CN107103060B - 一种传感数据的存储方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及数据存储技术领域，提出了一种传感数据的存储方法及系统，所述方法包括：预先配置传感数据的存储策略类型以及每一存储策略类型对应的数据存储模板；根据检测需求为待监测装置中各个监测传感器选取对应的存储策略类型，并建立每一监测传感器的传感器标识与对应的存储策略类型之间的对应关系；当接收到监测传感器上传的待处理传感数据时，根据监测传感器的传感器标识查找对应的目标存储策略类型；采用所述目标存储策略类型对应的数据存储模板对所述待处理传感数据进行存储。本发明能够根据业务需求在线动态定制和调整传感数据的存储策略，可适用于不同行业、装备的监测需求，同时还可以大幅提升传感数据的存储效率。
Description
技术领域
本发明涉及数据存储技术领域，尤其涉及一种传感数据的存储方法及系统。
背景技术
传感器是一种能够探测、采集外界的信号、物理条件(如光、热、湿度)，并传递采集到的信息的物理装置，被广泛应用于工业物联网、智慧城市、智能家居、智慧农业、医疗健康等系统中。而且，随着工业物联网的发展，传感器在工业应用中部署数量越来越大。
在实现本发明过程中，发明人发现在现有的工业物联网应用中，传感数据的存储至少存在以下问题：
1)传感数据和用户需求不匹配。传感器采集的数据通常为即时数据，仅呈现被采集环境或设备这一时刻的瞬时状态，往往与用户需求具有一定的偏差，例如，用户关注的汽车瞬时油耗，通常是取某一段时间内采集数据(2s-10s)的平均值；
2)传感数据存储的爆炸性自动增长。传感器在工业应用中具有部署量大、采集频率高等特点，传感数据随着时间推移会呈现爆炸性增长，如何在满足用户需求的前提下降低传感数据的存储频率和空间是其面临的又一难题。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的传感数据的存储方法及传感数据的存储系统。
本发明的一个方面，提供了一种传感数据的存储方法，包括：
预先配置传感数据的存储策略类型以及每一存储策略类型对应的数据存储模板；
根据检测需求为待监测装置中各个监测传感器选取对应的存储策略类型，并建立每一监测传感器的传感器标识与对应的存储策略类型之间的对应关系；
当接收到监测传感器上传的待处理传感数据时，根据所述监测传感器的传感器标识查找对应的目标存储策略类型，所述待处理传感数据中携带有所述监测传感器的传感器标识；
采用所述目标存储策略类型对应的数据存储模板对所述待处理传感数据进行存储。
可选地，所述方法还包括：
预先配置每一存储策略类型对应的数据预处理算法；
在所述采用所述目标存储策略类型对应的数据存储模板对所述待处理传感数据进行存储之前，所述方法还包括：
根据所述目标存储策略类型对应的数据预处理算法对所述待处理传感数据进行数据预处理。
可选地，所述存储策略类型包括数据直接存储、数据变化时存储和/或数据异常时存储。
可选地，所述方法还包括：
根据所述待监测装置的部件组成，创建所述待监测装备对应的树形数据存储结构；
当接收到监测传感器上传的待处理传感数据时，根据所述待处理传感数据对应的监测指标，确定所述监测传感器在所述待监测装置中所属的部件；
查找所述监测传感器在所述待监测装置中所属的部件在所述树形数据存储结构中对应的元素节点；以及
根据所述元素节点确定所述待处理传感数据的存储路径下。
可选地，所述根据所述待监测装置的部件组成，创建所述待监测装备对应的树形数据存储结构，包括：
根据所述待监测装置的部件组成，将所述待监测装备的各个部件作为所述树形数据存储结构的一级元素节点；
根据所述待监测装置中每一部件的监测指标，为所述待监测装置中各个部件配置与之关联的监测传感器，并将对应的监测传感器作为所述树形数据存储结构的二级元素节点，其中，每一传感器设备对应的二级元素节点部署在与之关联的部件对应的一级元素节点的存储路径下。
本发明的另一个方面，提供了一种传感数据的存储系统，包括：
第一配置单元，用于预先配置传感数据的存储策略类型以及每一存储策略类型对应的数据存储模板；
选取单元，用于根据检测需求为待监测装置中各个监测传感器选取对应的存储策略类型，并建立每一监测传感器的传感器标识与对应的存储策略类型之间的对应关系；
存储策略匹配单元，用于当接收到监测传感器上传的待处理传感数据时，根据所述监测传感器的传感器标识查找对应的目标存储策略类型，所述待处理传感数据中携带有所述监测传感器的传感器标识；
存储单元，用于采用所述目标存储策略类型对应的数据存储模板对所述待处理传感数据进行存储。
可选地，所述第一配置单元，还用于预先配置每一存储策略类型对应的数据预处理算法；
所述系统还包括：
预处理单元，用于在所述存储单元采用所述目标存储策略类型对应的数据存储模板对所述待处理传感数据进行存储之前，根据所述目标存储策略类型对应的数据预处理算法对所述待处理传感数据进行数据预处理。
可选地，所述存储策略类型包括数据直接存储、数据变化时存储和/或数据异常时存储。
可选地，所述系统还包括：
第二配置单元，用于根据所述待监测装置的部件组成，创建所述待监测装备对应的树形数据存储结构；
判定单元，用于当接收到监测传感器上传的待处理传感数据时，根据所述待处理传感数据对应的监测指标，确定所述监测传感器在所述待监测装置中所属的部件；
查找单元，用于查找所述监测传感器在所述待监测装置中所属的部件在所述树形数据存储结构中对应的元素节点，以及根据所述元素节点确定所述待处理传感数据的存储路径下。
可选地，所述第二配置单元，具体用于根据所述待监测装置的部件组成，将所述待监测装备的各个部件作为所述树形数据存储结构的一级元素节点；根据所述待监测装置中每一部件的监测指标，为所述待监测装置中各个部件配置与之关联的监测传感器，并将对应的监测传感器作为所述树形数据存储结构的二级元素节点，其中，每一传感器设备对应的二级元素节点部署在与之关联的部件对应的一级元素节点的存储路径下。
本发明实施例提供的传感数据的存储方法及系统，能够根据业务需求在线动态定制和调整传感数据的存储策略，可适用于不同行业、装备的监测需求，同时还可以大幅提升传感数据的存储效率，以满足对传感数据的爆炸性自动增长的存储需求。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1示出了本发明一个实施例的传感数据的存储方法的流程图；
图2示出了本发明另一实施例的传感数据的存储方法的流程图；
图3示出了本发明实施例中的待监测装置元素间的结构关系示意图；
图4示出了本发明一个实施例的传感数据的存储系统的结构示意图；
图5示出了本发明另一实施例的传感数据的存储系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
图1示意性示出了本发明一个实施例的传感数据的存储方法的流程图。参照图1，本发明实施例的传感数据的存储方法具体包括以下步骤：
S11、预先配置传感数据的存储策略类型以及每一存储策略类型对应的数据存储模板。其中，所述存储策略类型包括数据直接存储、数据变化时存储和/或数据异常时存储。
S12、根据检测需求为待监测装置中各个监测传感器选取对应的存储策略类型，并建立每一监测传感器的传感器标识与对应的存储策略类型之间的对应关系。
S13、当接收到监测传感器上传的待处理传感数据时，根据所述监测传感器的传感器标识查找对应的目标存储策略类型，所述待处理传感数据中携带有所述监测传感器的传感器标识。
S14、采用所述目标存储策略类型对应的数据存储模板对所述待处理传感数据进行存储。
本发明实施例提供的传感数据的存储方法，能够根据业务需求在线动态定制和调整传感数据的存储策略，可适用于不同行业、装备的监测需求，同时还可以大幅提升传感数据的存储效率，以满足对传感数据的爆炸性自动增长的存储需求。
本发明实施例中，在步骤S11之后，所述方法还包括步骤S111：
S111、预先配置每一存储策略类型对应的数据预处理算法。
相应的，在S14中的所述采用所述目标存储策略类型对应的数据存储模板对所述待处理传感数据进行存储之前，所述方法还包括步骤S141：
S141、根据所述目标存储策略类型对应的数据预处理算法对所述待处理传感数据进行数据预处理。
进一步地，所述步骤S14中的采用所述目标存储策略类型对应的数据存储模板对所述待处理传感数据进行存储，具体为采用所述目标存储策略类型对应的数据存储模板对欲处理后的传感数据进行存储。
在实际应用中，第一阶段为按需配置策略。首先设置传感数据的存储策略类型，包括定义存储策略类型对应的数据预处理算法和配置存储策略类型对应的通用数据存储模板。然后根据用户需求为所有传感器选择和配置对应的存储策略类型，包括选择预处理函数和存储策略数据存储模板，并配置相应的参数值，如采集周期、度量单位、统计间隔等。
第二阶段为传感数据动态存储。首先从接收到的传感数据中获取其对应的传感器标识，再根据传感器标识从策略库中获取对应的预处理函数，并对传感数据进行预处理；然后根据传感器标识从策略库获取对应的通用数据存储模板，并根据存储策略对应的通用数据存储模板将预处理后的数据存储到数据库中。
具体的，为了便于策略的解析和存储，存储策略对应的通用数据存储模板采用json格式进行保存。
在一个具体实施例中，例如，在对某一装备部件进行温度监测场景中，分别部署了编号为“1001”、“1002”的温度传感器(v0参数表示温度)，以及编号为“1003”的温湿度传感器(v0参数表示湿度，v1参数表示温度)，其采样周期均为500毫秒，该部件的温度为三个传感器监测到的平均温度，计算表达式为"(1001.v0+1002.v0+1003.v1)/3"，系统每10000毫秒统计一次该部件监测温度的最大值，在存储策略方面，只有当值变化，且变化幅度大于0.1的时候才存储，并将其保存到数据库中，则该应用案例的配置文件如下所示。
以上配置参数格式的各个具体参数约定如下：
“预处理算法”配置了传感数据的计算表达式和统计类型。
“计算表达式”是由用户设定的以传感器采集值作为参数的计算公式，主要用于相关联的多个传感器的数据处理。
“统计算法”决定了如何对某一段时间内的数据进行统计计算，包括“函数”和“周期”两个参数。“函数”为统计函数，系统支持的函数包括求和、求平均值、取最大值、取最小值、取乘积以及用户自定义的函数。“统计周期”取值为大于等于0的整数，当设置为0的时候，表示从该部件工作到停止的整个工作段，如果设置的值大于0，则表示以设定值为周期进行计算统计。
“存储策略”决定传感数据的存储方式，由存储单元(S3)进行解析和执行。
“存储类型”包括直接存储、变化时存储和异常时存储三种类型。
“直接存储”是指将预处理的数据直接存储到数据库中；“变化时存储”是指只有当前值和上一次存储的值不同，且超过所设定的阈值范围才存储；“异常时存储”是指只有当前值超出用户设定的最大值或最小值才存储；
“采样周期”用于设置传感数据的采集时间间隔；“精度”用于设置传感数据预处理的精度；“单位”用于设置传感数据的存储尺度。
本发明实施例中，所述方法还包括以下步骤：
根据所述待监测装置的部件组成，创建所述待监测装备对应的树形数据存储结构；
当接收到监测传感器上传的待处理传感数据时，根据所述待处理传感数据对应的监测指标，确定所述监测传感器在所述待监测装置中所属的部件；
查找所述监测传感器在所述待监测装置中所属的部件在所述树形数据存储结构中对应的元素节点；以及
根据所述元素节点确定所述待处理传感数据的存储路径下。
进一步地，所述根据所述待监测装置的部件组成，创建所述待监测装备对应的树形数据存储结构，具体包括：
根据所述待监测装置的部件组成，将所述待监测装备的各个部件作为所述树形数据存储结构的一级元素节点；
根据所述待监测装置中每一部件的监测指标，为所述待监测装置中各个部件配置与之关联的监测传感器，并将对应的监测传感器作为所述树形数据存储结构的二级元素节点，其中，每一传感器设备对应的二级元素节点部署在与之关联的部件对应的一级元素节点的存储路径下。
如图3所示，待监测装置以树形结构存储，可以无限级扩展，每一类部件都有相同的公有属性和各自的私有属性。每个部件可以包含多个监测指标，指标和多个相同或不同类型的传感器进行关联，指标状态数据需要通过这些关联的传感器进行实时采集，然后根据用户定义的算法和存储策略计算保存。本发明不仅能够兼容不同传感器类型，同时还可支持系统运行过程中对存储策略进行动态配置，可以满足不同设备、不同应用场景下监测数据的存储需要，提高数据的存储效率。
对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。
图4示意性示出了本发明一个实施例的传感数据的存储系统的结构示意图。参照图4，本发明实施例的传感数据的存储系统具体包括第一配置单元301、选取单元302、存储策略匹配单元303以及存储单元304，其中：
所述的第一配置单元301，用于预先配置传感数据的存储策略类型以及每一存储策略类型对应的数据存储模板。其中，所述存储策略类型包括数据直接存储、数据变化时存储和/或数据异常时存储。
所述的选取单元302，用于根据检测需求为待监测装置中各个监测传感器选取对应的存储策略类型，并建立每一监测传感器的传感器标识与对应的存储策略类型之间的对应关系；
所述的存储策略匹配单元303，用于当接收到监测传感器上传的待处理传感数据时，根据所述监测传感器的传感器标识查找对应的目标存储策略类型，所述待处理传感数据中携带有所述监测传感器的传感器标识；
所述的存储单元304，用于采用所述目标存储策略类型对应的数据存储模板对所述待处理传感数据进行存储。
在本发明的一个可选实施例中，所述第一配置单元，还用于预先配置每一存储策略类型对应的数据预处理算法。
相应的，如图5所示，所述系统还包括预处理单元305，所述的预处理单元305，用于在所述存储单元304采用所述目标存储策略类型对应305的数据存储模板对所述待处理传感数据进行存储之前，根据所述目标存储策略类型对应的数据预处理算法对所述待处理传感数据进行数据预处理。
在本发明的一个可选实施例中，所述系统还包括附图中未示出的第二配置单元、判定单元和查找单元，其中：
所述的第二配置单元，用于根据所述待监测装置的部件组成，创建所述待监测装备对应的树形数据存储结构；
所述的判定单元，用于当接收到监测传感器上传的待处理传感数据时，根据所述待处理传感数据对应的监测指标，确定所述监测传感器在所述待监测装置中所属的部件；
所述的查找单元，用于查找所述监测传感器在所述待监测装置中所属的部件在所述树形数据存储结构中对应的元素节点，以及根据所述元素节点确定所述待处理传感数据的存储路径下。
进一步地，所述第二配置单元，具体用于根据所述待监测装置的部件组成，将所述待监测装备的各个部件作为所述树形数据存储结构的一级元素节点；根据所述待监测装置中每一部件的监测指标，为所述待监测装置中各个部件配置与之关联的监测传感器，并将对应的监测传感器作为所述树形数据存储结构的二级元素节点，其中，每一传感器设备对应的二级元素节点部署在与之关联的部件对应的一级元素节点的存储路径下。
对于系统实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
此外，本发明另一实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括：壳体、处理器、存储器、电路板和电源电路，其中，所述电路板安置在所述壳体围成的空间内部，所述处理器和所述存储器设置在所述电路板上；所述电源电路，用于为所述电子设备的各个电路或器件供电；所述存储器用于存储可执行程序代码；所述处理器通过读取所述存储器中存储的可执行程序代码来运行与可执行程序代码对应的程序，以用于执行如上任一实施例所述的传感数据的存储方法。
本发明实施例提供的传感数据的存储方法及系统，能够根据业务需求在线动态定制和调整传感数据的存储策略，可适用于不同行业、装备的监测需求，同时还可以大幅提升传感数据的存储效率，以满足对传感数据的爆炸性自动增长的存储需求。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
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各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，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)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (3)
1.一种传感数据的存储方法，其特征在于，包括:
预先配置传感数据的存储策略类型以及每一存储策略类型对应的数据存储模板；
根据检测需求为待监测装置中各个监测传感器选取对应的存储策略类型，并建立每一监测传感器的传感器标识与对应的存储策略类型之间的对应关系；
当接收到监测传感器上传的待处理传感数据时，根据所述监测传感器的传感器标识查找对应的目标存储策略类型，所述待处理传感数据中携带有所述监测传感器的传感器标识；
采用所述目标存储策略类型对应的数据存储模板对所述待处理传感数据进行存储；
所述存储策略类型包括数据直接存储、数据变化时存储和/或数据异常时存储；
根据所述待监测装置的部件组成，创建所述待监测装置对应的树形数据存储结构；
当接收到监测传感器上传的待处理传感数据时，根据所述待处理传感数据对应的监测指标，确定所述监测传感器在所述待监测装置中所属的部件；
查找所述监测传感器在所述待监测装置中所属的部件在所述树形数据存储结构中对应的元素节点；以及根据所述元素节点确定所述待处理传感数据的存储路径；
创建所述待监测装置对应的树形数据存储结构，包括：
根据所述待监测装置的部件组成，将所述的各个部件作为所述树形数据存储结构的一级元素节点；
根据所述待监测装置中每一部件的监测指标，为所述待监测装置中各个部件配置与之关联的监测传感器，并将对应的监测传感器作为所述树形数据存储结构的二级元素节点，其中，每一传感器设备对应的二级元素节点部署在与之关联的部件对应的一级元素节点的存储路径下。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
预先配置每一存储策略类型对应的数据预处理算法；
在所述采用所述目标存储策略类型对应的数据存储模板对所述待处理传感数据进行存储之前，所述方法还包括：
根据所述目标存储策略类型对应的数据预处理算法对所述待处理传感数据进行数据预处理。
3.一种传感数据的存储系统，其特征在于，包括：
第一配置单元，用于预先配置传感数据的存储策略类型以及每一存储策略类型对应的数据存储模板；
选取单元，用于根据检测需求为待监测装置中各个监测传感器选取对应的存储策略类型，并建立每一监测传感器的传感器标识与对应的存储策略类型之间的对应关系；
存储策略匹配单元，用于当接收到监测传感器上传的待处理传感数据时，根据所述监测传感器的传感器标识查找对应的目标存储策略类型，所述待处理传感数据中携带有所述监测传感器的传感器标识；
存储单元，用于采用所述目标存储策略类型对应的数据存储模板对所述待处理传感数据进行存储；
所述系统还包括：
第二配置单元，用于根据所述待监测装置的部件组成，创建所述对应的树形数据存储结构；
判定单元，用于当接收到监测传感器上传的待处理传感数据时，根据所述待处理传感数据对应的监测指标，确定所述监测传感器在所述待监测装置中所属的部件；
查找单元，用于查找所述监测传感器在所述待监测装置中所属的部件在所述树形数据存储结构中对应的元素节点，以及根据所述元素节点确定所述待处理传感数据的存储路径；所述第一配置单元，还用于预先配置每一存储策略类型对应的数据预处理算法；
所述系统还包括：
预处理单元，用于在所述存储单元采用所述目标存储策略类型对应的数据存储模板对所述待处理传感数据进行存储之前，根据所述目标存储策略类型对应的数据预处理算法对所述待处理传感数据进行数据预处理；所述存储策略类型包括数据直接存储、数据变化时存储和/或数据异常时存储；所述第二配置单元，具体用于根据所述待监测装置的部件组成，将所述的各个部件作为所述树形数据存储结构的一级元素节点；根据所述待监测装置中每一部件的监测指标，为所述待监测装置中各个部件配置与之关联的监测传感器，并将对应的监测传感器作为所述树形数据存储结构的二级元素节点，其中，每一传感器设备对应的二级元素节点部署在与之关联的部件对应的一级元素节点的存储路径下。
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