CN108650325B - 一种工业数据采集方法、相关设备及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种工业数据采集方法、相关设备及系统，当该方法应用于网关设备时，包括：接收采集端采集的工业数据；确定数据筛选规则，根据所述数据筛选规则筛选所述工业数据得到目标数据；将所述目标数据上传至云端服务器。其中，云端服务器用于接收网关设备发送的工业数据的组态信息；根据所述工业数据的组态信息生成数据筛选规则，并将所述数据筛选规则发送至所述网关设备。通过本发明实现了具有针对性地对数据进行上传，节省流量成本的目的。

Description

一种工业数据采集方法、相关设备及系统
技术领域
本发明涉及物联网技术领域，特别是涉及一种工业数据采集方法、相关设备及系统。
背景技术
最近几年，随着工业互联网和工业物联网技术的迅猛发展，大数据在互联网工业的舞台上发挥了重要作用。在工业物联网领域往往存在大量的需要进行监控的监控点或者监控设备，对这些监控点或者监控设备检测到的实时数据都需要及时的上传至云端服务器，因此需要涉及到远程数据进行采集，而不同的设备数据往往会通过不同的协议将数据传送到网关。
现有的工业数据采集方案在遇到由不同协议发送来的数据时，想要通过网关将这些数据上传至云端服务器通常会有两种解决方案，一种是，增加多个网关设备对不同协议传输的数据进行一对一解析后上传。采用这种方案时网关设备的通用性不强，需要不同的网关设备对数据进行解析。另一种是，在网关前增加设备将不同协议传递的数据转换为统一协议传递的数据，但是这样做需要额外的设备对数据进行协议转换。
可见，上述的两种方案都是对采集到的数据进行整包透传，针对性地获取需要的数据，而大量的不必要数据在传输时会造成不必要的流量成本。
发明内容
针对于上述问题，本发明提供一种工业数据采集方法、相关设备及系统，实现了具有针对性地对数据进行上传，节省流量成本的目的。
为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种工业数据采集方法，该方法应用于网关设备，包括：
接收采集端采集的工业数据；
确定数据筛选规则，根据所述数据筛选规则筛选所述工业数据得到目标数据；
将所述目标数据上传至云端服务器。
优选地，所述确定数据筛选规则，根据所述数据筛选规则筛选所述工业数据得到目标数据，包括：
判断是否存在数据筛选规则，如果是，则依据所述数据筛选规则筛选所述工业数据得到目标数据；
若不存在数据筛选规则，将所述工业数据的组态信息上传至云端服务器，并接收所述云端服务器根据所述组态信息生成的数据筛选规则；
根据所述数据筛选规则筛选所述工业数据，得到目标数据。
一种工业数据采集方法，该方法应用于云端服务器，包括：
接收网关设备发送的工业数据的组态信息；
根据所述工业数据的组态信息生成数据筛选规则，并将所述数据筛选规则发送至所述网关设备；
接收所述网关设备上传的目标数据，其中，所述目标数据为所述网关设备根据所述数据筛选规则筛选出的采集端采集的工业数据。
优选地，所述根据所述工业数据的组态信息生成数据筛选规则，并将所述数据筛选规则发送至所述网关设备，包括：
根据所述工业数据的组态信息设置所述工业数据的位号码；
确定满足预设要求的工业数据的目标位号码，根据所述目标位号码生成数据筛选规则；
将所述数据筛选规则发送至所述网关设备。
优选地，所述数据筛选规则包括工业数据的基本信息、筛选信息和待传输数据信息；
其中，所述筛选信息用于对待筛选的数据进行筛选、下发和透传。
一种网关设备，包括：
接收模块，用于接收采集端采集的工业数据；
确定模块，用于确定数据筛选规则，根据所述数据筛选规则筛选所述工业数据得到目标数据；
上传模块，用于将所述目标数据上传至云端服务器。
优选地，所述确定模块包括：
第一判断单元，用于判断是否存在数据筛选规则，如果是，则依据所述数据筛选规则筛选所述工业数据得到目标数据；
第二判断单元，用于若不存在数据筛选规则，将所述工业数据的组态信息上传至云端服务器，并接收所述云端服务器根据所述组态信息生成的数据筛选规则；
筛选单元，用于根据所述数据筛选规则筛选所述工业数据，得到目标数据。
一种云端服务器，包括：
信息接收模块，用于接收网关设备发送的工业数据的组态信息；
规则生成模块，用于根据所述工业数据的组态信息生成数据筛选规则，并将所述数据筛选规则发送至所述网关设备；
数据接收模块，用于接收所述网关设备上传的目标数据，其中，所述目标数据为所述网关设备根据所述数据筛选规则筛选出的采集端采集的工业数据。
优选地，所述规则生成模块包括：
设置单元，用于根据所述工业数据的组态信息设置所述工业数据的位号码；
确定单元，用于确定满足预设要求的工业数据的目标位号码，根据所述目标位号码生成数据筛选规则；
规则发送单元，用于将所述数据筛选规则发送至所述网关设备。
一种工业数据采集系统，包括：
采集端、上述所述的网关设备和上述所述的云端服务器，其中，
所述采集端，用于采集工业数据。
相较于现有技术，本发明的网关设备接收到待上传的工业数据时，根据数据筛选规则对工业数据进行筛选，然后将筛选得到的目标数据上传指云端服务器，通过数据筛选规则得到了有针对性的数据，便于数据上传。若没有数据筛选规则时，云端服务器会根据组态信息生成数据筛选规则，便于网关设备对工业数据的筛选，这样可以保证云端服务器得到的数据是具有针对性的特定数据，避免了整包数据透传带来的增加流量成本支出的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种工业数据采集方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的另一种工业数据采集方法的流程示意图；
图3为本发明实施例提供的一种网关设备的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种云端服务器的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种工业数据采集系统的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的一种工业数据采集系统的数据交互示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定的顺序。此外术语“包括”和“具有”以及他们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有设定于已列出的步骤或单元，而是可包括没有列出的步骤或单元。
在本发明实施例中提供了一种工业数据采集方法，参见图1该方法应用于网关设备，可以包括以下步骤：
S11、接收采集端采集的工业数据；
S12、确定数据筛选规则，根据所述数据筛选规则筛选所述工业数据得到目标数据；
S13、将所述目标数据上传至云端服务器。
在工业物联网技术领域中需要网关设备将采集到的数据上送至云端服务器，在本发明的实施例中网关设备在接收到采集的工业数据后，并不直接上传至云端服务器，而是确定数据筛选规则，依据该数据筛选规则将工业数据筛选后再上传。
在本发明的另一实施例中，还提供了一种确定数据筛选规则的方法，包括：
判断是否存在数据筛选规则，如果是，则依据所述数据筛选规则筛选所述工业数据得到目标数据；
若不存在数据筛选规则，将所述工业数据的组态信息上传至云端服务器，并接收所述云端服务器根据所述组态信息生成的数据筛选规则；
根据所述数据筛选规则筛选所述工业数据，得到目标数据。
具体的，若已经存在数据筛选规则就直接进行数据筛选即可，若不存在则需要网关设备透传所所有的组态信息，即配置信息，让云端服务器有所有数据的选择范围，此时的云端服务器会生成数据筛选规则，作为网关设备筛选数据的准则。
在本发明的实施例中还提供了另一种工业数据采集方法，参见图2，该方法应用于云端服务器，包括以下步骤：
S21、接收网关设备发送的工业数据的组态信息；
S22、根据所述工业数据的组态信息生成数据筛选规则，并将所述数据筛选规则发送至所述网关设备；
S23、接收所述网关设备上传的目标数据，其中，所述目标数据为所述网关设备根据所述数据筛选规则筛选出的采集端采集的工业数据。
在本发明实施例中的云端服务器的作用不只是接收网关设备发送的工业数据，还包括制定数据筛选规则。
在本发明另一实施例中还包括了数据筛选规则的生成方法，具体可以包括：
根据所述工业数据的组态信息设置所述工业数据的位号码；
确定满足预设要求的工业数据的目标位号码，根据所述目标位号码生成数据筛选规则；
将所述数据筛选规则发送至所述网关设备。
当云端服务器接收到网关透传所有的组态信息，此时云端的服务器有所有数据的选择范围，然后通过制定需要选择的数据位号筛选规则生成数据筛选规则。其中，位号筛选规则是通过位号筛选规则对传入网关设备中数据的特定位号进行对比后选中若干个符合要求的数据。因此，在数据传送的时候需要该位号筛选规则作为基础。
具体的，设置专门的位号定义命令码，第一部分是基本信息，例如是否加密、是否压缩、网关注册、网关诊断、数据转发、位号传输、时间标签等。第二部分是用于筛选的信息，即下发规则，例如超时时间、源IP地址、目的IP地址等，多加入条件可以增加筛选的范围，使数据的选择上面更加的灵活。第三部分加入需要传输的数据。
下面对其中的下发规则进行具体介绍，所有对网关的规则配置都在这个分支下面。主要有过滤数据包规则、抓包放入缓存区、抓包直接转发、位号规则、透传规则等预留位号，以过滤数据包规则为例，以下主要介绍过滤数据包规则。
过滤数据包规则：
在过滤数据包规则预留的位号中定义了规则序号、单条规则长度、源IP地址、目的IP地址，源端口、目的端口、协议、超时时间、缓存区编号、应用层数据包偏移1、数据长度1、过滤数值1，应用层数据包偏移2、数据长度2、过滤数值2等等。
其中，缓存去编号为缓存区用于存放过滤后的数据，一个数据包对应一个缓存区。缓存区编号要唯一，否则会覆盖数据。
按照IP+端口+{[应用层偏移，长度]条件(>，<，＝＝......)过滤数值&&[应用层偏移，长度]条件(>，<，＝＝......)过滤数值&&........}来过滤数据包，将过滤出来的数据包存在指定的缓存区编号对应的缓存区中。然后从缓存区中取出数据发送。
根据以上述的位号筛选规则，网关设备可以对数据进行筛选，网关设备与云端服务器形成有状态的连接，保证数据的传输。
通过本发明提供的工业数据采集方法，网关设备接收到待上传的工业数据时，根据数据筛选规则对工业数据进行筛选，然后将筛选得到的目标数据上传指云端服务器，通过数据筛选规则得到了有针对性的数据，便于数据上传。若没有数据筛选规则时，云端服务器会根据组态信息生成数据筛选规则，便于网关设备对工业数据的筛选，这样可以保证云端服务器得到的数据是具有针对性的特定数据，避免了整包数据透传带来的增加流量成本支出的问题。
在本发明实施例中还提供了一种网关设备，参见图3，该网关设备10包括：
接收模块101，用于接收采集端采集的工业数据；
确定模块102，用于确定数据筛选规则，根据所述数据筛选规则筛选所述工业数据得到目标数据；
上传模块103，用于将所述目标数据上传至云端服务器。
在本发明另一实施例中，所述确定模块包括：
第一判断单元，用于判断是否存在数据筛选规则，如果是，则依据所述数据筛选规则筛选所述工业数据得到目标数据；
第二判断单元，用于若不存在数据筛选规则，将所述工业数据的组态信息上传至云端服务器，并接收所述云端服务器根据所述组态信息生成的数据筛选规则；
筛选单元，用于根据所述数据筛选规则筛选所述工业数据，得到目标数据。
对应的，在本发明实施例中还提供了一种云端服务器，参见图4，该云端服务器20包括：
信息接收模块201，用于接收网关设备发送的工业数据的组态信息；
规则生成模块202，用于根据所述工业数据的组态信息生成数据筛选规则，并将所述数据筛选规则发送至所述网关设备；
数据接收模块203，用于接收所述网关设备上传的目标数据，其中，所述目标数据为所述网关设备根据所述数据筛选规则筛选出的采集端采集的工业数据。
在本发明的另一实施例中，所述规则生成模块包括：
设置单元，用于根据所述工业数据的组态信息设置所述工业数据的位号码；
确定单元，用于确定满足预设要求的工业数据的目标位号码，根据所述目标位号码生成数据筛选规则；
规则发送单元，用于将所述数据筛选规则发送至所述网关设备。
对应的本发明实施例还提供了一种工业数据采集系统，参见图5该系统包括：
采集端30、网关设备10和云端服务器20，其中，所述采集端30，用于采集工业数据。
具体的，参见图6，采集端30将从各种渠道中采集到的工业数据传送到网关设备10中；
网关设备10判断是否已经有数据筛选规则，若无则将数据的组态信息通过网关设备透传至云端服务器上；
云端服务器20根据组态信息选择合适的数据生成数据筛选规则，并将该数据筛选规则返回至网关设备10；
网关设备10根据云端服务器20返回的数据筛选规则对比所有采集到的工业数据，筛选出需要上传的目标数据；
网关设备10将该目标数据上传至云端服务器。
然后，云端服务器20可以根据该目标数据进行分析等工作。
本发明的网关设备接收到待上传的工业数据时，根据数据筛选规则对工业数据进行筛选，然后将筛选得到的目标数据上传指云端服务器，通过数据筛选规则得到了有针对性的数据，便于数据上传。若没有数据筛选规则时，云端服务器会根据组态信息生成数据筛选规则，便于网关设备对工业数据的筛选，这样可以保证云端服务器得到的数据是具有针对性的特定数据，避免了整包数据透传带来的增加流量成本支出的问题。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
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 (10)

1.一种工业数据采集方法，其特征在于，该方法应用于网关设备，包括：
接收采集端采集的工业数据；
确定数据筛选规则，根据所述数据筛选规则筛选所述工业数据得到目标数据，所述数据筛选规则为云端服务器根据工业数据的组态信息生成的规则，所述组态信息表征与所述工业数据的位号码相关的信息；
将所述目标数据上传至云端服务器。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定数据筛选规则，根据所述数据筛选规则筛选所述工业数据得到目标数据，包括：
判断是否存在数据筛选规则，如果是，则依据所述数据筛选规则筛选所述工业数据得到目标数据；
若不存在数据筛选规则，将所述工业数据的组态信息上传至云端服务器，并接收所述云端服务器根据所述组态信息生成的数据筛选规则；
根据所述数据筛选规则筛选所述工业数据，得到目标数据。
3.一种工业数据采集方法，其特征在于，该方法应用于云端服务器，包括：
接收网关设备发送的工业数据的组态信息；
根据所述工业数据的组态信息生成数据筛选规则，并将所述数据筛选规则发送至所述网关设备，所述组态信息表征与所述工业数据的位号码相关的信息；
接收所述网关设备上传的目标数据，其中，所述目标数据为所述网关设备根据所述数据筛选规则筛选出的采集端采集的工业数据。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述工业数据的组态信息生成数据筛选规则，并将所述数据筛选规则发送至所述网关设备，包括：
根据所述工业数据的组态信息设置所述工业数据的位号码；
确定满足预设要求的工业数据的目标位号码，根据所述目标位号码生成数据筛选规则；
将所述数据筛选规则发送至所述网关设备。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述数据筛选规则包括工业数据的基本信息、筛选信息和待传输数据信息；
其中，所述筛选信息用于对待筛选的数据进行筛选、下发和透传。
6.一种网关设备，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收采集端采集的工业数据；
确定模块，用于确定数据筛选规则，根据所述数据筛选规则筛选所述工业数据得到目标数据，所述数据筛选规则为云端服务器根据工业数据的组态信息生成的规则，所述组态信息表征与所述工业数据的位号码相关的信息；
上传模块，用于将所述目标数据上传至云端服务器。
7.根据权利要求6所述的网关设备，其特征在于，所述确定模块包括：
第一判断单元，用于判断是否存在数据筛选规则，如果是，则依据所述数据筛选规则筛选所述工业数据得到目标数据；
第二判断单元，用于若不存在数据筛选规则，将所述工业数据的组态信息上传至云端服务器，并接收所述云端服务器根据所述组态信息生成的数据筛选规则；
筛选单元，用于根据所述数据筛选规则筛选所述工业数据，得到目标数据。
8.一种云端服务器，其特征在于，包括：
信息接收模块，用于接收网关设备发送的工业数据的组态信息；
规则生成模块，用于根据所述工业数据的组态信息生成数据筛选规则，并将所述数据筛选规则发送至所述网关设备；
数据接收模块，用于接收所述网关设备上传的目标数据，其中，所述目标数据为所述网关设备根据所述数据筛选规则筛选出的采集端采集的工业数据，所述组态信息表征与所述工业数据的位号码相关的信息。
9.根据权利要求8所述的云端服务器，其特征在于，所述规则生成模块包括：
设置单元，用于根据所述工业数据的组态信息设置所述工业数据的位号码；
确定单元，用于确定满足预设要求的工业数据的目标位号码，根据所述目标位号码生成数据筛选规则；
规则发送单元，用于将所述数据筛选规则发送至所述网关设备。
10.一种工业数据采集系统，其特征在于，包括：
采集端、权利要求6～7所述的网关设备和权利要求8～9所述的云端服务器，其中，
所述采集端，用于采集工业数据。
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