CN104408901A - 一种智能制造通用蓝牙串口数据采集方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工业现场数据采集领域，更具体地，涉及一种智能制造通用蓝牙串口数据采集方法。其包括：串口设备以蓝牙方式将数据发送给移动智能终端；移动智能终端采用序列化方式将采集到的数据发送给服务器端；服务器端将数据写入数据库服务器中。本发明依据通用的移动智能终端在社会中使用的通用性，利用其来采集、保存和中转采集数据，使得本发明在相比于现有技术中采用传统终端上具有更大程度的普及；依据通用的移动智能终端蓝牙与串口设备通信的连接性好，使得蓝牙与串口设备之间的通信更为稳定、可靠、实时性。

Description

一种智能制造通用蓝牙串口数据采集方法

技术领域

本发明涉及工业现场数据采集领域，更具体地，涉及一种智能制造通用蓝牙串口数据采集方法。

背景技术

智能制造是面向产品全生命周期，实现在感知条件下的信息化制造。智能制造技术是在现代传感技术、网络技术、自动化技术、拟人化智能技术等先进技术的基础上，通过智能化的感知、人机交互、决策和执行技术，实现设计过程、制造过程和制造装备智能化，是信息技术、智能技术与装备制造过程技术的深度融合与集成。

目前制造业现场感知主要是基于传统的手工数据采集，手工抄写的数据得不到有效保存，也无法有效利用这些数据。工业现场数据常用来进行实时控制和后期数据分析以指导和优化生产过程，数据采集需要满足实时可靠、高效便捷的要求；传统工业现场设备通常提供串口进行控制和通信，目前这些设备的串口并没有得到很好的使用和开发，单个设备形成信息孤岛，而工业现场环境繁杂、生产环境动态变化、制造资源快速流动等特征，使得有限网络部署困难，需要采用多种无线网络技术实现数据采集和传输。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷（不足），提供一种数据采集实时性好、效率高的智能制造通用蓝牙串口数据采集方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种智能制造通用蓝牙串口数据采集方法，包括：

串口设备以蓝牙方式将数据发送给移动智能终端；

移动智能终端采用序列化方式将采集到的数据发送给服务器端；

服务器端将数据写入数据库服务器中。

上述方案中，串口设备以蓝牙方式将数据发送给移动智能终端的实现方式为：所述串口设备连接串口转蓝牙模块，串口转蓝牙模块连接带蓝牙模块的移动智能终端。

上述方案中，移动智能终端收到数据后还将数据存储到本地数据库中。

上述方案中，所述本地数据库采用嵌入式数据库。

上述方案中，服务器端通过WLAN或者有线网络连接数据库服务器。

上述方案中，服务器端基于socket连接方式连接移动智能终端。

上述方案中，所述数据库服务器采用通用数据库进行数据保存。

上述方案中，移动智能终端采用序列化方式将采集到的数据发送给服务器端的具体步骤为：

移动智能终端中建立处理对象流的机制：

移动智能终端基于处理对象流的机制将采集到的数据对象序列化；

移动智能终端将序列化的数据发送给服务器端。

上述方案中，所述移动智能终端采用安卓系统。

与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：

（1）本发明依据通用的移动智能终端在社会中使用的通用性，利用其来采集、保存和中转采集数据，使得本发明在相比于现有技术中采用传统终端上具有更大程度的普及；依据通用的移动智能终端蓝牙与串口设备通信的连接性好，使得蓝牙与串口设备之间的通信更为稳定、可靠、实时性。

（2）本发明针对数据量大、来源复杂的问题，提出了序列化写入数据库的方式，将大量复杂的数据进行切割、细小化，从而提高写库的正确性。

附图说明

图1为本发明一种智能制造通用蓝牙串口数据采集方法具体实施例中数据采集和控制流程。

图2为本发明的蓝牙串口连接图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；

对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含所指示的技术特征的数量。由此，限定的“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接连接，可以说两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

实施例1

本发明针对智能制造业串口数据采集特征，以应用于传统的工业控制现场采集作为研究对象，重点研究工业现场数据采集实时性以及数据高效存储问题。本本发明的重点在于：采用通用的移动智能终端进行数据采集和传输；移动智能终端和串口设备之间通过蓝牙进行通信；采集数据存储在移动终端的同时，采用序列化方法传送给服务器端，由服务器端写入数据库服务器；终端和服务器之间通过工业WLAN结合有线网络进行通信。具体的实施方式如下：

如图1和2所示，本发明一种智能制造通用蓝牙串口数据采集方法具体实施例，的具体步骤包括：

S101.串口设备以蓝牙方式将数据发送给移动智能终端；具体地，串口设备可以通过连接串口转蓝牙模块，串口转蓝牙模块连接带蓝牙模块的移动智能终端。

S102.移动智能终端采用序列化方式将采集到的数据发送给服务器端；

S103.服务器端将数据写入数据库服务器中。

其中，移动智能终端对串口设备具有控制功能，通过移动智能终端可以设置串口设备检测产品的各种参数和性能，然后通过串口转蓝牙模块将检测到的数据采集回来，从而为后面的数据保存提供数据来源。

在具体实施过程中，移动智能终端可以采用Android（安卓）系统，移动智能终端与串口设备之间采用蓝牙通信，服务器端与数据库服务器之间通过WLAN通信，适应工业现场某些设备动态移动的特点，同时避免有线网路部署困难的问题。

其中，串口转蓝牙模块的应用将串口与蓝牙结合起来，使得串口设备具备了蓝牙通信能力。为了稳定连接，所述串口转蓝牙模块与串口设备之间要保证有很好的电源供应，而且要考虑在合理的连接范围内。

具体应用时，如图2所示，蓝牙通信主要包括四个步骤：设置蓝牙设备、寻找局域网内可能或者匹配的设备、连接设备和设备之间的数据传输。建立蓝牙连接的所需要的基本对象如下：

蓝牙适配器：代表了一个本地的蓝牙适配器，它是所有蓝牙交互的入口点，利用它可以发现其他蓝牙设备，查询绑定了的设备，使用已知的MAC地址可以实例化一个蓝牙设备和建立蓝牙服务端Socket来监听来自其他设备的连接。

蓝牙设备：代表了一个远端的蓝牙设备，使用它请求远端蓝牙设备连接或者获取远端蓝牙设备的名称、地址、种类和绑定状态。

蓝牙Socket：代表了一个蓝牙套接字的接口（类似于TCP中的套接字），它是应用程序通过输入、输出流与其他蓝牙设备通信的连接点。

蓝牙服务器Socket：代表打开服务连接来监听可能到来的连接请求，为了连接两个蓝牙设备必须有一个设备作为服务器打开一个服务套接字。

蓝牙对象：描述了一个蓝牙设备的一般特点和能力，定义设备的主、次设备类和一些相关服务。

在具体实施过程中，当移动智能终端采集回工业控制现场测量的数据后，为了保证数据的完整性，就必须将数据存入到数据库中，而在实际情况中，通用移动智能终端与远程数据库并不能直接连接存储，所以要通过中间介质起到连接作用，为此，增设服务器端作为中间介质，该服务器端可以采用PC机实现。在PC机可以采用socket服务端用于连接移动智能终端的客户端，并接收移动智能终端客户端的数据。

具体地，服务器端主要包括：用于连接服务器端Socket与移动智能终端的蓝牙串口通信客户端的第一连接模块、用于连接服务器端Socket与数据库服务器的第二连接模块。

第一连接模块：当移动智能终端的蓝牙串口通信客户端采集回工业控制现场测量的数据后，为了保证数据的完整性，就必须将数据存入到数据库中。第一连接模块用于连接移动智能终端客户端，序列化接收该客户端数据，以达到数据通信的通用性。

第二连接模块：服务器端Socket与数据库服务器通过标准接口（如JDBC）进行连接，据此可以构建更高级的工具和接口，使数据库开发人员能够编写数据库应用程序，与数据库服务器中的数据库建立连接、发送操作数据库的语句并处理结果。

在具体应用中，本发明在数据保存的过程中为了防止数据在上传过程中的丢失，从而确保数据的完整性，采用了两种方法保存数据，分别是本地保存和远端保存，即一方面，移动智能终端收到数据后将数据存储到本地数据库中，本地数据库可以采用嵌入式数据库（如SQLite）进行保存，另一方面，采用数据库服务器进行远端保存，数据库服务器中可以采用通用数据库（如SQL sever）进行保存。具体实现时，在这两种不同数据库的表格设计上采用统一的主键，以确保数据库的统一操作和管理。

具体实施过程中，服务器端可以通过WLAN或者有线网络连接数据库服务器。

具体实施过程中，为了解决在对对象流进行写入数据库操作时所引发的问题，引入了序列化方法。序列化方法针对对象流，将采集数据进行流化，适合工业现场实时流数据的传输和处理，可以对流化后的对象进行读写操作，从而可以对流化后的数据进行内存操作（实时处理）或写入数据库。即为移动智能终端采用序列化方式将采集到的数据发送给服务器端，具体步骤为：

S1021.移动智能终端中建立处理对象流的机制：

S1022.移动智能终端基于处理对象流的机制将采集到的数据对象序列化；

S1023.移动智能终端将序列化的数据发送给服务器端。

本发明的一个应用实例是将本发明的技术方案实施环境设置在一个工业控制现场中，检测设备为变压比测试仪，主要用于检测变压器的变压比在不同分接位置时的数值，变压比测试仪通过自带485串口向外连接一个串口转蓝牙模块，而装有Android蓝牙串口通信应用的Android移动智能终端可以通过蓝牙连接变压比测试仪，并向变压比测试仪发送命令，当变压比测试仪接受命令后，迅速给移动智能终端返回一组数据，数据在应用的解析后存入本地库并传输至数据库服务器中，从而达到了信息交互、数据统一管理的目的。

相同或相似的标号对应相同或相似的部件；

附图中描述位置关系的用于仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种智能制造通用蓝牙串口数据采集方法，其特征在于，包括：

串口设备以蓝牙方式将数据发送给移动智能终端；

移动智能终端采用序列化方式将采集到的数据发送给服务器端；

服务器端将数据写入数据库服务器中。

2.根据权利要求1所述的智能制造通用蓝牙串口数据采集方法，其特征在于，串口设备以蓝牙方式将数据发送给移动智能终端的实现方式为：所述串口设备连接串口转蓝牙模块，串口转蓝牙模块连接带蓝牙模块的移动智能终端。

3.根据权利要求1所述的智能制造通用蓝牙串口数据采集方法，其特征在于，移动智能终端收到数据后还将数据存储到本地数据库中。

4.根据权利要求3所述的智能制造通用蓝牙串口数据采集方法，其特征在于，所述本地数据库采用嵌入式数据库。

5.根据权利要求1所述的智能制造通用蓝牙串口数据采集方法，其特征在于，服务器端通过WLAN或者有线网络连接数据库服务器。

6.根据权利要求1所述的智能制造通用蓝牙串口数据采集方法，其特征在于，服务器端基于socket连接方式连接移动智能终端。

7.根据权利要求1所述的智能制造通用蓝牙串口数据采集方法，其特征在于，所述数据库服务器采用通用数据库进行数据保存。

8.根据权利要求1所述的智能制造通用蓝牙串口数据采集方法，其特征在于，移动智能终端采用序列化方式将采集到的数据发送给服务器端的具体步骤为：

移动智能终端中建立处理对象流的机制：

移动智能终端基于处理对象流的机制将采集到的数据对象序列化；

移动智能终端将序列化的数据发送给服务器端。

9.根据权利要求1至8任一项所述的智能制造通用蓝牙串口数据采集方法，其特征在于，所述移动智能终端采用安卓系统。