CN109561482A - 一种数据获取方法、数据获取装置及智能终端 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种数据获取方法、数据获取装置及智能终端，其中方法包括：远程服务器与数据采集模块建立通讯连接；所述远程服务器从所述数据采集模块接收采集的数据；所述远程服务器将接收的数据发送给预先确定的智能终端。本发明基于无线传感器网络技术，设计了一种数据获取方法、数据获取装置及智能终端，实现了数据的智能高效获取，以及通过远程服务器与智能终端的交互，实现了对获取数据的处理，以及更有效地将各种信息呈现给用户。

Description

一种数据获取方法、数据获取装置及智能终端
技术领域
本发明涉及数据获取技术领域，具体涉及一种数据获取方法、数据获取装置及智能终端。
背景技术
相关技术中，在设定的监测区域对某一个目标进行监测时，通常通过人为地手持检测设备进行检测，进而将检测数据录入系统，这种数据获取的方式十分麻烦，效率低下。此外，如何将获得的各种数据进行处理，以便更有效地将各种信息呈现给用户，也是一个问题。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种数据获取方法、数据获取装置及智能终端。
本发明的目的采用以下技术方案来实现：
本发明第一方面提供了一种数据获取方法，该方法包括以下步骤：
远程服务器与数据采集模块建立通讯连接；
所述远程服务器从所述数据采集模块接收采集的数据；
所述远程服务器将接收的数据发送给预先确定的智能终端；
其中，所述数据采集模块包括汇聚节点和多个部署于设定监测区域内的传感器节点，传感器节点采集数据并发送至汇聚节点，汇聚节点将各传感器节点发送的数据汇聚并发送至所述远程服务器；其中，传感器节点与汇聚节点之间的距离不超过预设的距离阈值时，传感器节点直接将采集的数据发送至汇聚节点，否则，传感器节点在其他传感器节点中选择一个作为目的节点，将采集的数据发送至该目的节点，以由该目的节点转发该采集的数据，直至该采集的数据发送至汇聚节点。
在本发明第一方面的一种能够实现的方式中，所述远程服务器从数据采集模块接收采集的数据的步骤之后，该方法包括：
远程服务器保存接收的数据；
远程服务器响应智能终端的访问请求，提供保存的数据的操作界面给所述智能终端；
远程服务器响应所述智能终端基于所述操作界面的操作。
在本发明第一方面的一种能够实现的方式中，所述远程服务器从数据采集模块接收采集的数据的步骤之后，该方法还包括：
所述远程服务器将接收的数据与预存的标准数据进行比对，以确定接收的数据是否发生异常；
在接收到的数据发生异常时，所述远程服务器将异常的数据发送至预先确定的智能终端。
在本发明第一方面的一种能够实现的方式中，传感器节点在其他传感器节点中选择一个作为目的节点，包括：
(1)初始时，传感器节点确定自己的选择距离范围为Rmax，传感器节点将位于其当前选择距离范围内的其他传感器节点作为备选节点，构建备选节点集，并在备选节点集中选择一个备选节点作为目的节点，其中Rmax为传感器节点按照最大功率调节的通信距离；
(2)预先设定周期ΔT，每经过一个周期ΔT，传感器节点更新自己的选择距离范围，并根据更新的选择距离范围更新备选节点集，重新在备选节点集中选择一个备选节点作为目的节点，其中，传感器节点按照下列公式更新自己的选择距离范围：
式中，Yi(s)为传感器节点i在第s个周期更新的选择距离范围，Yi(s-1)为传感器节点i在第s-1个周期更新的选择距离范围，Ei为传感器节点i的当前剩余能量，Ei0为传感器节点i的初始能量，Emin为预设的能量下限，Ni为传感器节点i到目前为止更新的次数，NT为设定的次数阈值，为取整函数，表示对的计算结果取整，ρ为预设的基于能量的衰减系数，ρ的取值范围为[0.4,0.6]。
本发明第二方面提供了一种数据获取装置，该装置包括远程服务器、数据采集模块，所述远程服务器与数据采集模块建立通讯连接；
所述远程服务器从数据采集模块接收采集的数据，以及，将接收的数据发送给预先确定的智能终端；
其中，所述数据采集模块包括汇聚节点和多个部署于设定监测区域内的传感器节点，传感器节点采集数据并发送至汇聚节点，汇聚节点将各传感器节点发送的数据汇聚并发送至所述远程服务器；其中，传感器节点与汇聚节点之间的距离不超过预设的距离阈值时，传感器节点直接将采集的数据发送至汇聚节点，否则，传感器节点在其他传感器节点中选择一个作为目的节点，将采集的数据发送至该目的节点，以由该目的节点转发该采集的数据，直至该采集的数据发送至汇聚节点。
在本发明第二方面的一种能够实现的方式中，所述远程服务器从数据采集模块接收采集的数据之后，还用于：
保存接收的数据，响应智能终端的访问请求，提供保存的数据的操作界面给所述智能终端，以及，响应所述智能终端基于所述操作界面的操作。
在本发明第二方面的一种能够实现的方式中，所述远程服务器从数据采集模块接收采集的数据之后，还用于：
将接收的数据与预存的标准数据进行比对，以确定接收的数据是否发生异常，以及，在接收到的数据发生异常时，将异常的数据发送至预先确定的智能终端。
本发明第三方面提供了一种智能终端，所述智能终端用于：
接收远程服务器发送的数据，所述远程服务器从与其建立通讯连接的数据采集模块接收所述数据并保存所述数据；
其中，所述数据采集模块包括汇聚节点和多个部署于设定监测区域内的传感器节点，传感器节点采集数据并发送至汇聚节点，汇聚节点将各传感器节点发送的数据汇聚并发送至所述远程服务器；其中，传感器节点与汇聚节点之间的距离不超过预设的距离阈值时，传感器节点直接将采集的数据发送至汇聚节点，否则，传感器节点在其他传感器节点中选择一个作为目的节点，将采集的数据发送至该目的节点，以由该目的节点转发该采集的数据，直至该采集的数据发送至汇聚节点。
在本发明第三方面的一种能够实现的方式中，所述智能终端还用于：
向所述远程服务器发送访问请求；
接收所述远程服务器响应所述访问请求提供的保存的数据的操作界面；
基于所述操作界面进行操作。
在本发明第三方面的一种能够实现的方式中，所述智能终端还用于：
接收所述远程服务器发送的异常的数据，其中，所述远程服务器将从数据采集模块处接收的数据与预存的标准数据进行比对，以确定接收的数据是否发生异常。
本发明的有益效果为：基于无线传感器网络技术，设计了一种数据获取方法、数据获取装置及智能终端，实现了数据的智能高效获取，以及通过远程服务器与智能终端的交互，实现了对获取数据的处理，以及更有效地将各种信息呈现给用户。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是本发明一个示例性实施例的一种数据获取方法的流程示意图；
图2是本发明一个示例性实施例的数据获取装置的结构示意框图。
附图标记：
远程服务器1、数据采集模块2、智能终端3。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
参见图1，本发明第一方面实施例提供了一种数据获取方法，该方法包括以下步骤：
S1远程服务器与数据采集模块建立通讯连接。
S2所述远程服务器从所述数据采集模块接收采集的数据。其中，所述数据采集模块包括汇聚节点和多个部署于设定监测区域内的传感器节点，传感器节点采集数据并发送至汇聚节点，汇聚节点将各传感器节点发送的数据汇聚并发送至所述远程服务器；其中，传感器节点与汇聚节点之间的距离不超过预设的距离阈值时，传感器节点直接将采集的数据发送至汇聚节点，否则，传感器节点在其他传感器节点中选择一个作为目的节点，将采集的数据发送至该目的节点，以由该目的节点转发该采集的数据，直至该采集的数据发送至汇聚节点。
S3所述远程服务器将接收的数据发送给预先确定的智能终端。
在一种能够实现的方式中，所述远程服务器从数据采集模块接收采集的数据的步骤之后，该方法包括：
远程服务器保存接收的数据；
远程服务器响应智能终端的访问请求，提供保存的数据的操作界面给所述智能终端；
远程服务器响应所述智能终端基于所述操作界面的操作。
在一种能够实现的方式中，所述远程服务器从数据采集模块接收采集的数据的步骤之后，该方法还包括：
所述远程服务器将接收的数据与预存的标准数据进行比对，以确定接收的数据是否发生异常；
在接收到的数据发生异常时，所述远程服务器将异常的数据发送至预先确定的智能终端。
在一种能够实现的方式中，传感器节点在其他传感器节点中选择一个作为目的节点，包括：
(1)初始时，传感器节点确定自己的选择距离范围为Rmax，传感器节点将位于其当前选择距离范围内的其他传感器节点作为备选节点，构建备选节点集，并在备选节点集中选择一个备选节点作为目的节点，其中Rmax为传感器节点按照最大功率调节的通信距离；
(2)预先设定周期ΔT，每经过一个周期ΔT，传感器节点更新自己的选择距离范围，并根据更新的选择距离范围更新备选节点集，重新在备选节点集中选择一个备选节点作为目的节点，其中，传感器节点按照下列公式更新自己的选择距离范围：
式中，Yi(s)为传感器节点i在第s个周期更新的选择距离范围，Yi(s-1)为传感器节点i在第s-1个周期更新的选择距离范围，Ei为传感器节点i的当前剩余能量，Ei0为传感器节点i的初始能量，Emin为预设的能量下限，Ni为传感器节点i到目前为止更新的次数，NT为设定的次数阈值，为取整函数，表示对的计算结果取整，ρ为预设的基于能量的衰减系数，ρ的取值范围为[0.4,0.6]。
其中，传感器节点的选择距离范围的更新次数达到次数阈值，或者更新的选择距离范围低于Rmin时，停止选择距离范围的更新，Rmin为传感器节点按照最小功率调节的通信距离。
本实施例中，传感器节点在其他传感器节点中选择一个作为目的节点时，每经过一个周期ΔT，传感器节点更新自己的选择距离范围，并重新在更新的选择距离范围内的传感器节点中选择一个传感器节点作为目的节点。本实施例能够有效地根据传感器节点的当前剩余能量限制其与下一跳节点即目的节点的距离，从而有利于减少传感器节点将采集的数据发送至目的节点的能量消耗，避免传感器节点因能量快速消耗而失效，保障数据获取的稳定性。
在一个实施例中，目的节点按照设定的周期Δt判断自己是否满足中继条件，若不满足，目的节点向其上一跳的传感器节点发送反馈消息，以使上一跳的传感器节点重新选择目的节点，所述的中继条件为：
式中，Ej为目的节点j的当前剩余能量，Ej0为目的节点j的初始能量，Emin为预设的能量下限，Rjmax为目的节点j的最大通信距离，Ljmin为目的节点j与最近的传感器节点之间的距离，σ为预设的基于能量的衰减因子，σ的取值范围为[0.8,0.9]，Hj为目的节点j的当前剩余带宽，HT为预设的为一个监测数据包服务所消耗的带宽，Kj为目的节点j的缓存列表中的监测数据包数量，f(Hj-Kj×HT)为判断函数，当Hj-Kj×HT>0时，f(Hj-Kj×HT)＝1，当Hj-Kj×HT≤0时，f(Hj-Kj×HT)＝0。
本实施例基于目的节点的剩余资源情况创新性地设定了中继条件，目的节点按照设定的周期Δt判断自己是否满足中继条件，若不满足，目的节点向其上一跳的传感器节点发送反馈消息，以使上一跳的传感器节点重新选择目的节点。本实施例能够使得有较为足够的资源的目的节点才会承担监测数据转发任务，这有利于提高数据传输至汇聚节点的可靠性，同时有益于均衡网络中各目的节点的资源；通过由目的节点自行判断是否适合作为传感器节点的下一跳，并建立了相应的反馈机制，提高了节点间路由的鲁棒性。
在一个实施例中，网络初始化时，汇聚节点将监测区域划分为设定数量的圆环，并按照距离汇聚节点由近到远的顺序对各圆环依次标号为1，2，…，n，n为圆环个数，汇聚节点向各传感器节点发送消息，根据传感器节点到汇聚节点的距离确定各传感器节点所在的圆环标号并向各传感器节点传递信息，从而各传感器节点记录自身所在的圆环的标号；各传感器节点通过信息交互获取周围传感器节点所在的圆环的标号；
所述在备选节点集中选择一个备选节点作为目的节点，包括：
(1)传感器节点计算各备选节点的权值：
式中，Pia表示传感器节点i的第a个备选节点的权值，Eia为所述第a个备选节点的当前剩余能量，Eiao为所述第a个备选节点的初始能量，Emin为预设的能量下限，r(i)为传感器节点i所在圆环的标号，r(ia)为所述第a个备选节点所在圆环的标号，T为欧拉数，δ为设定的圆环标号影响因子，δ的设定取值范围为[0.1,0.2]；
(2)传感器节点选择权值最大的备选节点作为目的节点。
本实施例根据备选节点的剩余能量及所在圆环的标号设置了备选节点的权值的计算公式，为传感器节点选择目的节点提供了一个衡量指标。本实施例通过计算各备选节点的权值，并从中选择权值最大的备选节点作为目的节点，有利于尽可能地保障数据单向传输，避免不必要的数据传输能量消耗，节省数据获取的成本，并尽可能平衡各备选节点的能量，进一步增强数据传输的稳定性。
本发明第二方面实施例提供了一种数据获取装置，该装置可应用于执行上述的数据获取方法。
如图2所示，如图2所示，数据获取装置包括远程服务器1、数据采集模块2，所述远程服务器1与数据采集模块2建立通讯连接；
所述远程服务器1从数据采集模块2接收采集的数据，以及，将接收的数据发送给预先确定的智能终端3；
其中，所述数据采集模块2包括汇聚节点和多个部署于设定监测区域内的传感器节点，传感器节点采集数据并发送至汇聚节点，汇聚节点将各传感器节点发送的数据汇聚并发送至所述远程服务器1；其中，传感器节点与汇聚节点之间的距离不超过预设的距离阈值时，传感器节点直接将采集的数据发送至汇聚节点，否则，传感器节点在其他传感器节点中选择一个作为目的节点，将采集的数据发送至该目的节点，以由该目的节点转发该采集的数据，直至该采集的数据发送至汇聚节点。
在本发明第二方面的一种能够实现的方式中，所述远程服务器1从数据采集模块2接收采集的数据之后，还用于：
保存接收的数据，响应智能终端3的访问请求，提供保存的数据的操作界面给所述智能终端3，以及，响应所述智能终端3基于所述操作界面的操作。
在本发明第二方面的一种能够实现的方式中，所述远程服务器1从数据采集模块2接收采集的数据之后，还用于：
将接收的数据与预存的标准数据进行比对，以确定接收的数据是否发生异常，以及，在接收到的数据发生异常时，将异常的数据发送至预先确定的智能终端3。
本发明第三方面提供了一种智能终端，所述智能终端用于：
接收远程服务器发送的数据，所述远程服务器从与其建立通讯连接的数据采集模块接收所述数据并保存所述数据；
其中，所述数据采集模块包括汇聚节点和多个部署于设定监测区域内的传感器节点，传感器节点采集数据并发送至汇聚节点，汇聚节点将各传感器节点发送的数据汇聚并发送至所述远程服务器；其中，传感器节点与汇聚节点之间的距离不超过预设的距离阈值时，传感器节点直接将采集的数据发送至汇聚节点，否则，传感器节点在其他传感器节点中选择一个作为目的节点，将采集的数据发送至该目的节点，以由该目的节点转发该采集的数据，直至该采集的数据发送至汇聚节点。
在本发明第三方面的一种能够实现的方式中，所述智能终端还用于：
向所述远程服务器发送访问请求；
接收所述远程服务器响应所述访问请求提供的保存的数据的操作界面；
基于所述操作界面进行操作。
在本发明第三方面的一种能够实现的方式中，所述智能终端还用于：
接收所述远程服务器发送的异常的数据，其中，所述远程服务器将从数据采集模块处接收的数据与预存的标准数据进行比对，以确定接收的数据是否发生异常。
本发明上述实施例基于无线传感器网络技术，设计了一种数据获取方法、数据获取装置及智能终端，实现了数据的智能高效获取，以及通过远程服务器与智能终端的交互，实现了对获取数据的处理，以及更有效地将各种信息呈现给用户。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的装置和终端的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解应当理解，可以以硬件、软件、固件、中间件、代码或其任何恰当组合来实现这里描述的实施例。对于硬件实现，处理器可以在一个或多个下列单元中实现：专用集成电路、数字信号处理器、数字信号处理装置、可编程逻辑器件、现场可编程门阵列、处理器、控制器、微控制器、微处理器、设计用于实现这里所描述功能的其他电子单元或其组合。对于软件实现，实施例的部分或全部流程可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成。实现时，可以将上述程序存储在计算机可读介质中或作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质。计算机可读介质可以包括但不限于随机存取存储器、只读内存镜像、带电可擦可编程只读存储器或其他光盘存储、磁盘存储介质或者其他磁存储装置、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种数据获取方法，其特征是，包括以下步骤：
远程服务器与数据采集模块建立通讯连接；
所述远程服务器从所述数据采集模块接收采集的数据；
所述远程服务器将接收的数据发送给预先确定的智能终端；
其中，所述数据采集模块包括汇聚节点和多个部署于设定监测区域内的传感器节点，传感器节点采集数据并发送至汇聚节点，汇聚节点将各传感器节点发送的数据汇聚并发送至所述远程服务器；其中，传感器节点与汇聚节点之间的距离不超过预设的距离阈值时，传感器节点直接将采集的数据发送至汇聚节点，否则，传感器节点在其他传感器节点中选择一个作为目的节点，将采集的数据发送至该目的节点，以由该目的节点转发该采集的数据，直至该采集的数据发送至汇聚节点。
2.根据权利要求1所述的一种数据获取方法，其特征是，所述远程服务器从数据采集模块接收采集的数据的步骤之后，该方法包括：
远程服务器保存接收的数据；
远程服务器响应智能终端的访问请求，提供保存的数据的操作界面给所述智能终端；
远程服务器响应所述智能终端基于所述操作界面的操作。
3.根据权利要求2所述的一种数据获取方法，其特征是，所述远程服务器从数据采集模块接收采集的数据的步骤之后，该方法还包括：
所述远程服务器将接收的数据与预存的标准数据进行比对，以确定接收的数据是否发生异常；
在接收到的数据发生异常时，所述远程服务器将异常的数据发送至预先确定的智能终端。
4.根据权利要求1所述的一种数据获取方法，其特征是，传感器节点在其他传感器节点中选择一个作为目的节点，包括：
(1)初始时，传感器节点确定自己的选择距离范围为Rmax，传感器节点将位于其当前选择距离范围内的其他传感器节点作为备选节点，构建备选节点集，并在备选节点集中选择一个备选节点作为目的节点，其中Rmax为传感器节点按照最大功率调节的通信距离；
(2)预先设定周期ΔT，每经过一个周期ΔT，传感器节点更新自己的选择距离范围，并根据更新的选择距离范围更新备选节点集，重新在备选节点集中选择一个备选节点作为目的节点，其中，传感器节点按照下列公式更新自己的选择距离范围：
式中，Yi(s)为传感器节点i在第s个周期更新的选择距离范围，Yi(s-1)为传感器节点i在第s-1个周期更新的选择距离范围，Ei为传感器节点i的当前剩余能量，Ei0为传感器节点i的初始能量，Emin为预设的能量下限，Ni为传感器节点i到目前为止更新的次数，NT为设定的次数阈值，为取整函数，表示对的计算结果取整，ρ为预设的基于能量的衰减系数，ρ的取值范围为[0.4，0.6]。
5.一种数据获取装置，其特征是，该装置包括远程服务器、数据采集模块，所述远程服务器与数据采集模块建立通讯连接；
所述远程服务器从数据采集模块接收采集的数据，以及，将接收的数据发送给预先确定的智能终端；
其中，所述数据采集模块包括汇聚节点和多个部署于设定监测区域内的传感器节点，传感器节点采集数据并发送至汇聚节点，汇聚节点将各传感器节点发送的数据汇聚并发送至所述远程服务器；其中，传感器节点与汇聚节点之间的距离不超过预设的距离阈值时，传感器节点直接将采集的数据发送至汇聚节点，否则，传感器节点在其他传感器节点中选择一个作为目的节点，将采集的数据发送至该目的节点，以由该目的节点转发该采集的数据，直至该采集的数据发送至汇聚节点。
6.根据权利要求5所述的一种数据获取装置，其特征是，所述远程服务器从数据采集模块接收采集的数据之后，还用于：
保存接收的数据，响应智能终端的访问请求，提供保存的数据的操作界面给所述智能终端，以及，响应所述智能终端基于所述操作界面的操作。
7.根据权利要求6所述的一种数据获取装置，其特征是，所述远程服务器从数据采集模块接收采集的数据之后，还用于：
将接收的数据与预存的标准数据进行比对，以确定接收的数据是否发生异常，以及，在接收到的数据发生异常时，将异常的数据发送至预先确定的智能终端。
8.一种智能终端，其特征是，所述智能终端用于：
接收远程服务器发送的数据，所述远程服务器从与其建立通讯连接的数据采集模块接收所述数据并保存所述数据；
其中，所述数据采集模块包括汇聚节点和多个部署于设定监测区域内的传感器节点，传感器节点采集数据并发送至汇聚节点，汇聚节点将各传感器节点发送的数据汇聚并发送至所述远程服务器；其中，传感器节点与汇聚节点之间的距离不超过预设的距离阈值时，传感器节点直接将采集的数据发送至汇聚节点，否则，传感器节点在其他传感器节点中选择一个作为目的节点，将采集的数据发送至该目的节点，以由该目的节点转发该采集的数据，直至该采集的数据发送至汇聚节点。
9.根据权利要求8所述的一种智能终端，其特征是，所述智能终端还用于：
向所述远程服务器发送访问请求；
接收所述远程服务器响应所述访问请求提供的保存的数据的操作界面；
基于所述操作界面进行操作。
10.根据权利要求9所述的一种智能终端，其特征是，所述智能终端还用于：
接收所述远程服务器发送的异常的数据，其中，所述远程服务器将从数据采集模块处接收的数据与预存的标准数据进行比对，以确定接收的数据是否发生异常。
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