CN104599468B - 多设备的信息采集控制方法 - Google Patents

Abstract

一种多设备的信息采集控制方法包括：设定参数，设置初始信息的采集频度，开始进行信息采集时采用所述初始信息采集频度；在采集新一轮的传感数据之前，基于前一轮采集的传感数据和初始设定的参数确定计算频度的改变量；基于所述计算频度的改变量更新采集频度。本发明的技术方案减少了数据采集中建立和拆除通信链路的时间开销，提高了信息采集的灵活性和采集效率。

Description

多设备的信息采集控制方法

技术领域

本发明涉及信息采集领域，特别涉及一种多设备的信息采集控制方法。

背景技术

传统的多设备信息采集系统多采用有线的方式且一般采用固定的采集周期，比如常用的有线多设备组网串行通信方式有UART、I2C、CAN、LIN等，一般是主控单元引出采用两条导线分别与各从设备进行连接。

上述多设备信息采集系统的缺点在于：第一，需要导线进行连接，为一些场合的使用带来了不便，特别是单兵执行任务随身携带时候，一方面，由于导线连接会给单兵作战带来不变；另一方面，由于单兵是需要大幅度的运动会导致导线连接这种方式的不可靠。第二，信息采集的灵活性差。固定的信息采集周期，不能适应特殊场合的实际应用需求，比如当数据的紧迫性要求比较高的时候，就要减小系统的信息采集周期从而提高数据更新率；当对数据的紧迫性要求比较低的时候，就要增加系统的信息采集周期从而降低数据更新率。如果是付费的通信方式(如短信或流量)，在合适的时候降低信息采集的更新率还能起到减少通信费用的好处。

对于无线的多设备信息采集系统，本行业的技术人员很容易想到的一种技术手段是：一主多从一对一依次建立链接并采集，但是这种方法存在的弊端是信息采集的效率不高。因为采集每一个从设备的传感数据都要进行通信链路的建立和拆除，这会带来很大的时间开销，比如常用蓝牙通信一对一连接链路建立和拆除的最小开销在3s左右，如果从设备数目越多，越会极大地增加一轮采集(主设备采集到所有从设备的传感数据)的总时间开销，链路的建立和拆除时间开销是制约信息采集频度的瓶颈。

因此如何减少数据采集中建立和拆除通信链路的时间开销，提高信息采集的灵活性和采集效率成为目前亟待解决的两个问题。

发明内容

本发明的技术方案要解决的技术问题是如何减少数据采集中建立和拆除通信链路的时间开销，提高信息采集的灵活性和采集效率。

为解决上述问题，本发明的技术方案提供了一种多设备的信息采集控制方法，包括：

设定参数，所述参数包括关键传感量，超限频度增加速率、超限符号项、一轮采集所需的最小时间和采集频度更新周期；

设置初始信息的采集频度，开始进行信息采集时采用所述初始信息的采集频度；

在采集新一轮的传感数据之前，基于前一轮采集的传感数据和初始设定的参数确定计算频度的改变量，所述传感数据包括所述关键传感量；

基于所述计算频度的改变量更新所述采集频度。

可选的，所述设定参数包括：对待采集的关键传感量设置超限阈值、超限频度增加速率、超限符号项、一轮采集所需的最小时间、采集频度更新周期，上一轮采集到的关键传感量分别记为S₁、S₂、……、S_m，m≥2，所述超限阈值分别记为L₁、L₂、……、L_m，m≥2，所述超限频度改变速率分别记为W₁、W₂、……、W_m，所述超限符号项记为SGN₁、SGN₂、……、SGN_m，m≥2，所述超限符号项的取值为+1或-1，当所述关键传感量向突破所述超限阈值且对实际应用对象产生危害时，所述超限符号项SGN_m的取值为+1，否则取值为-1，所述一轮采集所需的最小时间为Tmin，Tmin的单位为秒，Tmin≥0，所述采集频度更新周期为Tnew，Tnew的单位为秒，Tnew≥0。

可选的，所述关键传感量包括主设备的关键传感量和从设备的关键传感量。

可选的，所述超限阈值包括高限超限阈值或低限超限阈值，所述突破所述超限阈值包括高于所述高限超限阈值或低于所述低限超限阈值。

可选的，所述基于前一轮采集的传感数据和初始设定的参数确定计算频度的改变量包括：在新一轮的关键传感量采集前，分别计算表达式 的值，然后取各计算表达式的值中的最大值，记为f，f的单位为次/分，所述初始信息采集频度记为k，k的单位为次/分，计算k+f，若(k+f)≥(60/Tmin)，则新一轮的关键传感量的采集频度Fnew＝60/Tmin，Fnew的单位为次/分；若(k+f)≤(60/Tmin)，则新一轮的关键传感量的采集频度Fnew＝k+f。

可选的，所述取各计算表达式的值中的最大值时按实数进行排序取值。

可选的，所述基于所述计算频度的改变量更新所述采集频度包括：在进行后续的传感数据的采集时，当进行新一轮的传感数据的一轮采集所需的最小时间和前一轮的采集频度更新时间的间隔不小于所述采集频度更新周期时，更新所述采集频度。

本发明采取以上技术方案，与现有技术相比，具有以下优点：

1、采用多个从设备同时与主设备建立无线连接和广播通信，极大地减少了反复地进行链路建立和拆除的时间开销，与一对一连接并采集相比，显著提高了信息采集的效率。

2、能根据传感量数值的变化，灵活地改变信息采集的频度，既确保了传感量在未达到阈值时的低通信开销，又确保了传感量在达到阈值后的高实时性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的多设备的信息采集控制方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的多设备采集系统的结构框图；

图3是本发明实施例提供的主设备的工作流程图；

图4是本发明实施例提供的主设备的中断服务程序流程图；

图5是本发明实施例提供的从设备的工作流程图；

图6是本发明实施例提供的从设备的中断服务程序流程图；

图7是本发明实施例提供的多设备采集系统的另一种结构框图。

附图标记：主设备1、从设备1-2、从设备2-3、从设备N-4、后台系统5。

具体实施方式

下面结合具体实施案例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

图1是本发明实施例提供的多设备的信息采集控制方法的流程图，下面结合图1详细说明。

所述多设备的信息采集控制方法包括：

步骤101，设定参数，所述参数包括关键传感量，超限频度增加速率、超限符号项、一轮采集所需的最小时间和采集频度更新周期；

步骤102，设置初始信息的采集频度，开始进行信息采集时采用所述初始信息的采集频度；

步骤103，在采集新一轮的传感数据之前，基于前一轮采集的传感数据和初始设定的参数确定计算频度的改变量，所述传感数据包括所述关键传感量；

步骤104，基于所述计算频度的改变量更新所述采集频度。

所述步骤101中，所述设定参数包括：对待采集的关键传感量设置超限阈值、超限频度增加速率、超限符号项、一轮采集所需的最小时间、采集频度更新周期，上一轮采集到的关键传感量分别记为S₁、S₂、……、S_m，m≥2，所述超限阈值分别记为L₁、L₂、……、L_m，m≥2，所述超限频度改变速率分别记为W₁、W₂、……、W_m，所述超限符号项记为SGN₁、SGN₂、……、SGN_m，m≥2，所述超限符号项的取值为+1或-1，当所述关键传感量向突破所述超限阈值且对实际应用对象产生危害时，所述超限符号项SGN_m的取值为+1，否则取值为-1，所述一轮采集所需的最小时间为Tmin，Tmin的单位为秒，Tmin≥0，所述采集频度更新周期为Tnew，Tnew的单位为秒，Tnew≥0。所述关键传感量包括主设备的关键传感量和从设备的关键传感量。

对实际应用对象产生危害是指对实际应用对象最不利的方向变化，具体可以是：判定对实际应用对象最不利的方向变化的依据只有一个，就是对应用对象是否具有为危险性，例如心率，心率过快说明人超负荷工作，有可能危及生命；心率过慢比如低于50次，逐步减少0，这也对应用对象具有危险性，心率为0，人就死了。再比如，空气呼吸器的压力，一般来说压力越大，说明钢瓶里边的压缩空气越多，低于超限阈值低限，剩余的压缩空气很少如不及时撤离危险场地，压缩空气用完直接危及生命，当空呼压力低于阈值低限时，对应用对象不利。

所述超限阈值包括高限超限阈值或低限超限阈值，所述突破所述超限阈值包括高于所述高限超限阈值或低于所述低限超限阈值。

所述步骤103中，所述基于前一轮采集的传感数据和初始设定的参数确定计算频度的改变量包括：在新一轮的关键传感量采集前，分别计算表达式的值，然后取各计算表达式的值中的最大值，记为f，f的单位为次/分，所述初始信息采集频度记为k，k的单位为次/分，计算k+f，若(k+f)≥(60/Tmin)，则新一轮的关键传感量的采集频度Fnew＝60/Tmin，Fnew的单位为次/分；若(k+f)≤(60/Tmin)，则新一轮的关键传感量的采集频度Fnew＝k+f。所述取各计算表达式的值中的最大值时按实数进行排序取值。

所述步骤104中，所述基于所述计算频度的改变量更新所述采集频度包括：在进行后续的传感数据的采集时，当进行新一轮的传感数据的一轮采集所需的最小时间和前一轮的采集频度更新时间的间隔不小于所述采集频度更新周期时，更新两轮采集之间的采集频度。

具体的可以是：在进行后续的信息采集时，当进行新一轮信息采集且采集时间与前一次采集频度更新时间间隔不小于Tnew秒时，将两轮采集之间的时间延迟修改为60/Fnew秒，即采集频度更新为Fnew次/分。”这里强调了修改采样频度的时机，不小于Tnew秒是说这个时间间隔最小为Tnew秒，小于这个数值会导致需要采样数据不能完全采集过来即数据不完整。比如采集三个从设备的数据，连续采集完3个设备需要的最小采集时间为Tnew秒，如果小于Tnew秒，不能3个从设备的数据都完全收集过来，可能只收集了2个从设备，最后一个还没有收集完毕，如果这个时候更新采集频度，会导致这一轮数据不完整。

图2是本发明实施例提供的多设备采集系统的结构框图，下面结合图2详细说明。

实施例一：主设备和从设备之间的无线1采用蓝牙通信；

系统原理框图如图1所示的一种多设备信息采集系统，包括主设备1、从设备1-2、从设备2-3、从设备3-4、后台系统5，所述的主设备1完成自身所带传感器数据的收集、周围从设备(从设备1、2、3)传感数据通过无线1的采集、全部传感数据的打包及通过无线2或无线3发送的功能、智能采集控制的功能；所述的从设备1-2、从设备2-3、从设备3-4完成各自的传感数据采集、控制指令解析和无线1发送功能；所述的后台系统5完成无线2和无线3的接收功能、显示功能和存储功能。主设备1通过无线1分别与从设备1-2、从设备2-3、从设备3-4进行采集控制和数据交互，并将采集到的数据打包后通过无线2或无线3发送到后台系统5。

本实施例中，所述的主设备1包括用于无线1通信所需要的无线收/发功能模块以及无线2和无线3通信所需要的无线收/发功能模块。无线1收/发功能模块能够同时与多个设备建立无线通信链路，且支持一点对多点的广播通信方式，进行广播通信时采用网络标识对要进行通信的从设备加以限定，主设备1可以对同一个网络内(即从设备位于主设备限定的通信地址名单之内)所有的从设备发出控制指令，控制指令中能够指定从设备的设备编号，主设备分别对一个网络内的从设备发出控制指令并得到相应的回应数据从而达到对多个设备进行无线信息采集的目的。主设备1所具备的无线1功能可以标识主设备无线1功能的地址码，本实施例中的无线1采用的技术手段为蓝牙；无线2收/发功能模块和无线3收/发功能模块均可以标识自身无线通信功能的身份码(包括地址码、通信号码、IP地址，所述地址码为物理地址码，类似于电脑的网卡MAC地址，对于传感节点来说，地址码为一字符串或者一个十六进制整数，如ZigBee设备的地址可以表示为十六进制数，表示范围为0x0000-0xFFFF，蓝牙地址码为6字节的十六进制数，如000D18A128D0)，无线2收/发功能模块和无线3收/发功能模块均能够根据通信目标的身份码指定通信对象，本实施例中，无线2采用的技术手段是433MHz远距离无线传输，无线3采用的技术手段为分组接入技术中的GPRS点对点短信业务。

本实施例中，从设备1-2、从设备2-3、从设备3-4均具备进行无线1通信所需要的无线收/发功能模块，能够与主设备1同时建立无线1通信链路并能在主设备的控制指令下进行信息的收/发，每个从设备的无线收/发功能模块都具备自身唯一的地址码。只有从设备的地址码位于主设备限定的通信地址名单之内(即从设备与主设备处于同一个网络内)时，从设备才可以收到来自主设备发送的控制指令。每个从设备都具备唯一的设备编号，对于由从设备1-2、从设备2-3、从设备3-4和主设备1所组成的星型网来说，当从设备收到的控制命令中的设备编号与自身设备编号一致时才进行传感数据回应，否则将控制指令予以抛弃，不进行任何处理。

本实施例中，主设备1为一个手持终端，从设备1-2为生理信息传感可穿戴设备，从设备2-3为空气呼吸器压力传感设备，从设备3-4为危险气体传感设备，后台系统5为具备433MHz远距离无线传输与具有HSPA+分组接入功能模块的机架式计算机。需要采集的关键传感数据有生理信息中的心率传感量、空气呼吸器的压力传感量、二氧化硫危险气体。

主设备的工作流程图、主设备的中断服务程序流程图、从设备的工作流程图、从设备的中断服务程序流程图分别如图3、图4、图5、图6所示。

图3为本发明实施例提供的主设备的工作流程图，包括如下步骤：

201：初始化；

202：定义设备计数器cnt(cnt为正整数)，变量i；

203：分别设置cnt、i为0、1，以当前的频度更新周期进行定时；

204：将第i个从设备的设备编号放入控制指令的设备编号字段；

205：第i个从设备的控制指令打包与发送；

206：延时；

207：判断接收缓冲区是否有预期的返回数据，若无预期返回数据，则返回步骤206；

208：若接收缓冲区有预期的返回数据，则进行接收缓冲区数据提取、数据暂存、打包；

209：紧接步骤208，计数器cnt增加1；

210：判断设备计数器cnt是否为N(N为从设备数，N为正整数)，若不为N，则转步骤204；

211：若步骤210中cnt为N，通过无线2或无线3将打包好的数据发送至后台系统；

212：判断是否为开机后第一次发送；

213：若步骤212不为开机后第一次发送，则判断采样频度更新周期是否到了，若未到，则转步骤215；

214：若步骤213采样频度更新周期到了，则计算信息采集频度Fnew；

215：紧接步骤214，延时60/Fnew秒，转步骤203；

216：若步骤212为开机后第一次发送，则将信息采集频度预设值k次/分赋值给Fnew，转步骤215。

图4为本发明实施例提供的主设备的中断服务程序流程图，包括如下步骤：

301：进入中断；

302：保存现场；

303：将收到的从设备返回数据放入接收缓冲区；

304：恢复现场；

305：中断返回。

图5是本发明实施例提供的从设备的工作流程图，包括如下步骤：

401：初始化；

402：判断接收缓冲区是否有新数据，若没有新数据，则转步骤402继续判断；

403：若步骤402接收缓冲区有新数据，则提取接收缓冲区的控制命令；

404：判断控制命令中的设备编号与自身设备编号是否一致；若不一致，则转步骤403；

405：若步骤404中控制命令中的设备编号与自身设备编号一致，则进行传感数据打包；

406：紧接步骤405，传感数据回传给主设备。

图6是本发明实施例提供的从设备的中断服务程序流程图，包括如下步骤：

501：进入中断；

502：保存现场；

503：将收到的主设备的控制指令放入缓冲区；

504：恢复现场；

505：中断返回。

需要进一步说明的是：

(1)主设备1的设定。主设备的蓝牙的通信方式设定为广播方式，设置波特率、设备类型、需要鉴权。首先将主设备的蓝牙设置为主设备工作模式，设置最大连接数为3，并设置鉴权密码为“123321”，然后主设备依次绑定从设备1-2、从设备2-3、从设备3-4的蓝牙MAC地址，这样主设备只能与绑定的三个从设备同时建立无线连接，进而达到对要进行通信的从设备的地址范围限定的目的。

(2)从设备的设定。从设备1-2、从设备2-3、从设备3-4的蓝牙都设置为从设备工作模式，设置最大连接数为1，并设置鉴权密码为“123321”，密码必须与主设备的一致方可与主设备建立连接。

(3)无线1采用蓝牙通信的这种方式主设备所能同时连接的最大从设备数目为7。

(4)主设备1向从设备发送的控制指令的帧格式如表1所列。

表1 主设备蓝牙控制指令的帧格式

序号	数据项	长度	备注
				1	0xFE	1字节	前导码，帧头标识
2	从设备编号	1字节	从设备编号：0x01、0x02、0x03
				3	校验码	1字节	偶校验
4	0x3F	1字节	帧结束标识

(5)从设备向主设备发送的回应数据的帧格式如表2所列。

表2 从设备蓝牙回应数据的帧格式

序号	数据项	长度	备注
				1	0xFE	1字节	前导码，帧头标识
2	传感数据	2字节	传感量的数值
				3	校验码	1字节	偶校验
4	0x3F	1字节	帧结束标识

具体实施方式如下：

参数设定。具体包括如下内容：对设备要采集的关键传感量(本实施例中的三个关键传感量分别为生理信息中的心率传感量、空气呼吸器的压力传感量、二氧化硫危险气体，分别对应于S₁、S₂、S₃)设置超限阈值(包括高限超限阈值或低限超限阈值)、超限频度增加速率、超限符号项、一轮采集所需的最小时间、采集频度更新周期，上一轮采集到的关键传感量S₁、S₂、S₃分别为100次/分、1M帕、10ppm，超限阈值L₁、L₂、L₃分别设为120次/分(高限阈值)、0.5M帕(低限阈值)、5ppm(高限阈值)，超限频度改变速率W₁、W₂、W₃分别为10次/次、0.25M帕/次、1ppm/次，超限符号项SGN₁、SGN₂、SGN₃分别取-1、-1、+1，理由如下：上一轮的心率采集值100次/分低于高限超限阈值120次/分，当前的心率值对于佩戴者的生命安全来说不具有危险性，低于120次/分时属于对应用对象有利的方向，因此SGN₁取-1；空气呼吸器的压力值1M帕高于低限超限阈值0.5M帕，对于使用者的生命安全有利(有充足的剩余空气可供使用)，因此取SGN₂为-1；二氧化硫危险气体的测得值为10ppm，高于高限超限阈值的高限5ppm，对使用者不利，因此符号SGN₃取+1，一轮采集所需的最小时间Tmin(Tmin≥0)设为3秒，采集频度更新周期Tnew(Tnew≥0)设为30秒；(参照图1所示的步骤101)

初始信息采集频度设置。在开始进行信息采集时采用预设的采集频度k(k≥0)设为5次/分；(参照图1所示的步骤102)

根据前一轮的传感数据和参数设定值计算频度的改变量。在新一轮传感量采集前，计算表达式的值分别为：-2、-2、5，然后取各计算值中的最大值(需要将符号考虑在内)5，记为f，计算k+f的值为10次/分,因为(k+f)≤(60/Tmin＝12)，则新一轮的传感量采集频度Fnew＝k+f＝10次/分；(参照图1所示的步骤103)

采集频度更新。在进行后续的信息采集时，当进行新一轮信息采集且采集时间与前一次采集频度更新时间间隔不小于Tnew＝30秒时，将两轮采集之间的时间延迟修改为60/10＝6秒，即采集频度更新为Fnew＝10次/分。(参照图1所示的步骤104)

实施例二：主设备和从设备之间的无线1采用ZigBee(紫蜂)通信；

系统原理框图如图2所示的一种多设备信息采集系统，包括主设备1、从设备1-2、从设备2-3、从设备3-4、后台系统5，所述的主设备1完成自身所带传感器数据的收集、周围从设备(从设备1、2、3)传感数据通过无线1的采集、全部传感数据的打包及通过无线2或无线3发送的功能、智能采集控制的功能；所述的从设备1-2、从设备2-3、从设备3-4完成各自的传感数据采集、控制指令解析和无线1发送功能；所述的后台系统5完成无线2和无线3的接收功能、显示功能和存储功能。主设备1通过无线1分别与从设备1-2、从设备2-3、从设备3-4进行采集控制和数据交互，并将采集到的数据打包后通过无线2或无线3发送到后台系统5。

本实施例中，所述的主设备1包括用于无线1通信所需要的无线收/发功能模块以及无线2和无线3通信所需要的无线收/发功能模块。无线1收/发功能模块能够同时与多个设备建立无线通信链路，且支持一点对多点的广播通信方式，进行广播通信时采用通信地址范围对要进行通信的从设备加以限定，主设备1可以对同一个网络内(即主设备与从设备的网络标识相同)所有的从设备发出控制指令，控制指令中能够指定从设备的设备编号，主设备分别对一个网络内的从设备发出控制指令并得到相应的回应数据从而达到对多个设备进行无线信息采集的目的。主设备1所具备的无线1功能可以标识主设备无线1功能的地址码，本实施例中的无线1采用的技术手段为ZigBee；无线2收/发功能模块和无线3收/发功能模块均可以标识自身无线通信功能的身份码(包括地址码、通信号码、IP地址)，无线2收/发功能模块和无线3收/发功能模块均能够根据通信目标的身份码指定通信对象，本实施例中，无线2采用的技术手段是433MHz远距离无线传输，无线3采用的技术手段为分组接入技术中的GPRS点对点短信业务。

本实施例中，从设备1-2、从设备2-3、从设备3-4均具备进行无线1通信所需要的无线收/发功能模块，能够与主设备1同时建立无线1通信链路并能在主设备的控制指令下进行信息的收/发，每个从设备的无线收/发功能模块都具备自身唯一的地址码。只有从设备的网络码与主设备的一致(即从设备与主设备处于同一个网络内)时，从设备才可以收到来自主设备发送的控制指令。每个从设备都具备唯一的设备编号，对于由从设备1-2、从设备2-3、从设备3-4和主设备1所组成的星型网来说，当从设备收到的控制命令中的设备编号与自身设备编号一致时才进行传感数据回应，否则将控制指令予以抛弃，不进行任何处理。

本实施例中，主设备1为一个手持终端，从设备1-2为生理信息传感可穿戴设备，从设备2-3为空气呼吸器压力传感设备，从设备3-4为危险气体传感设备，后台系统5为具备433MHz远距离无线传输与具有HSPA+分组接入功能模块的机架式计算机。需要采集的关键传感数据有生理信息中的心率传感量、空气呼吸器的压力传感量、二氧化硫危险气体。

主设备的工作流程图、主设备的中断服务程序流程图、从设备的工作流程图、从设备的中断服务程序流程图分别如图3、图4、图5、图6所示。需要进一步说明的是：

(1)主设备1的设定。主设备的ZigBee的发送模式设定为广播方式，设置网络类型为星型网，配置主设备ZigBee的节点类型为中心节点，配置主设备的网络标识ID设为0x0001(0x0000-0xFFFF)。首先将主设备的ZigBee设置为主设备工作模式，设置最大连接数为3，并设置鉴权密码为“123321”，然后主设备依次绑定从设备1-2、从设备2-3、从设备3-4的ZigBee的MAC地址，这样主设备只能与绑定的三个从设备同时建立无线连接，进而达到对要进行通信的从设备的地址范围限定的目的。

(2)从设备的设定。分别配置从设备1-2、从设备2-3、从设备3-4的ZigBee的网络类型、节点类型、发送模式分别为星型网、终端设备、主从模式，将这3个从设备ZigBee的网络标识ID都设置为0x0001，即与主设备ZigBee的网络标识ID一致。

(3)无线1采用ZigBee通信的这种方式主设备所能同时连接的最大从设备数目为65534(地址范围为0x0001-0xFFFE)，0x0000为主设备ZigBee的地址，0xFFFF为广播地址，这两个地址不能用作从设备的地址。

(4)主设备1向从设备发送的控制指令的帧格式如表3所列。

表3 主设备ZigBee控制指令的帧格式

序号	数据项	长度	备注
				1	0xFF	1字节	前导码，帧头标识
2	从设备编号	1字节	从设备编号：0x01、0x02、0x03
				3	校验码	1字节	偶校验
4	0x3F	1字节	帧结束标识

(5)从设备ZigBee向主设备发送的回应数据的帧格式如表4所列。

表4 从设备ZigBee回应数据的帧格式

序号	数据项	长度	备注
				1	0xFF	1字节	前导码，帧头标识
2	传感数据	2字节	传感量的数值
				3	校验码	1字节	偶校验

4

0x3F

1字节

帧结束标识

具体实施过程如下：

参数设定。具体包括如下内容：对设备要采集的关键传感量(本实施例中的三个传感量分别为生理信息中的心率传感量、空气呼吸器的压力传感量、二氧化硫危险气体，分别对应于S₁、S₂、S₃)设置超限阈值(高限超限阈值或低限超限阈值)、超限频度增加速率、超限符号项、一轮采集所需的最小时间、采集频度更新周期，上一轮采集到的传感量S₁、S₂、S₃分别为140次/分、0.75M帕、15ppm，超限阈值L₁、L₂、L₃分别设为120次/分(高限超限阈值)、0.5M帕(低限超限阈值)、5ppm(高限超限阈值)，超限频度改变速率W₁、W₂、W₃分别为5次/次、0.25M帕/次、1ppm/次，超限符号项SGN₁、SGN₂、SGN₃分别取+1、-1、+1，理由如下：上一轮的心率采集值140次/分高于高限超限阈值120次/分，当前的心率值对于佩戴者的生命安全来说具有危险性，高于120次/分时属于对应用对象不利的方向，因此SGN₁取+1；空气呼吸器的压力值0.75M帕高于低限超限阈值0.5M帕，对于使用者的生命安全有利(有充足的剩余空气可供使用)，因此取SGN₂为-1；二氧化硫危险气体的测得值为15ppm，高于高限超限阈值5ppm，对使用者不利，因此符号SGN₃取+1)，一轮采集所需的最小时间Tmin(Tmin≥0)设为2秒，采集频度更新周期Tnew(Tnew≥0)设为20秒；(参照图1所示的步骤101)

初始信息采集频度设置。在开始进行信息采集时采用预设的采集频度k(k≥0)设为10次/分；(参照图1所示的步骤102)

根据前一轮的传感数据和参数设定值计算频度的改变量。在新一轮传感量采集前，计算表达式的值分别为：4、-1、10，然后取各计算值(需要将符号考虑在内)中的最大值10，记为f，计算k+f的值为20次/分,因为(k+f)≤(60/Tmin＝30)，则新一轮的传感量采集频度Fnew＝k+f＝20次/分；(参照图1所示的步骤103)

采集频度更新。在进行后续的信息采集时，当进行新一轮信息采集且采集时间与前一次采集频度更新时间间隔不小于Tnew＝20秒时，将两轮采集之间的时间延迟修改为60/20＝3秒，即采集频度更新为Fnew＝20次/分。(参照图1所示的步骤104)

图7是本发明实施例提供的多设备采集系统的另一种结构框图，本发明的技术方案的系统原理框图(图1)还可以进行如下变形，例如：增加一个中继节点，中继节点通过无线1与主设备进行通信，并将系统原理框图中主设备的无线2和无线3收/发模块转移到中继节点上，系统原理框图的变形形式如图7所示。

本发明的技术方案采用多个从设备同时与主设备建立无线连接和广播通信的技术手段，极大地减少了反复地进行链路建立和拆除的时间开销，与蓝牙通信一对一连接并采集相比，每连接一个从设备，能够节省通信链路的建立及拆除时间3～5秒，显著提高了信息采集的效率。此外，本发明能够根据传感量数值的变化，灵活地改变信息采集的频度(即当数据的紧迫性要求比较高的时候，减小系统的信息采集周期从而提高信息采集的频度；当对数据的紧迫性要求比较低的时候，增加系统的信息采集周期从而降低信息采集的频度)，既确保了传感量在未达到阈值时的低通信开销，又确保了传感量在达到阈值后的高实时性。如果是付费的通信方式(如短信或流量)，降低信息采集的频度还能起到减少通信费用的好处。

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为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种多设备的信息采集控制方法，其特征在于，包括：

设定参数，所述参数包括关键传感量，超限频度增加速率、超限符号项、一轮采集所需的最小时间和采集频度更新周期；

设置初始信息的采集频度，开始进行信息采集时采用所述初始信息的采集频度；

在采集新一轮的传感数据之前，基于前一轮采集的传感数据和初始设定的参数确定计算频度的改变量，所述传感数据包括所述关键传感量；

基于所述计算频度的改变量更新所述采集频度；

所述设定参数包括：对待采集的关键传感量设置超限阈值、超限频度增加速率、超限符号项、一轮采集所需的最小时间、采集频度更新周期，上一轮采集到的关键传感量分别记为S1、S2、……、Sm，m≥2，所述超限阈值分别记为L1、L2、……、Lm，m≥2，所述超限频度改变速率分别记为W1、W2、……、Wm，所述超限符号项记为SGN1、SGN2、……、SGNm，m≥2，所述超限符号项的取值为+1或-1，当所述关键传感量突破所述超限阈值且对实际应用对象产生危害时，所述超限符号项SGNm的取值为+1，否则取值为-1，所述一轮采集所需的最小时间为Tmin，Tmin的单位为秒，Tmin≥0，所述采集频度更新周期为Tnew，Tnew的单位为秒，Tnew≥0；

所述基于前一轮采集的传感数据和初始设定的参数确定计算频度的改变量包括：在新一轮的关键传感量采集前，分别计算表达式 的值，然后取各计算表达式的值中的最大值，记为f，f的单位为次/分，所述初始信息采集频度记为k，k的单位为次/分，计算k+f，若(k+f)≥(60/Tmin)，则新一轮的关键传感量的采集频度Fnew＝60/Tmin，Fnew的单位为次/分；若(k+f)≤(60/Tmin)，则新一轮的关键传感量的采集频度Fnew＝k+f。

2.如权利要求1所述的多设备的信息采集控制方法，其特征在于，所述关键传感量包括主设备的关键传感量和从设备的关键传感量。

3.如权利要求1所述的多设备的信息采集控制方法，其特征在于，所述超限阈值包括高限超限阈值或低限超限阈值，所述突破所述超限阈值包括高于所述高限超限阈值或低于所述低限超限阈值。

4.如权利要求1所述的多设备的信息采集控制方法，其特征在于，所述取各计算表达式的值中的最大值时按实数进行排序取值。

5.如权利要求1所述的多设备的信息采集控制方法，其特征在于，所述基于所述计算频度的改变量更新所述采集频度包括：在进行后续的传感数据的采集时，当进行新一轮的传感数据的一轮采集所需的最小时间和前一轮的采集频度更新时间的间隔不小于所述采集频度更新周期时，更新所述采集频度。