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明順利連接到服務(wù)廠商的云服務(wù)器，為服務(wù)廠商和終端用戶之間建立一座穩(wěn)固的橋梁。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)方框圖;

圖2是本發(fā)明的第一種數(shù)據(jù)傳輸方框圖;

圖3是本發(fā)明的第二種數(shù)據(jù)傳輸方框圖;

圖4是本發(fā)明的第三種數(shù)據(jù)傳輸方框圖。

圖中各部件名稱如下：

1—控制器;

11—微處理器模塊;

12—WIFI通訊模塊;

13—數(shù)據(jù)采集控制模塊;

14—數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊;

2—無線路由器;

3—移動(dòng)終端;

4—被監(jiān)測(cè)設(shè)備;

5—云服務(wù)器;

6—服務(wù)商監(jiān)控臺(tái)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖說明及具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。

如圖1所示，一種基于WIFI的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)，其包括控制器1、無線路由器2、移動(dòng)終端3、被監(jiān)測(cè)設(shè)備4、云服務(wù)器5、服務(wù)商監(jiān)控臺(tái)6，所述控制器1是一個(gè)基于ARM微處理器芯片的數(shù)據(jù)采集和控制電路，對(duì)被監(jiān)測(cè)設(shè)備4進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和控制，并將采集的數(shù)據(jù)保存到所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊14中。所述控制器1通過WIFI與無線路由器2連接，所述控制器1通過WIFI與移動(dòng)終端3連接，所述無線路由器2通過互聯(lián)網(wǎng)與云服務(wù)器5連接，所述移動(dòng)終端3通過移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)或WIFI網(wǎng)絡(luò)與云服務(wù)器5連接，所述云服務(wù)器5通過互聯(lián)網(wǎng)與服務(wù)商監(jiān)控臺(tái)6連接。

具體地，如圖1所示，所述控制器1包括微處理器模塊11、WIFI通訊模塊12、數(shù)據(jù)采集控制模塊13、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊14，以微處理器模塊11為核心，通過數(shù)據(jù)采集控制模塊13對(duì)被監(jiān)控設(shè)備4進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和控制，其中微處理器模塊11是基于ARM的微處理器芯片，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊14是一個(gè)按首尾相連環(huán)形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組織的FLASH存儲(chǔ)模塊，所述數(shù)據(jù)采集控制模塊13按預(yù)設(shè)間隔時(shí)間，將被監(jiān)測(cè)設(shè)備4的運(yùn)行數(shù)據(jù)和狀態(tài)保存到所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊14中，按最新數(shù)據(jù)覆蓋最早數(shù)據(jù)的方式，確保所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊14中始終存放最近一段時(shí)間的運(yùn)行數(shù)據(jù)。所述微處理器模塊11分別與WIFI通訊模塊12、數(shù)據(jù)采集控制模塊13、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊14連接,所述數(shù)據(jù)采集控制模塊13對(duì)被監(jiān)測(cè)設(shè)備4進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和控制并將采集的數(shù)據(jù)保存于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊14中，所述WIFI通訊模塊12通過WIFI與無線路由器2連接。

所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊14內(nèi)建多個(gè)按環(huán)形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組織的存儲(chǔ)區(qū)，用于保存不同類型的運(yùn)行數(shù)據(jù)，包括設(shè)備啟動(dòng)停止記錄、設(shè)備運(yùn)行過程的數(shù)據(jù)和狀態(tài)、設(shè)備在故障發(fā)生瞬間前一段時(shí)間的數(shù)據(jù)和狀態(tài)，當(dāng)存儲(chǔ)區(qū)溢出時(shí)按最新數(shù)據(jù)覆蓋最早數(shù)據(jù)的方式工作。所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊14為每條運(yùn)行數(shù)據(jù)記錄都加一個(gè)時(shí)間戳，并為每個(gè)時(shí)間戳加一個(gè)序號(hào)，用于在上傳數(shù)據(jù)時(shí)，按所述移動(dòng)終端的更新需求，組織數(shù)據(jù)包再上傳，減少將全部數(shù)據(jù)上傳所耗費(fèi)的時(shí)間。

所述移動(dòng)終端3為手機(jī)或平板電腦，其安裝有為此發(fā)明相配套的專用應(yīng)用程序，其包括：通訊連接模塊、協(xié)議解析模塊、數(shù)據(jù)處理和保存模塊、用戶交互模塊。

所述WIFI通訊模塊12可以工作在2種模式：AP模式和STA模式，其工作模式是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境決定，具體如下：

1.當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)有WIFI因特網(wǎng)絡(luò)時(shí)，如圖2流程所示，預(yù)設(shè)WIFI通訊模塊12工作在STA模式，將所述WIFI通訊模塊12通過無線路由器2連接到云服務(wù)器5，實(shí)現(xiàn)在被監(jiān)測(cè)設(shè)備4和云服務(wù)器5之間進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互；

2.當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)沒有WIFI因特網(wǎng)絡(luò)，但有移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)(2G/3G/4G)時(shí)，如圖3流程所示，預(yù)設(shè)WIFI通訊模塊12工作在STA模式，打開所述移動(dòng)終端3的移動(dòng)數(shù)據(jù)服務(wù)，并將其設(shè)置為WIFI熱點(diǎn)，所述WIFI通訊模塊12將自動(dòng)連接到移動(dòng)終端3所提供的無線熱點(diǎn)，并透過此熱點(diǎn)在被監(jiān)測(cè)設(shè)備4和云服務(wù)器5之間建立通訊管道，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互；

3.當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)既沒有WIFI因特網(wǎng)絡(luò)，也沒有移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，如圖4流程所示，預(yù)設(shè)WIFI通訊模塊12工作在AP模式，打開所述移動(dòng)終端3上的WIFI連接，搜索所述控制器1并連接到控制器1，然后將之前保存在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊14中的運(yùn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到移動(dòng)終端3(內(nèi)建通訊和數(shù)據(jù)保存應(yīng)用程序)中，當(dāng)移動(dòng)終端3被帶到有移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)或互聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境時(shí)，自動(dòng)將之前保存在移動(dòng)終端3的被監(jiān)測(cè)設(shè)備的數(shù)據(jù)傳送到云服務(wù)器5，實(shí)現(xiàn)非實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)上傳（不可以控制）。

本發(fā)明還提供了一種基于WIFI的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方法，包括以下步驟：

A、當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)有WIFI因特網(wǎng)絡(luò)時(shí)，通過預(yù)設(shè)所述WIFI通訊模塊12工作在STA模式，將控制器1連接到云服務(wù)器5，實(shí)現(xiàn)控制器1和云服務(wù)器5之間的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互;

B、當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)沒有WIFI因特網(wǎng)絡(luò)，但有移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，通過預(yù)設(shè)WIFI通訊模塊工作在STA模式，打開所述移動(dòng)終端的移動(dòng)數(shù)據(jù)服務(wù)，并共享成一個(gè)無線熱點(diǎn)，將控制器1連接到移動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)控制器1和云服務(wù)器5之間的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互;

C、當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)既沒有WIFI因特網(wǎng)絡(luò)，也沒有移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，通過預(yù)設(shè)WIFI通訊模塊12工作在AP模式，打開所述移動(dòng)終端3的WIFI，搜索控制器1并連接到控制器1，然后將之前保存在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊14中的運(yùn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到移動(dòng)終端3中，當(dāng)移動(dòng)終端3被帶到有移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)或互聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境時(shí)，自動(dòng)將之前保存在移動(dòng)終端3中的被監(jiān)測(cè)設(shè)備的數(shù)據(jù)傳送到云服務(wù)器5，實(shí)現(xiàn)非實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)上傳。

本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)處理技術(shù)的有益效果：

1. 在沒有網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定的情況下可以通過移動(dòng)終端轉(zhuǎn)存設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)到移動(dòng)終端中，然后在有網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候，再通過移動(dòng)終端上傳到云服務(wù)器中;

2. 增加的發(fā)動(dòng)機(jī)聲音采集模塊和聲音頻譜分析，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的早期故障預(yù)防起到很大的作用；

3. 整個(gè)的連接非常簡(jiǎn)單，只要有移動(dòng)終端就可以實(shí)現(xiàn)快速、簡(jiǎn)單、可靠的連接，以提供客觀的數(shù)據(jù)到服務(wù)商監(jiān)控臺(tái)6,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程故障診斷、潛在故障預(yù)防、維護(hù)保養(yǎng)提醒等，達(dá)到以故障預(yù)防為主的健康監(jiān)測(cè)目的。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，在有網(wǎng)絡(luò)時(shí)，本發(fā)明通過WIFI通訊模塊將物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到無線路由器或移動(dòng)終端中，再?gòu)臒o線路由器或移動(dòng)終端上傳到云服務(wù)器中;當(dāng)沒有網(wǎng)絡(luò)時(shí)，本發(fā)明通過WIFI通訊方式將物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到移動(dòng)終端中，再?gòu)囊苿?dòng)終端上傳到云服務(wù)器中，這在一些無網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定的應(yīng)用中，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè);另外，因本發(fā)明只是與移動(dòng)終端之間連接通訊，所以在全球范圍內(nèi)不用做任何網(wǎng)絡(luò)設(shè)置，就可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明順利連接到服務(wù)廠商的云服務(wù)器，為服務(wù)廠商和終端用戶之間建立一座穩(wěn)固的橋梁。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。