CN101771728B - 一种传感器数据查询方法、装置和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种传感器数据查询方法、装置和系统，所述方法包括以下步骤：获取目标数据所对应的基站和传感器的信息；根据所述基站和传感器的信息，请求基站所对应的小区广播中心向所述基站覆盖范围内的智能终端发送小区广播，以进行所述目标数据的查询；接收所述智能终端返回的通过传感器所获取的所述目标数据的查询结果。通过应用本发明的技术方案，使智能终端在网络中充当汇聚节点采集传感器数据，达到了降低网络部署成本，实现传感器数据实时采集的效果。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种传感器数据查询方法、装置和系统。
背景技术
微电子技术、计算技术和无线通信等技术的进步，推动了低功耗多功能传感器的快速发展，使其在微小体积内能够集成信息采集、数据处理和无线通信等多种功能。无线传感器网络(wireless sensor network，WSN)就是由部署在检测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息，并发送给观察者。
传感器网络系统通常包括传感器节点(sensor node)、汇聚节点(sink node)和管理节点。大量的传感器节点随机部署在监测区域内部或附近，能够通过自组织方式构成网络。传感器节点监测的数据沿着其它传感器节点逐跳地进行传输，在传输过程中监测数据可能被多个节点处理，经过多跳后路由到汇聚节点，最后通过互联网或卫星到达管理节点。用户通过管理节点对传感器网络进行配置和管理，发布监测任务以及收集检测数据。
传感器节点通常是一个微型的嵌入式系统，它的处理能力、存储能力和通信能力相对较弱，通过携带能量有限的电池供电。汇聚节点的处理能力、存储能力和通信能力相对较强，它连接传感器网络与因特网Internet等外部网络，把收集到的数据转发到外部网络上。
传感器网络中，各传感器节点的能量消耗是不均等的。由于通信都集中在与汇聚节点相邻的传感器节点上，所以这些相邻的节点能量消耗巨大，成为通信的瓶颈。当邻近汇聚节点的传感器节点能量消耗完后，必须补充新的传感器节点，以保证传感器网络的正常运行。
一类典型的维护传感器网络的能量补给的技术方案是：在传感器网络中部署大量的汇聚节点(sink node)减少传感器节点的多跳路由，利用多个汇聚节点分担传感器网络数据采集任务，解除与汇聚节点邻近的传感器节点通信瓶颈，并降低了该邻近汇聚节点的能耗。
另一类解决技术方案是：在传感器网络中部署移动的汇聚节点，减少传感器节点的多跳路由，利用移动的汇聚节点完成传感器网络数据采集任务，在需要采集数据时，采集者携带移动的汇聚节点在传感器网络覆盖区域移动，汇聚节点将读到的传感数据发送回应用服务器，以达到解除与汇聚节点邻近的传感器节点通信瓶颈，并降低了该邻近汇聚节点的能耗的目的。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：
为了均衡传感器网络能耗，需要在传感器网络中部署大量的汇聚节点采集传感器的数据，但是汇聚节点成本相对较高，导致整个传感器网络部署的运营及维护成本很高。
需要传感数据采集者携带专用的移动汇聚节点在传感器覆盖区域采集数据，不能实时采集传感器数据，传感数据的采集依赖于移动汇聚节点的移动路径。
发明内容
本发明实施例提供传感器数据查询方法、装置和系统，降低了网络部署成本，实现了传感器数据的实时采集。
本发明实施例一方面提出一种传感器数据查询方法，包括以下步骤：
获取目标数据所对应的基站和传感器的信息；
根据所述基站和传感器的信息，请求基站所对应的小区广播中心向所述基站覆盖范围内的智能终端发送小区广播，以进行所述目标数据的查询；
接收所述智能终端返回的通过传感器所获取的所述目标数据的查询结果。
另一方面，本发明实施例还提出一种应用服务器，包括：
获取模块，用于获取目标数据所对应的基站和传感器的信息；
广播请求模块，用于根据所述获取模块所获取的基站和传感器的信息，请求基站所对应的小区广播中心向所述基站覆盖范围内的智能终端发送小区广播；
数据处理模块，用于接收所述智能终端返回的通过传感器所获取的所述目标数据的查询结果。
又一方面，本发明实施例还提出一种智能终端，包括：
通信模块，用于接收小区广播中心发送的小区广播；
无线传感模块，用于根据所述通信模块所接收的小区广播，向传感器发送数据采集请求，接收所述传感器根据所述数据采集请求所返回目标数据的查询结果。
再一方面，本发明实施例还提出一种传感器数据查询系统，包括应用服务器、小区广播中心、智能终端和传感器：
应用服务器，用于获取目标数据所对应的基站和传感器的信息，根据获取到的基站和传感器的信息，请求基站所对应的小区广播中心向所述基站覆盖范围内的智能终端发送小区广播，并接收所述智能终端返回的通过传感器所获取的所述目标数据的查询结果；
智能终端，用于根据所述小区广播中心发送的小区广播，向所述传感器查询所述目标数据，并向所述应用服务器返回所述目标数据的查询结果。
本发明实施例的技术方案具有以下优点，通过在智能终端上增加相关的无线传感模块，使智能终端在网络中充当汇聚节点，从而，达到了降低网络部署成本，实现传感器数据实时采集的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一中的一种传感器数据查询方法的流程示意图；
图2为本发明实施例二中的一种传感器数据查询系统的结构示意图；
图3为本发明实施例三中的一种传感器数据查询系统的结构示意图；
图4为本发明实施例三中的一种传感器数据查询方法所对应的网络部署的结构示意图；
图5为本发明实施例四中的一种传感器数据查询方法的流程示意图；
图6为本发明实施例四中的一种小区广播中心的处理流程示意图；
图7为本发明实施例四中的一种智能终端的处理流程示意图；
图8为本发明实施例五中的一种传感器数据查询方法所对应的网络部署的结构示意图；
图9为本发明实施例五中的一种传感器数据查询方法的流程示意图；
图10为本发明实施例六中的一种传感器数据查询方法所对应的网络部署的结构示意图；
图11为本发明实施例六中的一种传感器数据查询方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，为本发明实施例一所提供一种传感器数据查询方法，包括以下步骤：
步骤S101、应用服务器获取目标数据所对应的基站和传感器的信息。
其中，在获取目标数据所对应的基站和传感器的信息之前还包括：
接收用户请求端发送的目标数据的查询请求。
进一步的，本步骤在具体的应用环境中的实现方式为：
应用服务器向存储有传感器位置信息和基站覆盖信息的数据库服务器获取目标数据所对应的基站和传感器的信息。
步骤S102、应用服务器根据基站和传感器的信息，请求基站所对应的小区广播中心向基站覆盖范围内的智能终端发送小区广播，以进行目标数据的查询。
进一步的，本步骤完成之后，该方法具体包括两种数据获取方式，具体说明如下：
方式一：
智能终端接收小区广播中心通过广播方式发送的查询目标数据的小区广播，小区广播包括小区广播标识、传感器标识和智能终端标识；
智能终端通过传感器标识所对应的传感器获取目标数据的查询结果，具体的查询结果通过以下步骤获取：
智能终端根据小区广播中包含的传感器标识向相应的传感器发送目标数据的数据采集请求；
智能终端接收传感器根据数据采集请求所返回的目标数据的查询结果。
进一步的，当智能终端在预设的响应时间内没有接收到传感器根据数据采集请求多返回的目标数据的查询结果时，关闭数据采集请求。这样的设置，可以避免在请求不能及时响应或无法响应的情况下，节点不断查询所造成的能量损失，实现能耗的大幅降低。
再进一步的，本方案中，对于传感器还包括以下处理流程：
传感器接收智能终端发送的目标数据的数据采集请求后，记录小区广播标识；
传感器根据智能终端发送的目标数据的数据采集请求，向智能终端返回采集的目标数据。
而在完成上述数据查询流程之后，当传感器接收到智能终端发送的其他数据采集请求时，传感器进一步判断其他数据采集请求所对应的小区广播标识与已记录的小区广播标识是否相同；
如果判断的结果为相同，则不响应其他数据采集请求；如果判断的结果为不同，则根据其他数据采集请求向智能终端返回采集的目标数据。
这样的方案设计可以避免相同查询进行的重复执行，减少能源的重复浪费。
方式二：
应用服务器接收基站覆盖范围内的智能终端返回的各智能终端下包含的与目标数据相对应的传感器的传感器标识列表；
根据传感器标识列表和预设的选择规则，应用服务器在基站覆盖范围内的智能终端中选择一个或多个智能终端，发送数据采集请求，以进行目标数据的查询。
其中，上述的与目标数据相对应的传感器标识列表具体通过以下方步骤生成：
智能终端监听覆盖范围内的所有传感器，获取覆盖范围内的各传感器的传感器标识；
当智能终端接收到小区广播中心通过广播方式发送的查询目标数据的小区广播时，判断覆盖范围内的各传感器的传感器标识中是否存在与小区广播中所包含的传感器标识相同的传感器标识；
当覆盖范围内的各传感器的传感器标识中存在与小区广播中所包含的传感器标识相同的传感器标识时，智能终端将相同的传感器标识生成传感器标识列表。
步骤S103、应用服务器接收智能终端返回的通过传感器所获取的目标数据的查询结果。
进一步的，对应在步骤S101中的接收用户请求端的查询请求的情况，本步骤中，应用服务器接收智能终端返回的通过传感器所获取的目标数据的查询结果之后还包括以下处理步骤：
应用服务器向用户请求端发送目标数据的查询结果；和/或，
应用服务器向数据库服务器发送目标数据的查询结果，以进行数据存储。
本发明实施例的技术方案具有以下优点，通过在智能终端上增加相关的无线传感模块，使智能终端在网络中充当汇聚节点，从而，达到了降低网络部署成本，实现传感器数据实时采集的效果。
对应上述的本发明实施例一，本发明通过实施例二提出一种传感器数据查询系统，结构示意图如图2所示，包括应用服务器21、小区广播中心22、智能终端23和传感器24：
应用服务器21，用于获取目标数据所对应的基站和传感器的信息，根据获取到的基站和传感器的信息，请求基站所对应的小区广播中心22向基站覆盖范围内的智能终端23发送小区广播，并接收智能终端23返回的通过传感器24所获取的目标数据的查询结果，包括：
获取模块211，用于获取目标数据所对应的基站和传感器的信息。
广播请求模块212，用于根据获取模块211所获取的基站和传感器的信息，请求基站所对应的小区广播中心22向基站覆盖范围内的智能终端23发送小区广播；
数据处理模块213，用于接收智能终端23返回的通过传感器24所获取的目标数据的查询结果。
进一步的，应用服务器21中还包括：
查询模块214，用于接收用户请求端发送的目标数据的查询请求，并将数据处理模块213接收的智能终端23返回的通过传感器24所获取的目标数据的查询结果返回给用户请求端。
再进一步的，应用服务器21还包括：
列表接收模块215，用于接收基站覆盖范围内的智能终端23返回的各智能终端下包含的与目标数据相对应的传感器24的传感器标识列表；
终端选择模块216，用于根据列表接收模块215所接收的传感器标识列表和预设的选择规则，在基站覆盖范围内的智能终端23中选择一个或多个智能终端，发送数据采集请求，以进行目标数据的查询。
智能终端23，用于根据小区广播中心22发送的小区广播，向传感器24查询目标数据，并向应用服务器21返回目标数据的查询结果，具体包括：
通信模块231，用于接收小区广播中心22发送的小区广播；
无线传感模块232，用于根据通信模块231所接收的小区广播，向传感器24发送数据采集请求，接收传感器24根据数据采集请求所返回目标数据的查询结果。
进一步的，该智能终端还包括以下模块中的一个或多个：
控制模块233，用于根据通信模块231所接收的小区广播，触发无线传感模块232的运行；
处理模块234，用于对无线传感模块232所接收的目标数据的查询结果进行处理封装，通过通信模块231发送给应用服务器21。
进一步的，上述系统还包括：
数据库服务器25，用于存储基站和传感器的信息，和/或，应用服务器21所获取的目标数据的查询结果。
基于上述设置，应用服务器21中的获取模块211具体用于向存储有传感器位置信息和基站覆盖信息的数据库服务器25获取目标数据所对应的基站和传感器的信息。
上述模块可以分布于一个装置，也可以分布于多个装置。上述模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
本发明实施例的技术方案具有以下优点，通过在智能终端上增加相关的无线传感模块，使智能终端在网络中充当汇聚节点，从而，达到了降低网络部署成本，实现传感器数据实时采集的效果。
在实际的应用场景中，上述的装置和系统可以作出相应的更改和变化，上述模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
如图3所示，为本发明实施例三所提出的一种传感器数据查询系统的结构示意图，包括用户请求端31、应用服务器32、数据库服务器33、小区广播中心34、智能终端35和传感器36。
本发明实施例三所提出的一种传感器数据查询方法所对应的网络部署示意图如图4所示，该图中描绘了在优选的传感网络部署实施方案中所具有的功能设备及它们相互通信时的关系。图中的基站小区广播中心401(相当于图3中的小区广播中心34)为现有设备，与传感器402通信的智能终端403(装有无线传感模块)是整个传感网络部署的前提设备。
下面，结合图3，对本系统中的具体设备配置进行说明如下：
应用服务器32负责接受用户请求端31发起的查询请求，然后根据请求的内容向数据库服务器33发起数据查询请求，获取查询的目的地址，再通过小区广播中心34广播请求，等待智能终端35响应，根据智能终端35获取传感器36的数据后所返回的响应结果进行相应的数据处理，再返回给用户请求端31。
优选的应用服务器32可以包含如下的功能模块：
查询处理模块321：负责处理用户请求端31发来的用户请求(例如：A地区的温度)，分析请求的目的地址(A地区)及请求的内容(温度的传感数据)，并向数据库服务器33发起目的地址查询请求(例如：覆盖A地区的基站编号及传感器编号)，响应目的地址返回结果(例如：基站号：1；传感器号：32)，触发应用服务器32中小区广播控制模块332进行后续过程。
小区广播控制模块322：负责按照查询处理模块321中发出的请求，生成针对目的地址的传感数据查询请求(例如：基站号为1覆盖范围内，传感器号为32的温度传感数据)，并发送该查询请求至小区广播中心34，触发小区广播中心34内的后续进程。
数据处理模块323：负责与智能终端35传回来的传感数据的过滤、处理及解析；将数据传回给查询处理模块321，并将数据记录到数据库服务器33中的历史传感数据库中。
数据库服务器33：负责维护所有的传感数据。
其中，包括传感器编号、传感数据、数据产生时间及数据来源等。用户在查询历史数据时提供上述的信息。以上历史数据信息存储在历史数据存储模块332中。
在本发明实施例中还在数据库服务器33中增加配置信息存储模块331，用于存储传感器与基站对应的一些配置信息，包括传感器对应的基站编号，基站覆盖的区域等。
下面，结合本实施例中的前述实施场景，对数据库服务器33上存储的信息举例：
在配置信息存储模块331中，存储的传感器402和基站407的信息如下，包括传感器编号和基站编号，以及对应地区等信息：
表1传感器配置信息表
| 传感器编号 | 覆盖传感器部署区域的基站号 | 传感器部署的地址 | …… |
| 32 | 1 | A地区 | …… |
| …… | …… | …… | …… |
进一步的，在历史数据存储模块33中存储的历史传感数据信息举例说明如下：
表2传感器数据信息表
| 传感器编号 | 传感器类型 | 传感器数据 | 时间 | 数据来源 | …… |
| 32 | 温度 | 27 | 2008-10-0810:32:21 | 华为 | …… |
| …… | …… | …… | …… | …… | …… |
需要进一步指出的是，上述的信息存储格式和字段内容仅是本发明的优选实施例，在实际应用中，可以根据具体的情况和需要进行调整，这样的变化并不影响本发明的保护范围。
小区广播中心34：该设备是现有无线网络上的现有设备，负责将信息(通知、广告或请求消息)分发到特定地理位置区域内的移动用户。小区广播短消息中心通过标准的七号信令(MAP消息)与移动交换中心互通，控制移动交换中心发送或删除小区广播短消息。
在本发明实施例中的小区广播中心34主要负责根据应用服务器32中小区广播控制模块322的小区广播请求(例如：请求基站编号为1，传感器编号为32的温度传感数据)，发送小区广播(例如：传感器编号为32的温度传感数据)。一个优选的小区广播中心34含有如下的功能模块：小区广播中心341(Cell Broadcast Center，CBC)、移动交换系统342(MobileSwitching Center，MSC)、基站控制器343(Base Station Controller，BSC)、基站收发信机344(Base Transceiver Station，BTS)和移动台(Mobile Station，MS)等部分组成。
其中，一个小区广播中心341(CBC)可与多个移动交换系统342(MSC)相连，一个移动交换系统342(MSC)可与多个基站控制器343(BSC)相连。
智能终端35：同样是现有的设备，可以通过基站收发消息，使用现有电信网络的提供的业务。在本发明实施例中，智能终端35中增加一个无线传感模块353(可以是支持ZigBee或其他的无线传感模块)，可以用于与传感器36交互通信，发送请求和接收传感数据。
一个优选的智能终端35中含有如下的功能模块：
无线通信模块351：负责智能终端35与外部网络(电信网，互联网等)的通信交互，包括接收小区广播中心34发送的小区广播，发送传感数据给应用服务器32。
控制模块352：根据无线通信模块351所获取的小区广播发送来的请求触发无线传感模块353的运行。
无线传感模块353：负责与传感器36交互通信，获取传感器数据。
处理模块354：负责传感器36所返回数据的简单处理封装，通过无线通信模块351发送给应用服务器32。
通过上述的描述，对应上述的本发明实施例二，各功能模块根据具体的应用场景，在名称和组合形式上进行了调整，这样的变化并不影响本发明的保护范围。
本发明实施例的技术方案具有以下优点，通过在智能终端上增加相关的无线传感模块，使智能终端在网络中充当汇聚节点，从而，达到了降低网络部署成本，实现传感器数据实时采集的效果。
基于上述的本发明实施例三所提出的系统，本发明实施例四提出了基于本系统的一种传感器数据查询方法的实现流程，具体如图5所示，包括以下步骤：
步骤S501、应用服务器接收到用户请求端发送过来的传感数据查询请求。
用户查询请求中包含需要查询的目标数据的位置、属性、条件、时间等信息。
步骤S502、应用服务器中的查询处理模块解析用户查询请求，按照查询的地点，向数据库服务器查找相关基站及传感器的标识信息。
步骤S503、数据库服务器将查找结果，例如基站与传感器的标识信息等，返回给应用服务器。
步骤S504、应用服务器中的小区广播控制模块向小区广播中心发起小区广播请求。
其中，小区广播请求中包括基站号，传感器号，查询内容等信息。
步骤S505、小区广播中心发起小区广播。
具体的过程参见后续的小区广播流程，在本实施例中不再赘述。
步骤S506、智能终端接收到小区广播后，触发无线传感模块，根据广播请求内容向传感器采集数据。
具体的数据采集过程参见后续的智能终端处理流程，在本实施例中不再赘述。
步骤S507、传感器返回传感数据给智能终端。
步骤S508、智能终端对传感数据进行简单过滤，将传感数据发送回应用服务器。
步骤S509、应用服务器中的数据处理模块将收到传感数据分析处理后，发送至数据库服务器，以保存历史传感数据。
步骤S510、应用服务器将传感数据封装成查询结果发送给用户请求端。
为了进一步说明上述流程的具体实现方式，本发明实施例进一步给出了小区广播中心和智能终端的相应数据处理流程，具体流程说明如下：
如图6所示，为小区广播中心的处理流程示意图，具体包括以下步骤：
步骤S601、小区广播中心接收到应用服务器发送的广播查询请求，产生小区广播ID。
其中，广播查询请求中包括基站标识、传感器标识等信息。
步骤S602、小区广播中心解析广播查询请求的目的基站标识，通过7号信令将请求封装发送给移动交换中心。
步骤S603、移动交换中心接收到信令后，通过自身与基站控制器的接口协议发送该信令到基站控制器。
步骤S604、基站控制器根据自身与基站收发信机的接口协议发送信令到基站收发信机。
步骤S605、基站收发信机根据信令发送小区广播到智能终端。
其中，小区广播中具体包括传感器ID、小区广播ID等信息。
需要进一步指出的是，在上述流程中，各步骤所使用的通信协议和信令均是本发明的一种优选实施例，其他可以达到相同技术效果的变化也同样属于本发明的保护范围。
如图7所示，为智能终端的处理流程示意图，具体包括以下步骤：
步骤S701、智能终端的无线通信模块接收到小区广播。
其中，小区广播中包括传感器ID、小区广播ID、请求者ID等信息
步骤S702、控制模块解析小区广播请求。
步骤S703、控制模块触发智能终端中的无线传感模块启动。
步骤S704、智能终端中的无线传感模块开启监听，向各传感器采集数据，各传感器返回传感数据给智能终端；
步骤S705、智能终端中的处理模块根据广播请求过滤传感数据。
步骤S706、智能终端中的处理模块将传感数据返回给无线通信模块。
步骤S707、无线通信模块将传感数据发送到应用服务器。
其中，传感数据中具体包括传感器标识、传感器数据等信息。
本发明实施例的技术方案具有以下优点，通过在智能终端上增加相关的无线传感模块，使智能终端在网络中充当汇聚节点，从而，达到了降低网络部署成本，实现传感器数据实时采集的效果。
进一步的，结合具体的实现场景，本发明实施例五进一步给出了一种传感器数据查询方法的实现流程。
在本实施例中，网络部署示意图如图8所示，用户801现在处于地区A，准备通过一段高速公路B的行驶而到达地区C，由于台风影响，路面有积水，他需要查询行进途中的路面现在的积水情况。
在该段高速公路B的路面上，部署有积水深度传感器，因为路面近100m或者更远的地方路面的情况是相近，路面传感器部署单一稀疏，即50m范围内只存在一个或者几个相同类型的传感器。
用户801通过手机向公路信息系统803发起路面信息查询请求(高速公路B的路面积水情况)，应用服务器804解析请求(高速公路B，积水传感器)，然后向数据库服务器805查询覆盖高速公路B的基站号和基站范围内的传感器号，应用服务器804获取到基站号和传感器号后，向小区广播中心806请求对指定的基站807发送小区广播。
小区广播中心806根据基站号通过相应的基站807发送小区广播，内容包括：该条小区广播的标识，传感器号。
基站807覆盖范围内的智能终端808收到小区广播后，根据小区广播内容包括：传感器号，向指定的传感器802发送请求，指定的传感器802将采集到的数据返回给应用服务器804，应用服务器804处理后将查询结果返回给最终用户801。
本实施例的详细流程如图9所示，包括以下步骤：
步骤S901、用户发起路面信息查询请求。
其中，该路面信息查询请求具体包括：
1、查询的位置，用来寻找相应的传感器标识信息(例如：高速公路B)。
2、查询的特征，即传感器的属性值，包括传感器类型或传感器发布来源等(例如：积水深度)。
步骤S902、应用服务器对查询请求解析。
在本实施例中，解析结果为：
查询地点：高速公路B；
传感器类型：积水深度。
步骤S903、应用服务器根据查询地点向数据库查询覆盖高速公路B的基站号及基站覆盖范围内的积水传感器的ID。
步骤S904、数据库服务器返回查询得到的基站号和传感器ID。
步骤S905、应用服务器生成小区广播请求。
步骤S906、应用服务器向小区广播中心发送广播请求。
步骤S907、小区广播中心将生成小区广播ID请求发送至移动交换中心。
步骤S908、移动交换中心发送请求至基站控制中心。
步骤S909、基站控制中心发送请求至基站收发信机。
步骤S910、基站收发信机发起小区广播。
该小区广播中含小区广播ID，传感器ID等信息。
步骤S911、多个智能终端通过自身的无线通信模块接收小区广播。
步骤S912、智能终端的无线传感控制模块激活无线传感模块。
步骤S913、多个智能终端根据传感器ID向传感器发起数据采集请求。
其中，数据采集请求中包括传感器ID，小区广播ID，手机本身ID。
进一步的，如果手机端在持续一段时间(该时间即为响应时间，可进行预设)内接收不到任何的传感数据，则关闭发送请求。
步骤S914、传感器根据数据采集请求，获取传感数据，返回给智能终端。
从传感器节能考虑，传感器接收到一个数据采集请求时，记录该请求的小区广播ID到传感器缓存；然后采集数据，返回给请求采集数据的手机。当其它手机发起请求时，传感器在缓存中查询请求中的小区广播ID，如果有该小区广播ID，则不响应该请求。
步骤S915、智能终端对传感数据处理。
步骤S916、智能终端将采集到的传感数据通过无线通信模块发送给应用服务器。
步骤S917、应用服务器对传感数据过滤处理。
步骤S918、应用服务器将该查询数据存储到历史数据库中。
步骤S919、应用服务器将查询数据发送给用户。
其中，需要指出的是，步骤S918和步骤S919没有必然的先后顺序，优先执行某一步骤或同时执行两步骤所带来的流程变化并不影响本发明的保护范围。
本发明实施例的技术方案具有以下优点，通过在智能终端上增加相关的无线传感模块，使智能终端在网络中充当汇聚节点，从而，达到了降低网络部署成本，实现传感器数据实时采集的效果。
进一步的，相对于本发明实施例五中所提出的传感器单一稀疏部署的情况，结合具体的实现场景，本发明实施例六进一步给出了一种传感器密集部署情况下的传感器数据查询方法的实现流程。
在本实施例中，网络部署示意图如图10所示，当传感器数据部署密集时，即在同一路面的近距离，可能部署有不同传感类型的传感器1001，可能在50m的范围内，同时部署有积水深度传感器，温度传感器，路面车辆数目传感器等多个传感器，部署密集。
本实施例的详细流程如图11所示，包括以下步骤：
步骤S1101、用户发起路面信息查询请求：
其中，该路面信息查询请求具体包括：
1、查询的位置，用来寻找相应的传感器标识信息(例如：高速公路B)；
2、查询的特征，即传感器的属性值，包括传感器类型或传感器发布来源等(例如：积水深度)。
步骤S1102、应用服务器对查询请求解析。
在本实施例中，解析结果为：
查询地点：高速公路B；
传感器类型：积水深度；
步骤S1103、应用服务器根据查询地点向数据库查询覆盖梅林关的基站号及基站覆盖范围内的积水传感器的ID。
步骤S1104、数据库服务器返回查询得到的基站号和传感器ID。
步骤S1105、应用服务器生成小区广播请求。
步骤S1106、应用服务器向小区广播中心发送小区广播请求。
步骤S1107、小区广播中心将生成小区广播ID请求发送至移动交换中心。
步骤S1108、移动交换中心发送请求至基站控制中心。
步骤S1109、基站控制中心发送请求至基站收发信机。
步骤S1110、基站收发信机发起小区广播。
该小区广播中含小区广播ID，传感器ID等信息。
步骤S1111、多个智能终端通过自身的无线通信模块接收小区广播。
步骤S1112、智能终端的无线传感控制模块激活无线传感模块。
步骤S1113、多个接收到小区广播请求的智能终端获取周围的传感器ID。
由于传感器部署密集，多个智能终端如果同时向传感器发起数据采集请求，则会导致在该传感器通信范围内的其它传感器不能响应其它的应用请求，在这种情况下，多个接收到小区广播请求的智能终端开启无线传感模块监听传感器响应，获取周围的传感器ID。
步骤S1114、传感器广播自身的传感器ID。
步骤S1115、智能终端接收到自身周围的传感器ID后与小区广播请求中的传感器ID比较。
如果一致则向应用服务器发送消息，该消息中包括小区广播ID，智能终端ID。
步骤S1116、应用服务器选择智能终端代理查询传感数据。
应用服务器收到消息(同一个小区广播ID下对应一个或多个智能终端ID)后可以根据一定的策略选择该小区广播ID对应的某一个的智能终端代理查询传感数据采集。
步骤S1117、指定的智能终端向传感器采集数据。
步骤S1118、传感器将传感数据返回给智能终端。
步骤S1119、智能终端对传感数据处理。
步骤S1120、智能终端将采集到的传感数据通过无线通信模块发送给应用服务器。
步骤S1121、应用服务器对传感数据过滤处理。
步骤S1122、应用服务器将该查询数据存储到历史数据库中。
步骤S1123、应用服务器将查询数据发送给用户。
其中，需要指出的是，步骤S1122和步骤S1123没有必然的先后顺序，优先执行某一步骤或同时执行两步骤所带来的流程变化并不影响本发明的保护范围。
本发明实施例的技术方案具有以下优点，通过在智能终端上增加相关的无线传感模块，使智能终端在网络中充当汇聚节点，从而，达到了降低网络部署成本，实现传感器数据实时采集的效果。
具体的，上述各实施例所提出的蜂窝网络优化的传感器网络部署，采用了移动的装有无线传感模块地手机作为汇聚节点，避免了在传感器网络中大规模部署固定的汇聚节点，节约了网络部署维护的成本，并解决了传感器网络中的传感器节点能耗不均导致网络通信故障的问题。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可以通过硬件实现，也可以可借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现基于这样的理解，本发明的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。
Claims (15)
1.一种传感器数据查询方法，其特征在于，包括以下步骤：
向存储有传感器位置信息和基站覆盖信息的数据库服务器获取目标数据所对应的基站和传感器的信息；
根据所述基站和传感器的信息，请求基站所对应的小区广播中心向所述基站覆盖范围内的智能终端发送小区广播，以进行所述目标数据的查询，所述小区广播包括小区广播标识、传感器标识和智能终端标识；
接收所述智能终端返回的根据小区广播中包含的传感器标识从与传感器标识对应的传感器所获取的所述目标数据的查询结果；
当所述智能终端在预设的响应时间内没有接收到传感器根据数据采集请求返回的目标数据的查询结果时，关闭数据采集请求；
其中，所述根据所述基站和传感器的信息，请求基站所对应的小区广播中心向所述基站覆盖范围内的智能终端发送小区广播之后，还包括：
接收所述基站覆盖范围内的智能终端返回的各所述智能终端下包含的与所述目标数据相对应的传感器的传感器标识列表；
根据传感器标识列表和预设的选择规则，在所述基站覆盖范围内的智能终端中选择一个或多个智能终端，发送数据采集请求，以进行所述目标数据的查询；
所述传感器接收所述智能终端发送的所述目标数据的数据采集请求后，记录所述小区广播标识；
所述传感器根据所述智能终端发送的所述目标数据的数据采集请求，向所述智能终端返回采集的目标数据。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述向存储有传感器位置信息和基站覆盖信息的数据库服务器获取目标数据所对应的基站和传感器的信息之前，还包括：
接收用户请求端发送的所述目标数据的查询请求。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述接收所述智能终端返回的根据小区广播中包含的传感器标识从与传感器标识对应的传感器所获取的所述目标数据的查询结果之后，还包括：
向所述用户请求端发送所述目标数据的查询结果；和/或，
向数据库服务器发送所述目标数据的查询结果，以进行数据存储。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述基站和传感器的信息，请求基站所对应的小区广播中心向所述基站覆盖范围内的智能终端发送小区广播，以进行所述目标数据的查询之后，还包括：
所述智能终端接收所述小区广播中心通过广播方式发送的查询所述目标数据的小区广播，所述小区广播包括小区广播标识、传感器标识和所述智能终端标识；
所述智能终端通过所述传感器标识所对应的传感器获取所述目标数据的查询结果。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述智能终端通过所述传感器标识所对应的传感器获取所述目标数据的查询结果，具体通过以下步骤获取：
所述智能终端根据所述小区广播中包含的所述传感器标识向相应的传感器发送所述目标数据的数据采集请求；
所述智能终端接收所述传感器根据所述数据采集请求所返回的所述目标数据的查询结果。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述智能终端根据所述小区广播中包含的所述传感器标识向相应的传感器发送所述目标数据的数据采集请求之后，还包括：
当所述智能终端在预设的响应时间内没有接收到所述传感器根据所述数据采集请求返回的所述目标数据的查询结果时，关闭所述数据采集请求。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述智能终端根据所述小区广播中包含的所述传感器标识向相应的传感器发送所述目标数据的数据采集请求之后，还包括：
所述传感器接收所述智能终端发送的所述目标数据的数据采集请求后，记录所述小区广播标识；
所述传感器根据所述智能终端发送的所述目标数据的数据采集请求，向所述智能终端返回采集的目标数据。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述传感器根据所述智能终端发送的所述目标数据的数据采集请求，向所述智能终端返回采集的目标数据之后，还包括：
当所述传感器接收到所述智能终端发送的其他数据采集请求时，判断所述其他数据采集请求所对应的小区广播标识与已记录的所述小区广播标识是否相同；
如果所述判断的结果为相同，则不响应所述其他数据采集请求；如果所述判断的结果为不同，则根据所述其他数据采集请求向所述智能终端返回采集的目标数据。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述智能终端下包含的与所述目标数据相对应的传感器的传感器标识列表，具体通过以下步骤生成：
所述智能终端监听覆盖范围内的所有传感器，获取所述覆盖范围内的各传感器的传感器标识；
当所述智能终端接收到所述小区广播中心通过广播方式发送的查询所述目标数据的小区广播时，判断所述覆盖范围内的各传感器的传感器标识中是否存在与所述小区广播中所包含的传感器标识相同的传感器标识；
当所述覆盖范围内的各传感器的传感器标识中存在与所述小区广播中所包含的传感器标识相同的传感器标识时，所述智能终端将所述相同的传感器标识生成所述传感器标识列表。
10.一种应用服务器，其特征在于，包括：
获取模块，用于向存储有传感器位置信息和基站覆盖信息的数据库服务器获取目标数据所对应的基站和传感器的信息；
广播请求模块，用于根据所述获取模块所获取的基站和传感器的信息，请求基站所对应的小区广播中心向所述基站覆盖范围内的智能终端发送小区广播，所述小区广播包括小区广播标识、传感器标识和智能终端标识；
数据处理模块，用于接收所述智能终端返回的根据小区广播中包含的传感器标识从与传感器标识对应的传感器所获取的所述目标数据的查询结果；
当所述智能终端在预设的响应时间内没有接收到传感器根据数据采集请求返回的目标数据的查询结果时，关闭数据采集请求；
列表接收模块，用于接收所述基站覆盖范围内的智能终端返回的各所述智能终端下包含的与所述目标数据相对应的传感器的传感器标识列表；
终端选择模块，用于根据所述列表接收模块所接收的传感器标识列表和预设的选择规则，在所述基站覆盖范围内的智能终端中选择一个或多个智能终端，发送数据采集请求，以进行所述目标数据的查询；所述传感器接收所述智能终端发送的所述目标数据的数据采集请求后，记录所述小区广播标识；所述传感器根据所述智能终端发送的所述目标数据的数据采集请求，向所述智能终端返回采集的目标数据。
11.如权利要求10所述的应用服务器，其特征在于，还包括：
查询模块，用于接收用户请求端发送的所述目标数据的查询请求，并将所述数据处理模块接收的所述智能终端返回的根据小区广播中包含的传感器标识从与传感器标识对应的传感器所获取的所述目标数据的查询结果返回给所述用户请求端。
12.一种智能终端，其特征在于，包括：
通信模块，用于接收小区广播中心发送的小区广播，所述小区广播包括小区广播标识、传感器标识和智能终端标识，所述传感器标识用于和基站覆盖范围内其他传感器的相同的传感器标识生成传感器标识列表；
无线传感模块，用于根据所述通信模块所接收的小区广播，向传感器发送数据采集请求，接收根据小区广播中包含的传感器标识从与传感器标识对应的传感器获取根据所述数据采集请求所返回目标数据的查询结果；当所述智能终端在预设的响应时间内没有接收到传感器根据数据采集请求返回的目标数据的查询结果时，关闭数据采集请求；所述传感器接收所述智能终端发送的所述目标数据的数据采集请求后，记录所述小区广播标识；所述传感器根据所述智能终端发送的所述目标数据的数据采集请求，向所述智能终端返回采集的目标数据。
13.如权利要求12所述的智能终端，其特征在于，还包括：
控制模块，用于根据所述通信模块所接收的小区广播，触发所述无线传感模块的运行；和/或
处理模块，用于对所述无线传感模块所接收的目标数据的查询结果进行处理封装，通过所述通信模块发送给应用服务器。
14.一种传感器数据查询系统，其特征在于，包括应用服务器、小区广播中心、智能终端和传感器：
应用服务器，用于向存储有传感器位置信息和基站覆盖信息的数据库服务器获取目标数据所对应的基站和传感器的信息，根据获取到的基站和传感器的信息，请求基站所对应的小区广播中心向所述基站覆盖范围内的智能终端发送小区广播，所述小区广播包括小区广播标识、传感器标识和智能终端标识，并接收所述智能终端返回的根据小区广播中包含的传感器标识从与传感器标识对应的传感器所获取的所述目标数据的查询结果；当所述智能终端在预设的响应时间内没有接收到传感器根据数据采集请求返回的目标数据的查询结果时，关闭数据采集请求；其中，所述根据获取到的基站和传感器的信息，请求基站所对应的小区广播中心向所述基站覆盖范围内的智能终端发送小区广播之后，还包括：接收所述基站覆盖范围内的智能终端返回的各所述智能终端下包含的与所述目标数据相对应的传感器的传感器标识列表；根据传感器标识列表和预设的选择规则，在所述基站覆盖范围内的智能终端中选择一个或多个智能终端，发送数据采集请求，以进行所述目标数据的查询；
智能终端，用于根据所述小区广播中心发送的小区广播，向所述传感器查询所述目标数据，并向所述应用服务器返回所述目标数据的查询结果；所述传感器接收所述智能终端发送的所述目标数据的数据采集请求后，记录所述小区广播标识；所述传感器根据所述智能终端发送的所述目标数据的数据采集请求，向所述智能终端返回采集的目标数据。
15.如权利要求14所述的系统，其特征在于，还包括：
数据库服务器，用于存储基站和传感器的信息，和/或，所述应用服务器所获取的所述目标数据的查询结果。
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