一種異構(gòu)傳感網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集控制裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種異構(gòu)傳感網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集控制裝置及方法，該裝置包括核心處理器、3/4G通信模塊、wifi模塊、zigbee模塊、藍(lán)牙模塊、RJ45模塊、音頻模塊、RS232通信模塊、RS485模塊、Can總線控制模塊、HDMI接口模塊、USB模塊、LVDS接口模塊、JTAG模塊、電源模塊，核心處理器包括數(shù)據(jù)采集控制模塊，其通過多線程的方式對不同通信制式的傳感網(wǎng)絡(luò)同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)控，對接收到的數(shù)據(jù)直接進(jìn)行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)邏輯處理，其他各模塊均與核心處理器相連，本發(fā)明可支持多數(shù)RS485及Can總線通信方式的工業(yè)設(shè)備的接入，提高了傳感網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的兼容性，降低了設(shè)備選型難度。
【專利說明】一種異構(gòu)傳感網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集控制裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及傳感器網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，特別是涉及一種異構(gòu)傳感網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集控制裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]傳感網(wǎng)絡(luò)(Sensor Network)是利用各種傳感器(光、電、溫度、濕度、壓力等)和控制器(繼電器、步進(jìn)電機(jī)等)加上中低速的近距離通信技術(shù)構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)，是由多個(gè)具有有線或無線通信與計(jì)算能力的低功耗、小體積的微小傳感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，它一般提供局域或小范圍物與物之間的信息交換功能。
[0003]傳感網(wǎng)絡(luò)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重要組成部分，是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)。由于傳感器及控制器種類繁多，通信接口涵蓋RS485、RS232、Can、zigbee、wif1、藍(lán)牙等，在構(gòu)建一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的時(shí)候，通常需要多種類型傳感器或控制器，對于不同通信類型的設(shè)備，通常需要開發(fā)相應(yīng)的適配模塊以實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)通信，同時(shí)將數(shù)據(jù)上報(bào)服務(wù)器進(jìn)行業(yè)務(wù)處理并且根據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行反饋控制。而對于智能家居這種小型物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)，對于傳感網(wǎng)絡(luò)的采集、控制完全可以由一個(gè)高性能的采集控制裝置進(jìn)行處理，并不需要服務(wù)器單獨(dú)進(jìn)行處理。
[0004]申請?zhí)枮?01310102548.2的中國發(fā)明專利申請，采用硬件模板和不同子板的方式，實(shí)現(xiàn)了一種面向異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)開發(fā)平臺，其支持zigbee、wif1、2/3G等通信協(xié)議，實(shí)現(xiàn)了部分異構(gòu)傳感網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，但是缺少對RS485、Can總線的支持，而目前很多工業(yè)級采集模塊通常采用RS485、Can通信方式，同時(shí)，其處理器核心運(yùn)算能力不夠，不適用異構(gòu)傳感網(wǎng)絡(luò)大數(shù)量處理運(yùn)算，該專利申請中也未涉及控制裝置對傳感網(wǎng)絡(luò)的控制處理方式。
[0005]總的來說，目前現(xiàn)有的數(shù)據(jù)采集控制設(shè)備存在的問題主要包括:
1、只支持部分接口，通常是定制開發(fā)的，只支持某幾種通信協(xié)議的終端，導(dǎo)致在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中存在一定的限制。
[0006]2、核心處理器數(shù)據(jù)處理能力低，通常不適合大數(shù)據(jù)量、并發(fā)數(shù)據(jù)的處理，業(yè)務(wù)處理通常由遠(yuǎn)端服務(wù)器進(jìn)行處理，增加了一些小型物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)成本；
3、不支持模擬信號量的采集。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明之一目的在于提供一種異構(gòu)傳感網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集控制裝置及方法，其能夠?qū)δM信號量及符合zigbee、RS485、Can總線、RS232、wif1、藍(lán)牙通信協(xié)議的采集、控制終端進(jìn)行統(tǒng)一管理及讀寫控制，能夠支持多數(shù)RS485及Can總線通信方式的工業(yè)設(shè)備的接入，豐富的硬件接口提高了傳感網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的兼容性，降低了設(shè)備選型難度。
[0008]本發(fā)明之另一目的在于提供一種異構(gòu)傳感網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集控制裝置及方法，其通過多線程的方式對不同通信制式的傳感網(wǎng)絡(luò)同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)控，對接收到的數(shù)據(jù)直接進(jìn)行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)邏輯處理，可用于構(gòu)建小型的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)，降低物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的構(gòu)建成本。
[0009]本發(fā)明之另一目的在于提供一種異構(gòu)傳感網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集控制裝置及方法，其根據(jù)既定協(xié)議可以通過3/4G網(wǎng)絡(luò)、以太網(wǎng)完成與遠(yuǎn)程服務(wù)器的數(shù)據(jù)交互。
[0010]為達(dá)上述及其它目的，本發(fā)明提出一種異構(gòu)傳感網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集控制裝置，所述數(shù)據(jù)采集控制裝置包括核心處理器、3/4G通信模塊、wifi模塊、zigbee協(xié)調(diào)器模塊、藍(lán)牙模塊、RJ45模塊、音頻模塊、RS232通信模塊、RS485模塊、Can總線控制模塊、HDMI接口模塊、USB模塊、LVDS接口模塊、自定義USER_10接口、JTAG模塊、電源模塊，所述核心處理器包括數(shù)據(jù)采集控制模塊，所述數(shù)據(jù)采集控制模塊通過多線程的方式對不同通信制式的傳感網(wǎng)絡(luò)同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)控，對接收到的數(shù)據(jù)直接進(jìn)行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)邏輯處理，實(shí)現(xiàn)設(shè)備配置管理、數(shù)據(jù)處理顯示、消息解析、數(shù)據(jù)組包及轉(zhuǎn)發(fā)，所述3/4G通信模塊、所述wifi模塊、所述zigbee協(xié)調(diào)器模塊、所述藍(lán)牙模塊、所述RJ45模塊、所述音頻模塊、所述RS232通信模塊、所述RS485模塊、所述Can總線控制模塊、所述HDMI接口模塊、所述USB模塊、所述LVDS接口模塊、所述自定義USER_10接口、所述JTAG模塊均與所述核心處理器相連，所述電源模塊與核心處理器及其他模塊連接，以對其進(jìn)行供電。
[0011]進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)采集控制模塊包括:
系統(tǒng)配置模塊，分別對所述RS232通信模塊、所述RS485模塊的串行通信端口、波特率信息、所述Can總線控制模塊的控制器的波特率、寄存器信息、所述藍(lán)牙模塊的控制器的寄存器信息以及所述RJ45模塊的本機(jī)IP、端口號進(jìn)行配置；
初始化模塊，根據(jù)所述系統(tǒng)配置模塊的系統(tǒng)配置信息，對各硬件接口及網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行初始
化；
監(jiān)測線程啟動模塊，于系統(tǒng)初始化完成后，以獨(dú)立線程的方式啟動對所述RS232通信模塊與所述RS485模塊、所述Can總線控制模塊、所述zigbee協(xié)調(diào)器模塊及所述藍(lán)牙模塊的監(jiān)測，實(shí)時(shí)對各通信制式的傳感數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測；
數(shù)據(jù)處理模塊，對接收的傳感數(shù)據(jù)進(jìn)行消息解析處理；
數(shù)據(jù)顯示模塊，將所述數(shù)據(jù)處理模塊的處理結(jié)果進(jìn)行顯示，以實(shí)現(xiàn)對異構(gòu)傳感網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集監(jiān)控。
[0012]進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)采集控制裝置還包括:
通信方式選擇模塊，如果需要遠(yuǎn)程服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，依據(jù)所述系統(tǒng)配置模塊的配置進(jìn)行通信方式選擇；
數(shù)據(jù)傳輸模塊，根據(jù)選擇的通信方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
[0013]進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)顯示模塊將所述數(shù)據(jù)處理模塊的處理結(jié)果通過圖形化的方式進(jìn)行顯示。
[0014]進(jìn)一步地,所述核心處理器采用CortexA9核心處理單元。
[0015]進(jìn)一步地，所述Zigbee協(xié)調(diào)器模塊內(nèi)置AD采樣芯片，以對采集的模擬信號進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換。
[0016]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明還提供一種異構(gòu)傳感網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集控制方法，包括如下步驟:
步驟一，分別對RS232通信模塊、RS485模塊的串行通信端口與波特率信息、Can總線控制模塊的控制器的波特率與寄存器信息、藍(lán)牙模塊的控制器的寄存器信息以及RJ45模塊的本機(jī)IP、端口號進(jìn)行配置；
步驟二，根據(jù)系統(tǒng)配置信息，對各硬件接口及網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行初始化；
步驟三，于系統(tǒng)初始化完成后，以獨(dú)立線程的方式啟動對串行通信模塊、Can總線通信模塊、zigbee通信模塊及藍(lán)牙通信模塊的監(jiān)測，實(shí)時(shí)對各通信制式的傳感數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測；步驟四，對接收的傳感數(shù)據(jù)進(jìn)行消息解析處理，并進(jìn)行顯示。
[0017]進(jìn)一步地，于步驟四后，還包括如下步驟:
若需要遠(yuǎn)程服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，則根據(jù)步驟一的配置選擇通信方式；
根據(jù)選擇的通信方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
[0018]進(jìn)一步地，于步驟四中，對消息的處理結(jié)果以圖形化的方式進(jìn)行顯示。
[0019]進(jìn)一步地，所述通信方式選擇包括選擇以太網(wǎng)或3/4G的通信方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明一種異構(gòu)傳感網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集控制裝置及方法通過以CortexA9處理器為核心處理，提供豐富的硬件接口，能夠?qū)δM信號量及符合zigbee、RS485、Can總線、RS232、wif1、藍(lán)牙通信協(xié)議的采集、控制終端進(jìn)行統(tǒng)一管理及讀寫控制。區(qū)別于市場多數(shù)設(shè)備，能夠支持多數(shù)RS485及Can總線通信方式的工業(yè)設(shè)備的接入，豐富的硬件接口提高了傳感網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的兼容性，降低了設(shè)備選型難度，同時(shí)，本發(fā)明的數(shù)據(jù)采集控制模塊通過多線程的方式對不同通信制式的傳感網(wǎng)絡(luò)同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)控，對接收到的數(shù)據(jù)直接進(jìn)行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)邏輯處理，可用于構(gòu)建小型的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)，降低物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的構(gòu)建成本，并且本發(fā)明根據(jù)既定協(xié)議可以通過3/4G網(wǎng)絡(luò)、以太網(wǎng)完成與遠(yuǎn)程服務(wù)器的數(shù)據(jù)交互。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明一種異構(gòu)傳感網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集控制裝置的硬件架構(gòu)圖；
圖2為本發(fā)明較佳實(shí)施例之硬件結(jié)構(gòu)圖；
圖3為本發(fā)明較佳實(shí)施例中數(shù)據(jù)采集控制模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明一種異構(gòu)傳感網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集控制方法的步驟流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]以下通過特定的具體實(shí)例并結(jié)合【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明亦可通過其它不同的具體實(shí)例加以施行或應(yīng)用，本說明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)亦可基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在不背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾與變更。
[0023]圖1為本發(fā)明一種異構(gòu)傳感網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集控制裝置的硬件架構(gòu)圖。如圖1所示，本發(fā)明一種異構(gòu)傳感網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集控制裝置，包括:核心處理器10，實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)的運(yùn)行及數(shù)據(jù)綜合處理、顯示，核心處理器10包括數(shù)據(jù)采集控制模塊101，數(shù)據(jù)采集控制模塊101用于實(shí)現(xiàn)設(shè)備配置管理、數(shù)據(jù)處理顯示、消息解析、數(shù)據(jù)組包及轉(zhuǎn)發(fā)；3/4G通信模塊20，與核心處理器10連接，以實(shí)現(xiàn)3/4G音頻及數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的控制與傳輸；wifi模塊30，與核心處理器10連接，以實(shí)現(xiàn)WIFI數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的控制與傳輸；zigbee協(xié)調(diào)器模塊40，與核心處理器10連接，以實(shí)現(xiàn)zigbee數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的控制與傳輸；藍(lán)牙模塊50，與核心處理器10連接，以實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的控制與傳輸；RJ45模塊60，以實(shí)現(xiàn)以太數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的控制與傳輸；音頻模塊70，以實(shí)現(xiàn)音頻數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的控制與傳輸；USB模塊80，以實(shí)現(xiàn)USB數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的控制與傳輸；RS232通信模塊90，以實(shí)現(xiàn)RS232數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的控制與傳輸；RS485模塊110，以實(shí)現(xiàn)RS485數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的控制與傳輸；Can總線控制模塊120，以實(shí)現(xiàn)Can總線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的控制與傳輸；蜂鳴器模塊130，以實(shí)現(xiàn)蜂鳴器控制功能；HDMI接口模塊140，以實(shí)現(xiàn)HDMI高清顯示功能；LVDS接口模塊150，以實(shí)現(xiàn)LVDS高清觸摸屏顯示及控制功能；自定義USER_IO接口 160，以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自定義采集及控制JTAG模塊170，以實(shí)現(xiàn)核心處理器10及zigbee協(xié)調(diào)器模塊40的仿真調(diào)試功能；SDIO控制模塊180，實(shí)現(xiàn)SD卡數(shù)據(jù)讀取功能；電源模塊190，與核心處理器10及其他模塊連接，以對其進(jìn)行供電。
[0024]圖2為本發(fā)明較佳實(shí)施例之硬件結(jié)構(gòu)圖。在本發(fā)明較佳實(shí)施例中，以上各模塊采用如下配置:
核心處理器:采用CortexA9核心處理單元，實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)的運(yùn)行及數(shù)據(jù)綜合處理、顯
示
電源模塊:電源取自5V適配器,通過LDO (low dropout regulator,低壓差線性穩(wěn)壓器)實(shí)現(xiàn)對板卡內(nèi)部各模塊進(jìn)行供電；
存儲模塊:存儲模式有兩種，一個(gè)為SD卡存儲模式，一個(gè)是FLASH存儲模式，分別通過SDIO和SPI與核心處理器(iMX6)進(jìn)行通信；
USER IO模塊:此模塊用于核心處理器(iMX6)的預(yù)留GPIO接口，連接對外20PIN的接插件；
LVDS觸摸屏模塊:此模塊實(shí)現(xiàn)LVDS高清觸摸屏顯示，通過IIC總線與核心處理器(iMX6)通信；
HDMI顯示模塊:此模塊核心芯片為TPD12S521，通過IIC與核心處理器(iMX6)通信，對外連接HDMI接口 ；
3G模塊:此模塊采用min1-PCIE接口與核心處理器(iMX6)通信，此接口可支持市面上主流的3/4G無線通信模塊，此模塊還包含一個(gè)SM卡槽，一個(gè)USB 口，一個(gè)音頻接口，一個(gè)SMA天線接口 ；
藍(lán)牙模塊:此模塊核心采用TICC2541，通過IIC總線與核心處理器(iMX6)通信；
WIFI模塊:此模塊核心芯片為WM-N-BM，通過SDIO接口與核心處理器(iMX6)進(jìn)行通信，包含一個(gè)SMA天線接口。
[0025]USB模塊:此模塊包含一個(gè)OTG接口和一個(gè)HOST接口，與核心處理器(?ΜΧ6)進(jìn)行通信。
[0026]音頻模塊:此模塊核心器件為WM9714，對外連接一個(gè)音頻輸入口，一個(gè)音頻輸出口，并由核心處理器(?ΜΧ6)進(jìn)行控制及數(shù)據(jù)處理。
[0027]Zigbee協(xié)調(diào)器模塊:此模塊核心芯片為CC2531，通過UART 口與核心處理器(?ΜΧ6)進(jìn)行通信，主要實(shí)現(xiàn)zigbee數(shù)據(jù)通信功能，對外提供一個(gè)SMA天線接口，一個(gè)JTAG調(diào)試口。在本發(fā)明中，zigbee協(xié)調(diào)器模塊內(nèi)置AD采樣芯片，以對采集的模擬信號進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)對模擬信號量的采集。
[0028]Can模塊:此模塊核心芯片包含MCP2551 (實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)化)和MCP2515 (實(shí)現(xiàn)Can協(xié)議解析)，通過SPI接口與核心處理器(?ΜΧ6)進(jìn)行通信，對外連接2PIN接插件。
[0029]RS485模塊:此模塊核心芯片為SN65HVD10D (實(shí)現(xiàn)RS485電平轉(zhuǎn)化)，實(shí)現(xiàn)外設(shè)與核心處理器(iMX6)的RS485通信，對外連接2PIN接插件。
[0030]RS232模塊:此模塊核心芯片為兩片ICL3222 (實(shí)現(xiàn)RS232電平轉(zhuǎn)化)，實(shí)現(xiàn)兩位外設(shè)與IMX6的RS232通信，對外連接兩個(gè)DB9接插件。
[0031]千兆以太網(wǎng)模塊:此模塊核心芯片為AR8031 (實(shí)現(xiàn)千兆以太數(shù)據(jù)PHY及MAC層的協(xié)議解析)，通過總線形式與核心處理器(?ΜΧ6)進(jìn)行通信。
[0032]JTAG模塊:此模塊與核心處理器(iMX6)、JTAG接口相連，外接IOpinJTAG接口，用于核心處理器(iMX6)設(shè)備的仿真調(diào)試。
[0033]在本發(fā)明較佳實(shí)施例中，數(shù)據(jù)采集控制模塊101運(yùn)行在linux3.0.1系統(tǒng)上，具有圖形化界面，對連接核心處理器的每一個(gè)通信模塊采用獨(dú)立線程進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)監(jiān)控，其中zigbee協(xié)調(diào)器模塊、RS485模塊、RS232模塊、Can總線控制模塊120、藍(lán)牙通信模塊用于近距離傳感網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)監(jiān)測，3/4G及以太網(wǎng)通信模塊用于遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)交互。數(shù)據(jù)采集控制模塊101主要完成設(shè)備配置管理、數(shù)據(jù)處理顯示、消息解析、數(shù)據(jù)組包及轉(zhuǎn)發(fā)功能。圖3為本發(fā)明較佳實(shí)施例中數(shù)據(jù)采集控制模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。進(jìn)一步地，數(shù)據(jù)采集控制模塊101具體包括:系統(tǒng)配置模塊102、初 始化模塊103、監(jiān)測線程啟動模塊104、數(shù)據(jù)處理模塊105以及數(shù)據(jù)顯示模塊106。
[0034]其中系統(tǒng)配置模塊102，分別對RS232模塊、RS485模塊的串行通信端口、波特率等信息，Can總線控制模塊的控制器的波特率、寄存器等信息，藍(lán)牙模塊的控制器的寄存器信息以及以太網(wǎng)(RJ45模塊)的本機(jī)IP、端口號進(jìn)行配置；初始化模塊103，根據(jù)系統(tǒng)配置模塊102的系統(tǒng)配置信息，對各硬件接口及網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行初始化；監(jiān)測線程啟動模塊104，于系統(tǒng)初始化完成后，以獨(dú)立線程的方式啟動對串行通信模塊(RS232模塊、RS485模塊)、Can總線通信模塊(Can總線控制模塊)、zigbee通信模塊(zigbee協(xié)調(diào)器模塊)及藍(lán)牙通信模塊(藍(lán)牙模塊)的監(jiān)測，實(shí)時(shí)對各通信制式的傳感數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測；數(shù)據(jù)處理模塊105對接收的傳感數(shù)據(jù)進(jìn)行消息解析處理；數(shù)據(jù)顯示模塊106則將數(shù)據(jù)處理模塊105的處理結(jié)果通過圖形化的方式進(jìn)行顯示，以實(shí)現(xiàn)對異構(gòu)傳感網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集監(jiān)控。
[0035]較佳的，如果需要遠(yuǎn)程服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)采集控制模塊101還包括通信方式選擇模塊107以及數(shù)據(jù)傳輸模塊108，系統(tǒng)配置模塊102對通信方式進(jìn)行配置，通信方式選擇模塊107則依據(jù)系統(tǒng)配置模塊102的配置進(jìn)行通信方式選擇，例如選擇以太網(wǎng)或3/4G的通信方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，數(shù)據(jù)傳輸模塊108則根據(jù)選擇的通信方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
[0036]圖4為本發(fā)明一種異構(gòu)傳感網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集控制方法的步驟流程圖。如圖4所示，本發(fā)明一種異構(gòu)傳感網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集控制方法，包括如下步驟:
步驟401，分別對RS232模塊、RS485模塊的串行通信端口、波特率等信息，Can總線控制模塊的控制器的波特率、寄存器等信息，藍(lán)牙模塊的控制器的寄存器信息以及以太網(wǎng)(RJ45模塊)的本機(jī)IP、端口號進(jìn)行配置。
[0037]步驟402，根據(jù)系統(tǒng)配置信息，對各硬件接口及網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行初始化。
[0038]步驟403，于系統(tǒng)初始化完成后，以獨(dú)立線程的方式啟動對串行通信模塊、Can總線通信模塊、zigbee通信模塊及藍(lán)牙通信模塊的監(jiān)測，實(shí)時(shí)對各通信制式的傳感數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測。
[0039]步驟404，對接收的傳感數(shù)據(jù)進(jìn)行消息解析處理，并通過圖形化的方式進(jìn)行顯示，實(shí)現(xiàn)對異構(gòu)傳感網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集監(jiān)控。[0040]進(jìn)一步地，于步驟404之后，還包括如下步驟:
步驟405，若需要遠(yuǎn)程服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，則根據(jù)步驟401的配置選擇通信方式，如:選擇以太網(wǎng)或3/4G的通信方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互；
步驟406，根據(jù)選擇的通信方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
[0041]綜上所述，本發(fā)明一種異構(gòu)傳感網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集控制裝置及方法通過以CortexAQ處理器為核心處理，提供豐富的硬件接口，能夠?qū)δM信號量及符合zigbee、RS485、Can總線、RS232、wif1、藍(lán)牙通信協(xié)議的采集、控制終端進(jìn)行統(tǒng)一管理及讀寫控制。區(qū)別于市場多數(shù)設(shè)備，能夠支持多數(shù)RS485及Can總線通信方式的工業(yè)設(shè)備的接入，豐富的硬件接口提高了傳感網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的兼容性，降低了設(shè)備選型難度，同時(shí)，本發(fā)明的數(shù)據(jù)采集控制模塊通過多線程的方式對不同通信制式的傳感網(wǎng)絡(luò)同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)控，對接收到的數(shù)據(jù)直接進(jìn)行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)邏輯處理，可用于構(gòu)建小型的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)，降低物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的構(gòu)建成本，并且本發(fā)明根據(jù)既定協(xié)議可以通過3/4G網(wǎng)絡(luò)、以太網(wǎng)完成與遠(yuǎn)程服務(wù)器的數(shù)據(jù)交互。
[0042]上述實(shí)施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員均可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實(shí)施例進(jìn)行修飾與改變。因此，本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍，應(yīng)如權(quán)利要求書所列。
【權(quán)利要求】
1.一種異構(gòu)傳感網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集控制裝置，其特征在于:所述數(shù)據(jù)采集控制裝置包括核心處理器、3/4G通信模塊、Wifi模塊、Zigbee協(xié)調(diào)器模塊、藍(lán)牙模塊、RJ45模塊、音頻模塊、RS232通信模塊、RS485模塊、Can總線控制模塊、HDMI接口模塊、USB模塊、LVDS接口模塊、自定義USER_IO接口、JTAG模塊、電源模塊，所述核心處理器包括數(shù)據(jù)采集控制模塊，所述數(shù)據(jù)采集控制模塊通過多線程的方式對不同通信制式的傳感網(wǎng)絡(luò)同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)控，對接收到的數(shù)據(jù)直接進(jìn)行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)邏輯處理，實(shí)現(xiàn)設(shè)備配置管理、數(shù)據(jù)處理顯示、消息解析、數(shù)據(jù)組包及轉(zhuǎn)發(fā)，所述3/4G通信模塊、所述wifi模塊、所述zigbee協(xié)調(diào)器模塊、所述藍(lán)牙模塊、所述RJ45模塊、所述音頻模塊、所述RS232通信模塊、所述RS485模塊、所述Can總線控制模塊、所述HDMI接口模塊、所述USB模塊、所述LVDS接口模塊、所述自定義USER_IO接口、所述JTAG模塊均與所述核心處理器相連，所述電源模塊與核心處理器及其他模塊連接，以對其進(jìn)行供電。
2.如權(quán)利要求1所述的異構(gòu)傳感網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集控制裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集控制模塊包括: 系統(tǒng)配置模塊，分別對所述RS232通信模塊、所述RS485模塊的串行通信端口、波特率信息、所述Can總線控制模塊的控制器的波特率、寄存器信息、所述藍(lán)牙模塊的控制器的寄存器信息以及所述RJ45模塊的本機(jī)IP、端口號進(jìn)行配置； 初始化模塊，根據(jù)所述系統(tǒng)配置模塊的系統(tǒng)配置信息，對各硬件接口及網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行初始化； 監(jiān)測線程啟動模塊，于系統(tǒng)初始化完成后，以獨(dú)立線程的方式啟動對所述RS232通信模塊與所述RS485模塊、所述Can總線控制模塊、所述zigbee協(xié)調(diào)器模塊及所述藍(lán)牙模塊的監(jiān)測，實(shí)時(shí)對各通信制式的傳感數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測； 數(shù)據(jù)處理模塊，對接收的傳感數(shù)據(jù)進(jìn)行消息解析處理； 數(shù)據(jù)顯示模塊，將所述數(shù)據(jù)處理模塊的處理結(jié)果進(jìn)行顯示，以實(shí)現(xiàn)對異構(gòu)傳感網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集監(jiān)控。
3.如權(quán)利要求2所述的異構(gòu)傳感網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集控制裝置，其特征在于:所述數(shù)據(jù)采集控制裝置還包括: 通信方式選擇模塊，如果需要遠(yuǎn)程服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，依據(jù)所述系統(tǒng)配置模塊的配置進(jìn)行通信方式選擇； 數(shù)據(jù)傳輸模塊，根據(jù)選擇的通信方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
4.如權(quán)利要求2所述的異構(gòu)傳感網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集控制裝置，其特征在于:所述數(shù)據(jù)顯示模塊將所述數(shù)據(jù)處理模塊的處理結(jié)果通過圖形化的方式進(jìn)行顯示。
5.如權(quán)利要求1所述的異構(gòu)傳感網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集控制裝置，其特征在于:所述核心處理器采用CortexA9核心處理單元。
6.如權(quán)利要求1所述的異構(gòu)傳感網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集控制裝置，其特征在于:所述Zigbee協(xié)調(diào)器模塊內(nèi)置AD采樣芯片，以對采集的模擬信號進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換。
7.—種異構(gòu)傳感網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集控制方法，包括如下步驟: 步驟一，分別對RS232通信模塊、RS485模塊的串行通信端口與波特率信息、Can總線控制模塊的控制器的波特率與寄存器信息、藍(lán)牙模塊的控制器的寄存器信息以及RJ45模塊的本機(jī)IP、端口號進(jìn)行配置；步驟二，根據(jù)系統(tǒng)配置信息，對各硬件接口及網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行初始化； 步驟三，于系統(tǒng)初始化完成后，以獨(dú)立線程的方式啟動對串行通信模塊、Can總線通信模塊、zigbee通信模塊及藍(lán)牙通信模塊的監(jiān)測，實(shí)時(shí)對各通信制式的傳感數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測；步驟四，對接收的傳感數(shù)據(jù)進(jìn)行消息解析處理，并進(jìn)行顯示。
8.如權(quán)利要求7所述的一種異構(gòu)傳感網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集控制方法，其特征在于，于步驟四后，還包括如下步驟: 若需要遠(yuǎn)程服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，則根據(jù)步驟一的配置選擇通信方式； 根據(jù)選擇的通信方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
9.如權(quán)利要求7所述的一種異構(gòu)傳感網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集控制方法，其特征在于:于步驟四中，對消息的處理結(jié)果以圖形化的方式進(jìn)行顯示。
10.如權(quán)利要求8所述的一種異構(gòu)傳感網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集控制方法，其特征在于:所述通信方式選擇包括選擇以太網(wǎng)或3/4G的通信方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。
【文檔編號】H04L12/46GK103944982SQ201410148880
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月15日
【發(fā)明者】于振歡, 韋永斌 申請人:中國建筑股份有限公司