CN106227689A - 一种基于物联网及云技术的数据采集终端 - Google Patents

一种基于物联网及云技术的数据采集终端 Download PDF

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王永
杨令晖
伍双
肖开桦
张清
陈真宗
张睿
张国鑫
袁方生
杨碧
廖兴灵
石改平
杨宏杰
马源
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Abstract

本发明公开了一种基于物联网及云技术的数据采集终端；包括中央处理模块、信号处理模块、A/D转换电路、电源模块、显示屏、输入装置以及存储模块；数据采集终端由中央处理模块通过采集端CAN总线控制器与终端控制器连接通信。本发明所述的数据采集终端是基于物联网和云技术实现的，具有丰富的数据采集传感接口，并通过CAN总线的模式与计算机相连。本发明结构合理、便于实施、经济效益显著，可应用于多种领域，为精细化生产和控制提供设备的保证。

Description

一种基于物联网及云技术的数据采集终端
技术领域
本发明涉及数据采集领域，尤其是一种基于物联网及云技术的数据采集终端。
背景技术
近几年，目前物联网技术合云技术逐步成熟，我国已形成了基本齐全的物联网产业体系，部分领域已形成一定的市场规模，网络通信相关技术和产业支持能力与国外差距在逐渐缩小。在公共安全、交通运输、能源环保、农业生产等多个领域保持快速发展。
物联网的发展经历了三个阶段。第一个阶段是2009年物联网概念形成之际，此时一些行业已经出现了相关的应用。第二阶段在2011年后，物联网得到了普遍的认同，网络和技术产品不断普及，逐渐形成了规模化的应用。第三阶段在2014年，当前物联网行业已进入核心竞争力形成的阶段，如何把物联网产品做得更好，是整个行业竞相努力的目标。2014年CES公布了其产品可控制车辆的功能，表明要形成物联网产品核心竞争力，其关键在于智能化，其中云端融合的智能化最重要。它作为大量传感信息融合的终端，能通过智能化的体系支撑一系列的智能化应用。
传感器采集原始信号，包括温湿度与烟雾探测信号，该信号经过传感器控制板的采集与处理，转化为一定要求的数字信号，然后将该数字信号通过M-Bus总线传送给集中器，集中器将传感器控制板传送过来的数据上传给计算机，当然，计算机亦可以主动查询传感器信号。一个集中器可以挂最多252个传感器控制板，传感器控制板与集中器之间通过M-Bus总线连接，数据传输协议遵从M-Bus协议。
传感器信号的定位与编号实现上主要是通过传感器控制板来实现的，每传感器控制板可以单独分配地址，如果每个传感控制板挂有多个传感器，则传感器信号在传感器控制板上将其以编号形式的数据传送方式上传，也就是说每个传感器控制板的地址是唯一的，而每个传感器控制板上的多传感器编号可以通过数据协议来实现。这样做到每个传感器可以定位与编号，方便查询与管理。
然而在数据采集终端方面，当前大多数物联网的终端都是采集简单直观的数据实现应用，但是随着物联网应用场景的复杂化，物联网终端需要在不同情况下对数据进行采集、分析并做出合理的响应，这就对终端智能化水平提出较高的要求，体现物联网的应用价值。与此同时，由于与物联网相关的采集设备及服务尚在起步，物联网的应用服务还需发展，并且现有的物联网采集装置传输距离较短，并且其功能也较为单一。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，在此提供一种基于物联网及云技术的数据采集终端；包括中央处理模块、信号处理模块、A/D转换电路、电源模块、显示屏、输入装置以及存储模块；数据采集终端由中央处理模块通过采集端CAN总线控制器与终端控制器连接通信。本发明所述的数据采集终端是基于物联网和云技术实现的，具有丰富的数据采集传感接口，并通过CAN总线的模式与计算机相连。本发明结构合理、便于实施、经济效益显著，可应用于多种领域，为精细化生产和控制提供设备的保证。
本发明是这样实现的，构造一种基于物联网及云技术的数据采集终端，其特征在于：所述数据采集终端包括中央处理模块、信号处理模块、A/D转换电路、电源模块、显示屏、输入装置以及存储模块；
所述中央处理模块分别与A/D转换电路、电源模块、输入装置以及存储模块连接；其中，信号处理模块用于与传感器系统连接，同时，信号处理模块输出端与A/D转换电路连接，所述数据采集终端由中央处理模块通过采集端CAN总线控制器与终端控制器连接通信。
作为上述技术方案的改进，
所述一种基于物联网及云技术的数据采集终端，其特征在于：其中，传感器系统包括空气温湿度传感器、土壤温湿度传感器、二氧化碳浓度检测传感器；所述输入装置为键盘输入设备；
所述数据采集终端还包括RFID电子标签读写模块，
中央处理模块和RFID电子标签读写模块连接。
作为上述技术方案的改进，
所述一种基于物联网及云技术的数据采集终端，其特征在于：所述电源模块与蓄电池连接；其中，蓄电池用于与太阳能充电系统连接。
作为上述技术方案的改进，
所述一种基于物联网及云技术的数据采集终端，其特征在于：所述数据采集终端还包括读卡模块，读卡模块与中央处理模块连接。
作为上述技术方案的改进，
所述一种基于物联网及云技术的数据采集终端，其特征在于：所述数据采集终端还包括USB通信接口、语音报警模块、指示灯，中央处理模块分别与USB通信接口、语音报警模块、指示灯连接。
作为上述技术方案的改进，
所述一种基于物联网及云技术的数据采集终端，其特征在于：所述显示屏为触摸显示屏；所述数据采集终端还包括触摸屏控制模块和串口智能显示终端；
所述中央处理模块与串口智能显示终端连接；同时，串口智能显示终端与触摸显示屏连接；触摸显示屏通过触摸屏控制模块与中央处理模块连接。
作为上述技术方案的改进，
所述一种基于物联网及云技术的数据采集终端，其特征在于：所述终端控制器具有单片机、RS232接口、控制端CAN总线控制器。
本发明的优点在于：本发明通过改进提供一种基于物联网及云技术的数据采集终端，具有如下有点：
其一：所述数据采集终端包括中央处理模块、信号处理模块、A/D转换电路、电源模块、显示屏、输入装置以及存储模块；数据采集终端由中央处理模块通过采集端CAN总线控制器与终端控制器连接通信。本发明所述的数据采集终端是基于物联网和云技术实现的，具有丰富的数据采集传感接口，并通过CAN总线的模式与计算机相连。本发明结构合理、便于实施、经济效益显著，可应用于多种领域，为精细化生产和控制提供设备的保证。
其二：所述数据采集终端还包括RFID电子标签读写模块，中央处理模块和RFID电子标签读写模块连接；物联网终端数据采集器能够针对远端物联网的RFID信息采集，现场工作数据录入，环境传感监测。
其三：所述数据采集终端，所述电源模块与蓄电池连接；其中，蓄电池11用于与太阳能充电系统连接；改进之后，可以采用太阳能控制充电，使其随意变更部署位置成为可能，便于野外应用。
其四：所述数据采集终端还包括读卡模块，读卡模块与中央处理模块1连接。所述读卡模块用于与读卡器配合，是用于采集人员身份识别的，即用于识别采集人员的身份信息，并将身份信息发送给中央处理模块，中央处理模块将收到的采集人员身份信息进行上传，得到人员进入和离开的采集的实时时间，从而实现对于人员操作时间进行记录。
其五：所述数据采集终端还包括USB通信接口、语音报警模块、指示灯，中央处理模块分别与USB通信接口、语音报警模块、指示灯连接。数据采集终端通过USB通信接口与其他PC设备连接通信；指示灯用于显示当前采集终端的使用状态；如果在采集过程中出现操作错误时，数据采集终端通过语音报警模块实现报错，用于提醒采集人员注意。
其六：所述数据采集终端中，显示屏可以为触摸显示屏；所述数据采集终端还包括触摸屏控制模块和串口智能显示终端；工作人员可以在触摸显示屏界面进行操作；触摸屏控制模块采集触控点坐标模拟信号，然后将触控点坐标转化为数字信号发送到中央处理模块，中央处理模块接收触控坐标后，根据坐标值解析人员操作行为，然后进行相关处理；中央处理模块通过串口智能显示终端向触摸显示屏发送显示信息。本发明采用这种方式之后，由于采用嵌入式和触摸屏技术，为操作人员提供更人性化的操作环境，简化了操作步骤，因而能提高使用效率。
附图说明
图1是本发明所述数据采集终端结构框图
图2是本发明所述数据采集终端组网实施结构图。
具体实施方式
下面将结合附图1-2对本发明进行详细说明，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。
本发明通过改进提供一种基于物联网及云技术的数据采集终端10，如图所示，可以按照如下方式予以试试；所述数据采集终端10包括中央处理模块1(STC12模块系列芯片)、信号处理模块2、A/D转换电路3、电源模块4、显示屏5、输入装置6以及存储模块。
所述中央处理模块1分别与A/D转换电路3、电源模块4、输入装置6以及存储模块连接；其中，信号处理模块2用于与传感器系统连接，同时，信号处理模块2输出端与A/D转换电路3连接；所述数据采集终端10由中央处理模块1通过采集端CAN总线控制器7与终端控制器8连接通信。
本发明所述的数据采集终端是基于物联网和云技术实现的，具有丰富的数据采集传感接口，并通过CAN总线的模式与计算机相连。本发明结构合理、便于实施、经济效益显著，可应用于多种领域，为精细化生产和控制提供设备的保证。
所述一种基于物联网及云技术的数据采集终端，其中，传感器系统包括空气温湿度传感器、土壤温湿度传感器、二氧化碳浓度检测传感器；
所述输入装置6为键盘输入设备；
所述数据采集终端10还包括RFID电子标签读写模块9，中央处理模块1和RFID电子标签读写模块9连接。
所述一种基于物联网及云技术的数据采集终端，所述电源模块4与蓄电池11连接；其中，蓄电池11用于与太阳能充电系统连接。改进之后，可以采用太阳能控制充电，使其随意变更部署位置成为可能，便于野外应用。
所述一种基于物联网及云技术的数据采集终端，所述数据采集终端10还包括读卡模块12，读卡模块12与中央处理模块1连接。所述读卡模块用于与读卡器配合，是用于采集人员身份识别的，即用于识别采集人员的身份信息，并将身份信息发送给中央处理模块，中央处理模块将收到的采集人员身份信息进行上传，得到人员进入和离开的采集的实时时间，从而实现对于人员操作时间进行记录。
所述一种基于物联网及云技术的数据采集终端，所述数据采集终端10还包括USB通信接口13、语音报警模块14、指示灯15，中央处理模块1分别与USB通信接口13、语音报警模块14、指示灯15连接。数据采集终端通过USB通信接口13与其他PC设备连接通信；指示灯15用于显示当前采集终端的使用状态；如果在采集过程中出现操作错误时，数据采集终端通过语音报警模块14实现报错，用于提醒采集人员注意。
所述一种基于物联网技及云技术的数据采集终端，所述显示屏5可以为触摸显示屏；所述数据采集终端10还包括触摸屏控制模块16和串口智能显示终端17；所述中央处理模块1与串口智能显示终端17连接；同时，串口智能显示终端17与触摸显示屏5连接；触摸显示屏5通过触摸屏控制模块16与中央处理模块1连接。工作人员可以在触摸显示屏界面进行操作；触摸屏控制模块16采集触控点坐标模拟信号，然后将触控点坐标转化为数字信号发送到中央处理模块1，中央处理模块1接收触控坐标后，根据坐标值解析人员操作行为，然后进行相关处理；中央处理模块1通过串口智能显示终端17向触摸显示屏发送显示信息。本发明采用这种方式之后，由于采用嵌入式和触摸屏技术，为操作人员提供更人性化的操作环境，简化了操作步骤，因而能提高使用效率。
所述一种基于物联网技及云技术的数据采集终端，所述终端控制器具有单片机8a(STC12系列单片机)、RS232接口8b、控制端CAN总线控制器8c。图2是本发明所述数据采集终端组网实施结构图，多个数据采集终端将信息通过终端控制器通过网络传输至云服务器中。
本发明所述的数据采集终端是基于物联网和云技术实现的，具有丰富的数据采集传感接口，与现有的技术相比，有采集接口齐全、兼容性好、部署简便、组网灵活等优点，特别是集成了太阳能控制采集器，使其随意变更部署位置成为可能，便于野外应用。
物联网终端数据采集器能够针对远端物联网的RFID信息采集，现场工作数据录入，环境传感监测。本设备实现了对远离计算机端的RFID卡的信息读取，可定义功能的操作，远端工作信息的录入，远程环境传感器的测量，远程设备的控制，并通过CAN总线的模式与计算机相连。本发明结构合理、便于实施、经济效益显著，可应用于多种领域，为精细化生产和控制提供设备的保证。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种基于物联网及云技术的数据采集终端(10)，其特征在于：所述数据采集终端(10)包括中央处理模块(1)、信号处理模块(2)、A/D转换电路(3)、电源模块(4)、显示屏(5)、输入装置(6)以及存储模块；
所述中央处理模块(1)分别与A/D转换电路(3)、电源模块(4)、输入装置(6)以及存储模块连接；其中，信号处理模块(2)用于与传感器系统连接，同时，信号处理模块(2)输出端与A/D转换电路(3)连接，
所述数据采集终端(10)由中央处理模块(1)通过采集端CAN总线控制器(7)与终端控制器(8)连接通信。
2.根据权利要求1所述一种基于物联网及云技术的数据采集终端，其特征在于：其中，传感器系统包括空气温湿度传感器、土壤温湿度传感器、二氧化碳浓度检测传感器；
所述输入装置(6)为键盘输入设备；
所述数据采集终端(10)还包括RFID电子标签读写模块(9)，
中央处理模块(1)和RFID电子标签读写模块(9)连接。
3.根据权利要求1所述一种基于物联网及云技术的数据采集终端，其特征在于：所述电源模块(4)与蓄电池(11)连接；其中，蓄电池(11)用于与太阳能充电系统连接。
4.根据权利要求1所述一种基于物联网及云技术的数据采集终端，其特征在于：所述数据采集终端(10)还包括读卡模块(12)，读卡模块(12)与中央处理模块(1)连接。
5.根据权利要求1所述一种基于物联网及云技术的数据采集终端，其特征在于：所述数据采集终端(10)还包括USB通信接口(13)、语音报警模块(14)、指示灯(15)，中央处理模块(1)分别与USB通信接口(13)、语音报警模块(14)、指示灯(15)连接。
6.根据权利要求1所述一种基于物联网及云技术的数据采集终端，其特征在于：所述显示屏(5)为触摸显示屏；所述数据采集终端(10)还包括触摸屏控制模块(16)和串口智能显示终端(17)；
所述中央处理模块(1)与串口智能显示终端(17)连接；同时，串口智能显示终端(17)与触摸显示屏(5)连接；触摸显示屏(5)通过触摸屏控制模块(16)与中央处理模块(1)连接。
7.根据权利要求1所述一种基于物联网及云技术的数据采集终端，其特征在于：所述终端控制器具有单片机(8a)、RS232接口(8b)、控制端CAN总线控制器(8c)。
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