CN110108314A - 基于交互地图的传感器数据监控系统及监控方法 - Google Patents

基于交互地图的传感器数据监控系统及监控方法 Download PDF

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焦东来
林铠
徐轲
李耀辉
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Abstract

本发明公开了一种基于交互地图的传感器数据监控系统及监控方法，系统包括传感器端，服务器端和基于网页交互地图的远程传感器终端控制系统；传感器端用于采集和传送传感器所在地区的信息，服务器端用于接收、存储并转发传感器端传送的数据，包括数据接收模块、数据存储模块和数据转发模块；基于网页地图的远程传感器终端控制系统用于传感器终端在交互地图上的显示及远程监控，包括网页交互地图显示模块和远程终端控制模块；网页交互地图模块用于显示地图与传感器端的状态；远程终端控制模块用于远程控制传感器端。本发明可对传感器采集的数据进行一系列操作并做出分析，可实现远程监控传感器设备的功能，并能显著降低对传感器设备的维护成本。

Description

基于交互地图的传感器数据监控系统及监控方法
技术领域
本发明涉及地理信息系统、传感器数据实时可视化系统和远程控制方法，尤其涉及一种基于交互地图的传感器数据监控系统，同时还涉及一种基于交互地图的传感器数据监控方法。
背景技术
地理信息系统是一门已经广泛使用的技术，以其强大的空间分析能力和直观的信息展现方式，在各行业中发挥着重要作用。同时，随着物联网概念的提出，世界信息产业迎来了第三次发展浪潮。技术的进步与理论研究的不断深入必将促成各项技术的融合应用，其中极具代表性的就是地理信息技术(GIS)与物联网的结合，在网络环境下，更多的其实是物联网与网络地图技术的结合。物联网的一项重要的功能就是收集物联网节点的各种信息以供进一步的使用，其核心思想是通过感知设备对感知对象进行识别、定位、追踪、监控和管理。在这种需求下，物联网天生就需要一种统一的能进行空间定位、空间分析的可视化地理信息平台。而空间点位信息的管理与分析正是GIS所擅长的领域。可以说，物联网与地图的融合是必然的选择。
而在这个物联网时代，对设备的远程监控与维护显得尤为重要。以电梯的维修为例，电梯分布在城市的各个小区，覆盖面广。一旦电梯出现故障，在不清楚是硬件故障还是软件故障的情况下，派遣维修人员前往成本过高，但如果通过远程设备的监控，就可以确定电梯是硬件故障还是软件故障，若是软件故障则远程修改代码或参数来解决电梯的故障，若是硬件故障则派维修人员前往维修。如此一来，大大节省了电梯的维护成本，也大大方便了对电梯的维护工作。以交互地图为载体对设备进行监控，可以实时的展示设备的位置及状态信息。通过交互地图对传感器设备的远程控制能够方便维护工作，降低维护成本。
发明内容
发明目的：针对物联网时代的诸多传感器设备的监测与维护，提出一种基于交互地图的传感器设备数据可视化和控制系统，本发明的另一目的是提供一种基于交互地图的传感器设备数据可视化和控制方法。
技术方案：一种基于交互地图的传感器数据监控系统，包括传感器端，服务器端和基于交互地图的远程传感器终端控制系统；所述传感器端用于采集和传输传感器数据，包括数据采集模块和数据传送模块；所述服务器端用于接收、存储并转发传感器端传送的数据，包括数据接收模块、数据存储模块和数据订阅转发模块；所述数据接收模块用于接收传感器端传送的数据，所述数据存储模块用于存储数据接收模块接收到的数据，所述数据订阅转发模块用于转发传感器数据到交互地图；所述基于交互地图的远程传感器终端控制系统，用于交互地图的显示并远程监控所述传感器终端，包括基于网页的交互地图模块和远程传感器终端控制模块；所述网页交互地图模块用于显示地图与传感器终端的状态；所述远程终端控制模块用于远程控制传感器端。
进一步的，所述数据采集模块和数据传送模块为一体化集成式结构或者为分体式连接的。
进一步的，所述数据采集模块为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件中的一种或多种。
进一步的，所述数据传送模块为wifi模块、GSM模块、LoRA模块或蓝牙模块。
进一步的，所述数据接收模块采用网络应用程序框架。
进一步的，所述远程终端控制模块基于鼠标响应事件对传感器终端进行远程控制。
一种基于所述传感器数据监控系统的传感器数据监控方法，包括如下步骤：
步骤1、传感器端的数据采集模块采集所在地区的信息，通过数据传送模块将信息发送至服务器端；
步骤2、服务器端的数据接收模块接收传感器端发送的数据后，采用数据库的方式将数据存储至数据存储模块，同时，数据转发模块将数据存储模块中的数据转发至基于网页的远程终端控制端；
步骤3、网页交互地图模块利用传感器数据与地图中传感器图标的映射关系，获取传感器数据对应的图标并显示在交互地图上；
步骤4、远程终端控制模块利用地图中图形响应鼠标事件对传感器端发送指令。
进一步的，所述步骤2中，所述数据接收模块采用订阅-发布式的网络应用程序框架。数据转发模块采用数据映射方法将数据存储模块中的数据转发至基于网页交互地图的远程终端控制端。
有益效果
与现有技术相比，本发明具有如下显著进步：1、可以收集传感器数据并通过交互地图远程监控传感器设备；2、可利用交互地图对传感器采集的数据进行一系列操作并做出分析；3、可通过交互地图远程监控传感器设备的功能并获取传感器的位置，进而方便传感器设备的管理并降低传感器设备的维护成本。
附图说明
图1是本发明的原理流程图；
图2是本发明的传感器端的结构框图。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程进行充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
另外，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
如图1所示，一种基于交互地图的传感器设备数据可视化和控制系统，包括传感器端，服务器端和基于网页交互地图的远程终端控制系统。
其中，传感器端，用于采集和传送传感器所在地区的信息，是由一个或多个传感器组成的具有数据采集功能和数据传送功能的终端设备，它具体包括数据采集模块和数据传送模块，各模块是一体化集成的或分立对接的。数据采集模块可以采用温湿度传感器、定位模块等，数据传送模块可以采用wifi模块、蓝牙模块、LoRA模块、GSM模块等。
服务器端，用于接收、存储并转发数据，它包括数据接收模块、数据存储模块和数据转发模块。数据接收模块用于接收传感器端传送的数据，可以采用订阅-发布式的网络应用程序框架，如Mian、Netty、NIO框架等；数据存储模块用于存储接所收到的传感器数据，可以采用数据库；数据转发模块用于转发数据存储模块中的数据，可以采用数据映射方法。
基于网页交互地图的远程终端控制端，用于交互地图的显示并远程进行对传感器的监测与控制，包括网页交互地图模块和远程终端控制模块，其中，网页交互地图模块用于显示地图与传感器设备的状态，它利用传感器数据与地图中传感器图标的映射关系，实现传感器设备的监测功能。远程终端控制模块用来使用户能够远程控制传感器设备，它利用地图中图形响应鼠标事件来对传感器设备发送指令，实现对传感器设备的远程控制。
实施例：
本实施例中，服务器端的数据接收模块采用Mian框架，传感器端的传感器选用dht11温湿度模块、esp8266wifi模块集成在arduino uno板上，dht11读取传感器所在位置的温湿度信息，esp8266将读取到的温湿度信息发送到面向传感器的Mina框架中，Mina框架采用发布、订阅机制。Mina框架将接收到的数据通过jedis的函数publish("mychannel",line)发布到Redis实时数据库中的频道mychannel中进行暂存。而面向交互地图的Mina框架则负责订阅这个频道，通过subscribe(subscriber,mychannel)函数将频道中的数据都提取出来，并将原本数据的socket格式通过WSEncoder方法转换成websocket格式发送到交互地图。交互地图中将传感器的位置与状态以地图符号的形式进行可视化，用户可以在地图中直观的看到传感器所在的位置。当传感器周边环境的温度超过35°时，交互地图中传感器的地图符号将变成红色。同时，用户通过点击交互地图中的传感器符号，可以控制传感器的开关。单击传感器符号为开(关)，再次单击为关(开)。

Claims (10)

1.一种基于交互地图的传感器数据监控系统，其特征在于：包括传感器端，服务器端和基于交互地图的远程传感器终端控制系统；
所述传感器端用于采集和传输传感器数据，包括数据采集模块和数据传送模块；
所述服务器端用于接收、存储并转发传感器端传送的数据，包括数据接收模块、数据存储模块和数据订阅转发模块；所述数据接收模块用于接收传感器端传送的数据，所述数据存储模块用于存储数据接收模块接收到的数据，所述数据订阅转发模块用于转发传感器数据到交互地图；
所述基于交互地图的远程传感器终端控制系统，用于交互地图的显示并远程监控所述传感器终端，包括基于网页的交互地图模块和远程传感器终端控制模块；所述网页交互地图模块用于显示地图与传感器终端的状态；所述远程终端控制模块用于远程控制传感器端。
2.根据权利要求1所述的传感器数据监控系统，其特征在于：所述数据采集模块和数据传送模块为一体化集成式结构。
3.根据权利要求1所述的传感器数据监控系统，其特征在于：所述数据采集模块和数据传送模块为分体式连接的。
4.根据权利要求1所述的传感器数据监控系统，其特征在于：所述数据采集模块为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的传感器数据监控系统，其特征在于：所述数据传送模块为wifi模块、GSM模块、LoRA模块或蓝牙模块。
6.根据权利要求1所述的传感器数据监控系统，其特征在于：所述数据接收模块采用网络应用程序框架。
7.根据权利要求1所述的传感器数据监控系统，其特征在于：所述远程终端控制模块基于鼠标响应事件对传感器终端进行远程控制。
8.一种基于如权利要求1-6任一所述传感器数据监控系统的传感器数据监控方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、传感器端的数据采集模块采集所在地区的信息，通过数据传送模块将信息发送至服务器端；
步骤2、服务器端的数据接收模块接收传感器端发送的数据后，采用数据库的方式将数据存储至数据存储模块，同时，数据转发模块将数据存储模块中的数据转发至基于网页的远程终端控制端；
步骤3、网页交互地图模块利用传感器数据与地图中传感器图标的映射关系，获取传感器数据对应的图标并显示在交互地图上；
步骤4、远程终端控制模块利用地图中图形响应鼠标事件对传感器端发送指令。
9.根据权利要求8所述的传感器数据监控系统，其特征在于：步骤2中，所述数据接收模块采用订阅-发布式的网络应用程序框架。
10.根据权利要求8所述的传感器数据监控系统，其特征在于：步骤2中，数据转发模块采用数据映射方法将数据存储模块中的数据转发至基于网页交互地图的远程终端控制端。
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