CN106685714A - 一种基于gps的分布式终端参数数据处理方法和系统 - Google Patents

一种基于gps的分布式终端参数数据处理方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明针对物联网和车联网终端的分布广及数量大的特征，设计了一种基于GPS的分布式终端参数数据处理方法和系统，控制中心通过DTPSP协议对分布在多区域的终端进行分布式集中管理，在终端连接到控制中心时发送包含GPS信息的DTPSP协议上行数据包，控制中心解析DTPSP协议上行数据包，根据GTDA算法得到终端拓扑结构表、终端编号及其他终端参数，同时存入数据库，然后将终端编号及其他终端参数、终端拓扑结构表打包到DTPSP协议下行数据包中发送给终端；终端收到DTPSP协议下行数据包后进行数据解析后取得终端编号及其他配置参数数据进行本地配置参数的自动更新，在不用人工参与的情况下实现了多区域多终端的智能化自动配置管理。

Description

一种基于GPS的分布式终端参数数据处理方法和系统
技术领域
本发明属于物联网领域，涉及终端参数数据处理，尤其是一种基于GPS的分布式终端参数数据处理方法和系统。
背景技术
近年来随着物联网和车联网行业的快速发展，各种物联网和车联网终端设备在中国发展蔓延，特别是最近这两年，借助于4G通信网络的迅速发展延伸，移动互联网、物联网及车联网也逐渐形成一种融合趋势。随着终端设备的使用日趋广泛，终端设备的数量也日趋庞大，这就对终端的配置管理提出了更高的要求。
目前终端参数配置的主要手段有以下三种：一是通过串口配置软件；二是通过发送参数配置短信；三是通过终端登录平台后由平台进行远程配置。
目前现有的终端参数配置技术存在以下缺点：
1、使用方式复杂，需要相关专业技术人员人工配置；
2、批量配置管理终端的能力较差；
3、终端区域智能化管理程度较低。
发明内容
本发明的目的在于针对物联网和车联网终端的特征，设计一种基于GPS的分布式终端参数数据处理方法和系统，其通过设计一种控制中心和终端双向交互的DTPSP协议和用于自动获取终端参数和拓扑结构表的GTDA算法，在不需要人工参与的情况下，来实现控制中心对分布在多区域的终端的自动配置管理功能。
本发明的目标是通过以下技术方案来解决的：
本发明首先提出一种基于GPS的分布式终端参数数据处理方法，包括以下步骤：
1)在实时上传到控制中心的DTPSP协议上行数据包中添加反映终端所在地理区域的信息；
2)控制中心根据终端所在地理区域信息和终端拓扑结构表通过GTDA算法得到终端参数数据并更新本地终端拓扑结构表，存入数据库；
3)控制中心将终端参数数据及拓扑结构表通过DTPSP协议下行数据包发送到源终端；
4)终端接收控制中心发送的DTPSP协议下行数据包，得到控制中心分配给终端的参数数据并进行自动配置，从而实现多区域多终端的智能化自动配置管理。
进一步，以上反映终端所在地理区域的信息包括经纬度、速度和海拔。
本发明还提出一种上述方法的系统，具体包括以下部分：
(1)分布式终端：从GPS定位模块实时获取地理位置信息，数据打包到终端配置上行协议包中发送到控制中心；接收控制中心的下行协议包，根据协议包参数修改终端本地参数配置；
(2)控制中心：接收终端模块发送的DTPSP协议数据包并进行处理，其处理分为三部分：解析终端配置协议数据、根据GTDA算法得到终端拓扑结构表同时存入数据库，然后将终端拓扑结构表打包到终端配置下行协议包中发送给终端；
(3)DTPSP协议：基于TCP/IP的用于终端参数配置的通信协议，包括上行链路和下行链路两部分；
(4)GTDA算法：是基于GPS定位信息的用于分布式终端参数配置的算法。
进一步，上述的DTPSP协议用于维护控制中心和终端的双向数据交互，控制中心通过DTPSP协议对分布在多区域的终端进行分布式集中管理，在终端连接到控制中心时发送包含GPS信息的DTPSP协议上行数据包，控制中心解析终端配置上行协议，根据GTDA算法得到终端参数及拓扑结构表，同时存入数据库，然后将终端参数及拓扑结构表打包到DTPSP协议下行数据包中发送给终端；终端收到协议包后进行数据解析后进行本地参数数据配置。
进一步，上述的GTDA算法是控制中心采用基于GPS定位信息的分布式终端参数配置算法。
进一步，上述的GTDA算法是依据GPS定位信息的经纬度确定的终端所在区域及终端间的直线距离，控制中心当前存储的终端拓扑结构表，以及终端上传的终端编号、型号、序列号、终端本地的终端拓扑结构表等信息作为数据源，比较终端相邻阀值计算出符合当前终端的拓扑结构表及终端编号，并更新当前存储的终端拓扑结构表，然后将该拓扑结构表打包到DTPSP协议包中发送给终端。
本发明具有以下有益效果：
本发明基于GPS的分布式终端参数数据处理方法和系统是通过DTPSP协议对分布在多区域的终端进行分布式集中管理，在终端连接到控制中心时发送包含GPS信息的DTPSP协议上行数据包，控制中心解析DTPSP协议上行数据包，根据GTDA算法得到终端拓扑结构表，同时存入数据库，然后将终端拓扑结构表打包到DTPSP协议下行数据包中发送给终端；终端收到DTPSP协议下行数据包后进行数据解析并进行本地参数数据更新。本发明针对物联网和车联网终端的分布广及数量大的特征，设计了一种基于GPS的分布式终端参数数据处理方法和系统，通过设计DTPSP协议和GTDA算法，在不需要人工参与的情况下，实现了控制中心对分布在多区域的终端的自动配置管理功能。
附图说明
图1为本发明系统的结构示意图；
图2为本发明系统的整体工作流程图。
具体实施方式
本发明属于物联网和车联网领域，涉及一种基于GPS的分布式终端参数数据处理方法，具体包括以下步骤：
1)分布在不同区域位置的物联网或车联网终端内置4G通信模块和GPS定位模块，在加电后通过4G通信模块拨号到互联网上，和控制中心通过TCP/IP协议建立通信链接，通过GPS定位模块获取经纬度、速度、海拔等信息，并将上述数据和终端序列号打包到DTPSP协议上行数据包中上传到控制中心；
2)控制中心接收终端发送的DTPSP协议上行数据包，并根据协议解析GPS数据信息，控制中心根据终端所在地理区域信息和本地终端拓扑结构表通过GTDA算法得到相邻终端距离及终端编号，更新本地终端拓扑结构表并存入数据库；
3)控制中心将包含源终端的拓扑结构表及通过GTDA算法得到的终端编号及其他配置参数数据通过DTPSP协议下行数据包发送到源终端；
4)终端接收控制中心发送的DTPSP协议下行数据包，得到控制中心分配的设备编号及其他配置参数数据并进行自动配置，在不用人工参与的情况下实现多区域多终端的智能化自动配置管理。
本发明还提出一种实现上述方法的系统，如图1所示：该系统是由终端、控制中心、DTPSP协议和GTDA算法组成，该系统的处理流程如图2所示。以下结合附图对组成系统的各模块进行详细说明：
(1)分布式终端
从GPS定位模块实时获取地理位置信息，数据打包到终端配置上行协议包中发送到控制中心；接收控制中心的下行协议包，根据协议包参数修改终端本地参数配置。
(2)控制中心
接收终端模块发送的DTPSP协议数据包并进行处理，其处理分为三部分：解析终端配置协议数据、根据GTDA算法得到终端拓扑结构表同时存入数据库，然后将终端拓扑结构表打包到终端配置下行协议包中发送给终端；
(3)DTPSP协议
全称为distributed terminal parameter setup protocal，即分布式参数配置协议，是一种基于TCP/IP的用于终端参数配置的通信协议，包括上行链路和下行链路两部分。
(4)GTDA算法
全称为gps-terminal-distributed-algorism，是基于GPS定位信息的用于分布式终端参数配置的一种算法。
DTPSP协议用于维护控制中心和终端的双向数据交互，控制中心通过DTPSP协议对分布在多区域的终端进行分布式集中管理，在终端连接到控制中心时发送包含GPS信息的DTPSP协议上行数据包，控制中心解析终端配置上行协议，根据GTDA算法得到终端参数及拓扑结构表，同时存入数据库，然后将终端参数及拓扑结构表打包到DTPSP协议下行数据包中发送给终端；终端收到协议包后进行数据解析后进行本地参数数据配置。
在本发明的最佳实施例中，DTPSP协议数据包的报文格式和数据字段如下：
WSNC报文格式：
STX CMD LEN IND DATA SUM EDX
STX为开始标志：0x7E；EDX为结束标志：0x7F；CMD为命令号；LEN为数据包长度；IND为数据索引；DATA为终端本地配置参数和终端拓扑结构表；SUM为单字节累加和校验值。
其中，DATA字段包含终端本地配置参数和终端拓扑结构表两个部分，中间用0xAB分隔符分开。
终端本地配置参数基本报文：
终端本地配置参数附加报文：
终端拓扑结构表：
信息长度 说明
表数目 1 终端拓扑结构表数目
01 30 终端拓扑结构表项1内容
02 30 终端拓扑结构表项2内容
... ... ...
终端拓扑结构表项内容：
信息项 信息长度 说明
相邻终端ID 12 相邻终端设备编号
相邻终端序列号 12 终端终端出厂序列号
相邻终端经度 4 终端拓扑结构表项1内容
相邻终端纬度 4 终端拓扑结构表项2内容
相邻终端距离 4 单位为米
... ... ...
GTDA算法是控制中心采用基于GPS定位信息的分布式终端参数配置算法。GTDA算法是根据GPS定位信息的经纬度确定的终端所在区域，以控制中心当前存储的终端拓扑结构表，以及终端上传的终端编号、序列号、终端本地的终端拓扑结构表等信息作为数据源，通过控制中心存储的终端拓扑结构表按照相邻距离阀值，该阀值默认为10公里，可根据需要修改。依次查找该终端的相邻终端，通过两个终端的经纬度计算出它们之间的直线距离是否在相邻距离阀值内进行判断，在可用设备编号序列中按照区域及顺序给当前终端赋予编号，并将相邻终端的直线距离写入终端拓扑结构表，更新控制中心本地存储的终端拓扑结构表。
综上所述，本发明针对物联网和车联网终端的分布广及数量大的特征，设计了一种基于GPS的分布式终端参数数据处理方法和系统，控制中心通过DTPSP协议对分布在多区域的终端进行分布式集中管理，在终端连接到控制中心时发送包含GPS信息的DTPSP协议上行数据包，控制中心解析DTPSP协议上行数据包，根据GTDA算法得到终端拓扑结构表、终端编号及其他终端参数，同时存入数据库，然后将终端编号及其他终端参数、终端拓扑结构表打包到DTPSP协议下行数据包中发送给终端；终端收到DTPSP协议下行数据包后进行数据解析后取得终端编号及其他配置参数数据进行本地配置参数的自动更新，在不用人工参与的情况下实现了多区域多终端的智能化自动配置管理。

Claims (6)

1.一种基于GPS的分布式终端参数数据处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)在实时上传到控制中心的DTPSP协议上行数据包中添加反映终端所在地理区域的信息；
2)控制中心根据终端所在地理区域信息和终端拓扑结构表通过GTDA算法得到终端参数数据并更新本地终端拓扑结构表，存入数据库；
3)控制中心将终端参数数据及拓扑结构表通过DTPSP协议下行数据包发送到源终端；
4)终端接收控制中心发送的DTPSP协议下行数据包，得到控制中心分配给终端的参数数据并进行自动配置，从而实现多区域多终端的智能化自动配置管理。
2.根据权利要求1所述的基于GPS的分布式终端参数数据处理方法，其特征在于，反映终端所在地理区域的信息包括经纬度、速度和海拔。
3.一种实现权利要求1所述方法的系统，其特征在于，包括以下部分：
(1)分布式终端：从GPS定位模块实时获取地理位置信息，数据打包到终端配置上行协议包中发送到控制中心；接收控制中心的下行协议包，根据协议包参数修改终端本地参数配置；
(2)控制中心：接收终端模块发送的DTPSP协议数据包并进行处理，其处理分为三部分：解析终端配置协议数据、根据GTDA算法得到终端拓扑结构表同时存入数据库，然后将终端拓扑结构表打包到终端配置下行协议包中发送给终端；
(3)DTPSP协议：基于TCP/IP的用于终端参数配置的通信协议，包括上行链路和下行链路两部分；
(4)GTDA算法：是基于GPS定位信息的用于分布式终端参数配置的算法。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述的DTPSP协议用于维护控制中心和终端的双向数据交互，控制中心通过DTPSP协议对分布在多区域的终端进行分布式集中管理，在终端连接到控制中心时发送包含GPS信息的DTPSP协议上行数据包，控制中心解析终端配置上行协议，根据GTDA算法得到终端参数及拓扑结构表，同时存入数据库，然后将终端参数及拓扑结构表打包到DTPSP协议下行数据包中发送给终端；终端收到协议包后进行数据解析后进行本地参数数据配置。
5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述的GTDA算法是控制中心采用基于GPS定位信息的分布式终端参数配置算法。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述的GTDA算法是依据GPS定位信息的经纬度确定的终端所在区域及终端间的直线距离，控制中心当前存储的终端拓扑结构表，以及终端上传的终端编号、型号、序列号、终端本地的终端拓扑结构表等信息作为数据源，比较终端相邻阀值计算出符合当前终端的拓扑结构表及终端编号，并更新当前存储的终端拓扑结构表，然后将该拓扑结构表打包到DTPSP协议包中发送给终端。
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