CN101567895A - 一种网络数据存储系统及方法 - Google Patents

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李莉
冯晓鹏
蒋国伟
王亚沛
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Abstract

本发明公开了一种网络数据存储系统和方法,该系统包括:网络接口、接收模块、转换模块、发送模块和外部存储器接口。接收模块通过所述的网络接口接收外部网络的数据;转换模块把接收到的数据转换成外部存储器存储的数据格式;发送模块把转换好的数据通过所述外部存储器接口发送到外部存储器中。该系统可以直接连接到网络上,接收网络的数据,并且具有通用串行通信总线接口,可以直接插入其他的存储设备来存储网络上的数据。在本发明所提供的方法中,当外部网络发起连接请求时,响应请求并建立连接,接收来自外部网络的数据并进行转换,同时调用外部存储器驱动程序,在外部存储器中创建一个文件,把转换好的数据存储到该文件中。

Description

一种网^t据存储系统及方法
技术领域
本发明涉及数据存储领域,特别涉及一种网络数据存储系统及方法。 背景技术
现在大型的工业采集监控系统,大部分都要实时采集存储现场数据,对设 备进行监控。由于当前采集的数据量很大,对于一般的传感器、网络中继系统 来说,本身的存储量有限,所以现有的采集系统大部分采用联网直接把采集的
数据存储到数据库,通过网络用计算机(PC, person computer)下载到本地存 储器。对于数据采集点比较M,不易联成大型网络系统,提供了一种简单的、 低成本的网络采集存储设备,如流动性的采血车等数据的采集存储,数据存储 量有限,或者要存储该数据必须要通过PC机来下载该部分数据进行存储,这 样就不够方便,操作麻烦。
参见图l,所示现有技术中数据采集存储系统的结构图,包括数据采集模 块101和PC机102,对于大型的采集系统,采集到的数据都要经过网络和PC机 下载来存储,这样就无法摆脱PC机,对于地点分散、流动性很强和距离遥远 的采集系统带来很大麻烦,不便于对现场数据的存储分析,进而无法很好监控 现场i殳备。
发明内容
有此可鉴,本发明的目的是针对现有大部分工业采集监控系统的it据采集 存储无法摆脱PC机的现状,提供了一种新的网络数据存储系统,该系统可以 直接存储数据,流动性好,方便实用。
本发明提供了一种网络数据存储系统,其特征在于,包括网络接口、接收 模块、转换模块、发送模块和外部存储器接口:
所述接收模块,用于通过所述的网络接口接收外部网络的数据; 所述转换模块,用于把接收到的数据转换成外部存储器存储的数据格式;所述发送模块,用于把转换好的数据通过所述外部存储器接口发送到外部 存储器中。
优选的,还包括响应模块,用于当外部网络发起连接请求时,响应该连接 请求,建立所述接收模块与外部网络之间的连接。
优选的,还包括驱动模块,用于启动外部存储器驱动程序,在所述外部存 储器中创建一个用来存储数据的文件。
优选的,还包括存储模块,用于暂存转换好的数据。
优选的,还包括监测模块,用于监测系统是否接有外部存储器: 当监测模块监测到接有外部存储器时,发送模块直接把转换好的数据发送
到外部存储器的文件中或存储模块先暂存转换好的数据,在预定的时间间隔后
发送到外部存储器的文件中;
当监测模块监测到没有接外部存储器时,存储模块先暂存转换好的数据,
直至监测到外部存储器后,发送模块把数据发送到外部存储器的文件中或存储
模块先暂存数据,预定的时间间隔后,发送才莫块发送数据到外部存储器的文件中。
优选的,所述的外部存储器接口是通用串行通信接口。 本发明还提供了一种网络数据存储方法,其特征在于,该方法包括: 接收来自外部网络的数据;
把接收到的数据转换成外部存储器存储的数据格式; 把转换好的数据发送到外部存储器中。
优选的,接收来自外部网络的数据之前,还包括:当外部网络发起连接请 求,响应连4妄请求,建立连4妄。
优选的,还包括:在所述外部存储器中创建一个用来存储it据的文件。 优选的,还包括:监测是否接有外部存储器:
当监测到有外部存储器时,直接把转换好的数据发送到外部存储器的文件 中或先暂存转换好的数据,在预定的时间间隔后发送到外部存储器的文件中;
当监测到没有外部存储器时,先暂存转换好的数据,直到监测到有外部存 储器后,发送到外部存储器的文件中或在预定的时间间隔后发送到外部存储器 的文件中。与现有技术相比,本发明具有以下优点:
该系统可以接收来自外部的数据,把数据转换成外部存储器存储数据的格 式,通过外部存储器接口传递给外部存储器。同时该系统具有外部存储器接口 ,
通过该接口可以直接插入其他的移动存储设备来存储网络上的数据。使用方 便,解决了原来通过PC机网络下载到本地存储器,操作麻烦,不便携带的问 题,该系统流动性好,携带方便。 附图说明
图l是现有技术中数据采集存储系统的结构图; 图2是本发明实施例一网络数据存储系统结构图; 图3是本发明实施例二网络数据存储系统结构图; 图4是本发明网络数据存储系统结构图; 图5是本发明网络数据存储的流程图; 图6是本发明网络数据存储工作系统图。 具体实施方式
本发明提供了 一种网络数据存储系统,可以直接把该系统连接到外部网络 上,接收外部网络的数据,经过微处理器转换成外部存储器存储的数据格式, 通过外部存储器接口把转换好的数据直接存储到外部存储器中,方便实用。下 面结合具体实施例来进一步说明本发明。
参见图2,本发明实施例一网络数据存储系统结构图,包括网络接口 201、 接收模块202、转换模块203、发送模块204和外部网络接口 205。
接收模块202通过网络接口 201接收来自外部网络的数据,该网络接口 201可以是串行数据接口也可以是并行数据接口。接收模块202既可以接收串 行发送的网络数据又可以接收并行发送的网络数据。
转换模块203把接收模块接收到的数据转换成外部存储器存储的数据格式。
发送模块204把转换好的数据通过外部存储器接口 205发送到外部存储器 中。该发送模块204可以直接把接收的数据发送到所述的外部存储器,也可以 在预定的时间间隔发送一次数据到外部存储器。
外部存储器接口 205可以是串行通信接口,例如通用串行总线(USB,universal serial bus )接口 ,也可以是其他并4亍通信接口 。
本发明高度集成了数据采集的接收、转换和发送等功能模块,并且把这些 功能模块集成在一起。因其自身功能强大,可以独立完成数据的采集存储。体 积很小,携带方便,特别适合应用在采集地点分散的工业采集系统中。
参见图3,本发明实施例二网络数据存储系统结构图,电源模块310给整 个系统供电,包括5V和3.3V的电源。
网络接口 301接收来自外部网络的连接信号和网络数据;该接口可以是通 用的串行通信接口也可以是并行通信接口 。
响应模块302监听外部网络发起的连接请求,当外部网络发起连接请求 时,确认是否建立连接信号,如果是同时建立一个传输控制协议(TCP, transfer control protocol)服务器接收外部网络的Socket连接,同时把接收模块和外部 网络的连接起来。
在响应模块302建立外部网络和接收模块303的连接后,接收模块303 通过TCP服务器接收来自外部网络的数据;
转换模块304把接收到的外部网络数据转换成外部存储器存储的数据格式。
监测模块305监测系统是否带有外部存储器,当监测模块305监测到没有 外部存储器时,存储模块306存储转换好的数据,直至监测到外部存储器后, 驱动模块307启动外部存储器的驱动程序,在外部存储器中创建一个用来存储 数据的文件。发送模块308把存储在存储模块306中的数据发送到外部存储器 的文件中,也可以在预定的时间间隔后发送到外部存储器的文件中。所述监测 模块305监测到有外部存储器时,发送模块308直接把转换好的数据发送到外 部存储器,也可以存储模块306先暂存转换好的数据,等预定的时间间隔到达 后,发送模块308再把存储模块306中的数据发送到外部存储器的文件中。
存储模块306暂存转换好的数据。该存储模块是Flash形式的,当发送模 块308把存储模块306中的数据存储到外部存储器后,可以擦除暂存在存储模 块306中的这些数据,以备存储新的数据。
驱动模块307启动外部存储器的驱动程序,在外部存储器中创建一个用来 存储数据的文件。发送模块308把转换好的数据通过外部存储器接口 309发送到外部存储器 中。该发送模块308可以直接把接收的数据发送到所述的外部存储器,也可以 在预定的时间间隔向外部存储器发送一次数据。该时间间隔可以根据需要设 定,例如100毫秒、1秒等。
外部存储器接口 309可以是串行通信接口,例如USB接口,也可以是其 他并行通信接口 。
下面结合图4来说明这几个功能模块的具体实现。
参见图4,所示的网络数据存储的内部结构图,由电源407、复位芯片406、 RJ45接口 405、网络变压器404、微处理器芯片403、 USB总线接口芯片402 和USB接口 401。
电源407给整个系统提供电源,包括3.3V电压和5V电压。
复位芯片406,主要是电压监控器件,能在电源电压达到并稳定在合适且 可靠的系统工作电压前使微处理器处于复位状态。同时提供用于监测系统工作 的看门狗定时器和手动复位输入。看门狗定时器可以提高系统的可靠性,检测 微处理器的程序流程是否正常,避免出现程序跑飞现象。手动复位可以是机械 按钮,强制进行复位。
RJ45接口 405是网线接口 ,用于和外部网络连接。
网络变压器404有两个作用, 一是用于传llr数据,把物理层(PHY, physical layer)送过来的差分信号用差模耦合的线圈耦合滤波以增强信号,并且通过电 磁场的转换耦合到不同电平的连接网线的另 一端; 一是隔离网线的不同网络设 备间的不同电平,以防止不同电压通过网线传输损坏设备,同时网络变压器还 有一定的防雷作用。
RJ45接口 405和网络变压器404共同完成图3中的网络接口 301的功能。 微处理器芯片403,用于管理协调各个部分协同工作,当外部网络发起网 络连接请求信号后,微处理器芯片403响应该连接请求,并建立连接,接收来 自外部网络的数据;把接收到的数据转换成外部存储器数据存储的格式。同时 监测系统是否接有外部存储器,如果监测到接有外部存储器,启动驱动程序, 在外部存储器中建立一个用来存储数据的文件,微处理器直接发送转换好的凄t 据到外部存储器的文件中,也可以先存储在自身的Flash中,预定的时间间隔后再发送到外部存储器中。当监测到系统没有接着外部存储器时,先暂存转换
好的数据在自身的Flash中,直到监测到有外部存储器时,启动外部存储器驱 动程序,在外部存储器中建立一个用来存储数据的文件,把暂存在自身Flash 中的数据发送到外部存储器的文件中,也可以等预定的时间间隔到达后再把数 据发送到外部存储器的文件中。
微处理器芯片403完成了图3中的响应模块302、接收模块303、转换模 块304、驱动模块305、存储模块306、监测模块307和发送模块308的功能, 完成数据的接收、转换、存储和发送。
该微处理器芯片可以采用网络芯片MCF5223X系列,该系列的微处理器 本身集成了 Flash存储器、丰富的通讯接口、 -漠数转换器(ADC, analog digital converter)以及以太网接口。由于该微处理器芯片功能强大,可以做到总线不 出芯片,大大^R高了可靠性和抗干扰能力。
网络芯片MCF5223X系列提供了 32位控制器和以太网接口 ,并且提供了 符合标准68K/ColdFire的外设,包括:三个通用异步通信接口 ( UART, universal asynchronous receiver/transmitter),用于实现中长距离连接,通过UART凄史据 可以实现并行输入,串行输出,便于把数据传递给后续的串行通信接口;提供 了 I2C(inter-integrated circuit)和串行夕卜设接口 ( SPI, serial peripheral interface), 用于实现与系统外设的通信。MCF5223X系列内部还集成了控制器局域网 (CAN, controller area network)模块和128K字节的Flash存储器。CAN模 块可以方便地与工业现场总线进行连接,实现数据实时通讯。
USB总线接口芯片402,通过该总线接口可以把串口或并口升级到USB 接口。
USB接口 401 ,通过该接口可以把接收到的网络数据轻松地传送给外部存 储器,如U盘等。
USB总线接口芯片402和USB接口 401共同完成了图3中的外部存储器 接口 307的功能。
在冷链监控采集系统中,采用该存储系统可以对大量的采集数据进行实时 存储监控,方便准确,摆脱了PC机,流动性4艮好。
参见图5,所示的网络数据存储流程图,下面结合具体步骤来描述其过程。步骤501:电源启动,系统上电,对网络协议栈进行初始化;
步骤502:微处理器监听来自中继模块的TCP客户端的连接请求;
步骤503:当有连接请求时,微处理器响应该连接请求;
步骤504:微处理器创建一个TCP服务器类型的Socket;
步骤505:微处理器通过网络变压器和RJ45接口和外部网络建立连接;
步骤506:微处理器接收来自TCP客户端的数据;
步骤507:微处理器把数据转换成外部存储器存储的数据格式;
步骤508:微处理器监测该系统是否带有外部存储器,如果有进入步骤
509,反之进入步骤510;
步骤509:微处理器启动外部存储器驱动程序,在外部存储器中创建一个
用来存储数据的文件;
步骤510:微处理器把转换好的数据存储到自身的Flash中,直到监测到
系统接有外部存储器时,把暂存在自身Flash中的数据发送到外部存储器的文
件中,也可以等预定的时间间隔到达后,再发送数据到外部存储器的文件中; 步骤511:微处理器把转换好的数据发送到外部存储器的文件中,也可以
先暂存在自身的Flash中,等预定时间间隔到达后,再把数据发送到外部存储
器的文件中。
下面结合具体的工作环境来说明本发明的应用。参见图6,所示的本发明 工作系统图,包括采集模块601、无线模块602、中继模块603、以太网604、 网络数据存储系统605、 U盘606。
当采集模块采集到例如冷链监控系统响应设备的温度时,采集模块601 例如温度传感器通过无线模块602把采集到的温度传输到中继模块603,中继 模块603将收到的温度数据按照一定的格式打包,通过以太网604传送给网络 数据存储系统605,此处的网络数据存储系统605即为本发明。网络数据存储 系统605通过自身的网络接口接收来自外部网络的数据,微处理器对接收到的 数据进行格式转换,把数据转换成外部存储器存储的数据格式,再通过自身的 外部存储器接口把数据存储到外部存储器中,此处的外部存储器是通用串行接 口的U盘606。
本实施例优选方式是采用现有应用最广泛的USB接口进行数据存储,这样采集监控系统可以方便存储采集到的数据,可以不直接采用PC机存储网络上 的数据,易用方便。当然,也可以采用其他方式的接口进行数据存储,不局限
于USB接口。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的 限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明。任何 熟悉本领域的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围情况下,都可利用上述 揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰,或修改 为等同变化的等效实施例。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本 发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均仍属 于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1、一种网络数据存储系统,其特征在于,包括网络接口、接收模块、转换模块、发送模块和外部存储器接口: 所述接收模块,用于通过所述的网络接口接收外部网络的数据; 所述转换模块,用于把接收到的数据转换成外部存储器存储的数据格式; 所述发送模块,用于把转换好的数据通过所述外部存储器接口发送到外部存储器中。
2、 根据权利要求1所述的系统,其特征在于,还包括响应模块,用于当 外部网络发起连接请求时,响应该连接请求,建立所述接收模块与外部网络之 间的连4妄。
3、 根据权利要求1或2所述的系统,其特征在于,还包括驱动模块,用 于启动外部存储器驱动程序,在所述外部存储器中创建一个用来存储数据的文 件。
4、 根据权利要求1至3任一项所述的系统,其特征在于,还包括存储才莫 块,用于暂存转换好的数据。
5、 根据权利要求1至4任一项所述的系统,其特征在于,还包括监测模 块,用于监测系统是否接有外部存储器:当监测^t块监测到接有外部存储器时,发送^t块直接把转换好的数据发送 到外部存储器的文件中或存储模块先暂存转换好的数据,在预定的时间间隔后 发送到外部存储器的文件中;当监测模块监测到没有接外部存储器时,存储模块先暂存转换好的数据, 直至监测到外部存储器后,发送模块把数据发送到外部存储器的文件中或存储 模块先暂存数据,预定的时间间隔后,发送模块发送数据到外部存储器的文件 中。
6、 根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述的外部存储器接口是 通用串行通信接口。
7、 一种网络数据存储方法,其特征在于,该方法包括:接收来自外部网络的数据;把接收到的数据转换成外部存储器存储的数据格式; 把转换好的数据发送到外部存储器中。
8、 根据权利要求7所述的方法,其特征在于,接收来自外部网络的数据 之前,还包括:当外部网络发起连接请求,响应连接请求,建立连4妄。
9、 根据权利要求7或8所述的方法,其特征在于,还包括:在所述外部 存储器中创建一个用来存^f诸数据的文件。
10、 根据权利要求7至9任一项所述的方法,其特征在于,还包括:监测 是否接有外部存储器:当监测到有外部存储器时,直接把转换好的数据发送到外部存储器的文件 中或先暂存转换好的数据,在预定的时间间隔后发送到外部存储器的文件中;当监测到没有外部存储器时,先暂存转换好的数据,直到监测到有外部存 储器后,发送到外部存储器的文件中或在预定的时间间隔后发送到外部存储器 的文件中。
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