CN110377590A - 基于物联网的数据采集系统、方法及计算机可读存储介质 - Google Patents

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Abstract

一种基于物联网的数据采集方法，包括以下步骤：建立一资源库，所述资源库包括设备类型资源池、驱动服务资源池及数据类型资源池；从所述资源库中选择与数据采集驱动、需要采集的数据设备及数据类型相匹配的资源来构建一边缘采集网关；将所述边缘采集网关与至少一个数据采集节点建立通信连接，以接收所述数据采集节点对所述数据设备采集的数据；及获取所述边缘采集网关传输的数据流并对所述数据流进行数据清洗，以进行可视化显示。本发明还提供一种基于物联网的数据采集系统及计算机可读存储介质。上述基于物联网的数据采集系统、方法及计算机可读存储介质，用户可根据实际的数据采集需求定义专属的数据采集网关，更具实用性。

Description

基于物联网的数据采集系统、方法及计算机可读存储介质
技术领域
本发明涉及物联网技术领域，尤其涉及一种基于物联网的数据采集系统、方法及计算机可读存储介质。
背景技术
现有的物联网数据采集设备虽然已经尽可能的将行业类通用的解决方案及采集协议包含在自身的数据采集框架下，但是仍然可能出现无法解决客户一些特殊需求的数据采集请求。客户为了满足自己的数据需求往往需要另外采购一个或者多个物联网设备，增加了客户成本投入。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种基于物联网的数据采集系统、方法及计算机可读存储介质，其能实现根据客户实际的数据采集需求定义专属的数据采集网关，进而可提高物联网平台数据采集的可用性及灵活性。
本发明一实施方式提供一种基于物联网的数据采集系统，包括：处理器；及存储器，适于存储多条指令，所述指令适于由所述处理器执行：建立一资源库，所述资源库包括设备类型资源池、驱动服务资源池及数据类型资源池；从所述资源库中选择与数据采集驱动、需要采集的数据设备及数据类型相匹配的资源来构建一边缘采集网关；将所述边缘采集网关与至少一个数据采集节点建立通信连接，以接收所述数据采集节点对所述数据设备采集的数据；及获取所述边缘采集网关传输的数据流并对所述数据流进行数据清洗，以进行可视化显示。
本发明一实施方式还提供一种基于物联网的数据采集方法，包括以下步骤：建立一资源库，所述资源库包括设备类型资源池、驱动服务资源池及数据类型资源池；从所述资源库中选择与数据采集驱动、需要采集的数据设备及数据类型相匹配的资源来构建一边缘采集网关；将所述边缘采集网关与至少一个数据采集节点建立通信连接，以接收所述数据采集节点对所述数据设备采集的数据；及获取所述边缘采集网关传输的数据流并对所述数据流进行数据清洗，以进行可视化显示。
本发明一实施方式还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有多条指令，多条所述指令可被一个或者多个处理器执行，以实现上述基于物联网的数据采集方法的步骤。
与现有技术相比，上述基于物联网的数据采集系统、方法及计算机可读存储介质，提供了自定义物联网采集网关服务，用户可根据实际的数据采集需求定义专属的数据采集网关，提高了物联网平台数据采集的可用性及灵活性，同时支持用户自主开发驱动资源池，扩充物联网平台资源池功能，使得用户能够依据实际的采集环境及数据采集功能需求打造专属物联网数据采集服务，并且用户能够直观全面的的监控到整个物联网平台的运行状态。
附图说明
图1是本发明一实施方式的服务器的架构示意图。
图2是本发明一实施方式的基于物联网的数据采集系统的功能模块图。
图3是本发明另一实施方式的基于物联网的数据采集系统的运行环境图。
图4是本发明一实施方式的基于物联网的数据采集方法的步骤流程图。
主要元件符号说明
资源库建立模块 10
存储器 11
处理器 12
网络接口 13
网关建立模块 20
数据设备 21
数据采集节点 22
边缘采集网关 23
中控平台 24
连接模块 30
数据处理模块 40
基于物联网的数据采集系统 100
服务器 101
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。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。
进一步需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
请参阅图1，是本发明各个实施例一可选的应用环境示意图。
服务器101可以包括通过系统总线相互通信连接存储器11、处理器12、网络接口13。需要指出的是，图1仅示出了具有组件11-13的服务器101，但是应理解的是，所述服务器101可以包括更多或者更少的组件。其中，所述服务器101可以是机架式服务器、刀片式服务器、塔式服务器或机柜式服务器，该服务器101可以是独立的服务器，也可以是多个服务器所组成的服务器集群。
所述存储器11至少包括一种类型的可读存储介质，所述可读存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，SD或DX存储器等)、随机访问存储器(RAM)、静态随机访问存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁性存储器、磁盘、光盘等。在一些实施例中，所述存储器11可以是所述服务器101的内部存储单元，例如服务器101的硬盘或内存。在另一些实施例中，所述存储器11也可以是所述服务器101的外部存储设备，例如该服务器101上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。所述存储器11还可以既包括所述服务器101的内部存储单元也包括其外部存储设备。本实施例中，所述存储器11通常用于存储安装于所述服务器101的操作系统和各类应用软件，例如基于物联网的数据采集系统100的程序代码等。
所述处理器12在一些实施例中可以是中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、控制器、微控制器、微处理器、或其他数据处理芯片。该处理器12可用于控制所述服务器101的操作。本实施例中，所述处理器12可用于运行所述存储器11中存储的程序代码或者处理数据，例如运行所述基于物联网的数据采集系统100等。
所述网络接口13可包括无线网络接口或有线网络接口，该网络接口13可以用于在所述服务器101与其他电子设备之间建立通信连接。
请同时参阅图2与图3，所述基于物联网的数据采集系统100可以运行在所述服务器101中。所述基于物联网的数据采集系统100可以被分割成一个或多个模块，所述一个或者多个模块被存储于所述存储器11中，并由一个或多个处理器(例如本实施例中为所述处理器12)所执行，以完成本发明的功能。所述基于物联网的数据采集系统100可以被分割成资源库建立模块10、网关建立模块20、连接模块30及数据处理模块40。本发明所称的模块是指能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，比程序更适合于描述所述基于物联网的数据采集系统100在所述服务器101中的执行过程。
所述资源库建立模块10用于建立一资源库，所述资源库包括设备类型资源池、驱动服务资源池及数据类型资源池。
在一实施方式中，所述设备类型资源池包括多种数据设备21的参数信息，所述驱动服务资源池包括多种用于驱动数据采集节点22的驱动信息，所述数据类型资源池包括多种数据格式信息。所述设备类型资源池、所述驱动服务资源池及所述数据类型资源池之间相互解耦，即使得三个资源池之间分离开来。
举例而言，所述基于物联网的数据采集系统100用于对车间进行监控与管理。所述数据设备21可以是机台，可以设置一个或者多个数据采集节点22对所述机台进行数据采集，而对于不同类型的机台可能具有不同的数据格式。所述设备类型资源池可以包括多种机台的参数信息，所述驱动服务资源池包括多种用于实现对每一机台进行数据采集服务的驱动信息，所述数据类型资源池包括多种机台的数据格式信息。若机台自身具有数据采集功能，则可以不额外在机台设置数据采集节点。
所述数据采集节点22对所述机台采集的数据可以包括：机台加工相关的图片、机台的串口数据、机台软件界面相关参数、机台接收的控制命令数据、机台与物联网网关交互数据等等。
所述网关建立模块20用于从所述资源库中选择与数据采集驱动、需要采集的数据设备21及数据类型相匹配的资源来构建一边缘采集网关23。
在一实施方式中，所述边缘采集网关23具有边缘计算功能，能利用靠近数据源的边缘地带来完成运算功能。所述边缘采集网关23优选是采用容器化并利用软件技术开发的一服务框架，该服务框架可以实现物联网网关的功能。在构建所述边缘采集网关23的过程中，将所述边缘采集网关23的主进程配置为一容器引擎，且所述容器引擎中的数据服务互不关联，不同的数据服务对应不同的数据采集请求，这样可以实现多个数据服务之间的相互解耦。所述边缘采集网关23自身也不与其提供的数据服务之间有数据关联，只为数据服务提供管理与监控，进而可以实现将所述边缘采集网关23的系统服务与数据服务相互解耦。
举例而言，所述基于物联网的数据采集系统100需要对A机台进行监控，A机台的数据格式为B格式数据，而为了实现对A机台的B格式数据进行采集需要C驱动软件，所述C驱动软件可以是实现数据采集节点能够对A机台进行数据采集功能的驱动软件。所述网关建立模块20用于从所述资源库中选择与A机台信息、B格式数据及C驱动软件相匹配的资源来构建边缘采集网关23。与A机台匹配的资源可以从所述设备类型资源池中搜寻并提取，与C驱动软件匹配的资源可以从所述驱动服务资源池中搜寻并提取，与B格式数据匹配的资源可以从所述数据类型资源池中搜寻并提取。通过以上方式使得用户可以灵活使用该三个资源池的资源来构建自己所需的边缘采集网关23，满足实际的机台设备数据采集需求。
在一实施方式中，由于所述边缘采集网关23是基于该三个资源池的资源来构建。用户还可以自主开发扩充该三个资源池的资源，进而使得用户可以依据自己的实际运用环境及数据采集需求打造专属数据采集服务。
在一实施方式中，所述边缘采集网关23可以同时绑定多个机台，以同时为多个机台提供服务。当用户的数据采集节点22和/或数据设备21发生变更时，用户可以先解除边缘采集网关23与在先的数据采集节点22和/或数据设备21的绑定，并根据新的数据采集节点22和新的数据设备21来从资源库中选择匹配的资源构建新的边缘采集网关23，进而匹配其新的数据采集需求。
所述连接模块30用于将所述边缘采集网关23与至少一个数据采集节点22建立通信连接，以接收所述数据采集节点22对所述数据设备21采集的数据。
在一实施方式中，所述基于物联网的数据采集系统100具有用户交互界面，可以在交互界面中将所述边缘采集网关23与至少一个数据采集节点22进行绑定，进而可以实现与该至少一个数据采集节点22建立通信连接。
所述数据处理模块40用于获取所述边缘采集网关23传输的数据流并对所述数据流进行数据清洗，以进行可视化显示。
在一实施方式中，所述数据处理模块40获取所述边缘采集网关23传输的数据流并对所述数据流进行抽取、清洗及转换操作，再将转换后的数据流加载至中控平台24进行可视化显示。
在一实施方式中，所述基于物联网的数据采集系统100还可以包括一数据中心来进行数据存储与计算，该数据中心可以是一云服务器。在本发明的其他实施方式中，该数据中心也可以设置在服务器101中。
在一实施方式中，所述数据处理模块40对所述边缘采集网关23传输的数据流进行数据清洗，并将清洗后的数据流传输至数据中心。所述基于物联网的数据采集系统100可以实现对数据采集、数据传输及数据分析等过程进行监控，并可通过所述数据中心和中控平台24将数据流走向、数据设备21状态以及其他一些服务状态透明地展示在用户面前，提供全过程的微服务API及图表供用户使用，实现监控到物联网平台的工作状态。
在一实施方式中，所述中控平台24可以实时查看已接入物联网的数据设备21的运行状态，当数据设备21出现异常状况时，可以通过APP应用或者邮件通知用户，并且可以远程操作控制数据设备21关闭。所述中控平台24同样可以实时查看边缘采集网关23的运行状态，所述边缘采集网关23可以设置为定时向所述中控平台24报告运行状态数据。所述中控平台24还可以远程控制所述边缘采集网关23开启或者关闭相关的数据服务。
如图3所示，所述边缘采集网关23与多个数据设备21进行绑定，进而可以实现为多个数据设备21提供数据采集与监控服务。
图4为本发明一实施方式中基于物联网的数据采集方法的流程图。本方法可以使用在图2的基于物联网的数据采集系统100中。
步骤S400，资源库建立模块10建立一资源库，所述资源库包括设备类型资源池、驱动服务资源池及数据类型资源池。
步骤S402，网关建立模块20从所述资源库中选择与数据采集驱动、需要采集的数据设备21及数据类型相匹配的资源来构建一边缘采集网关。
步骤S404，连接模块30将所述边缘采集网关23与至少一个数据采集节点22建立通信连接，以接收所述数据采集节点22对所述数据设备21采集的数据。
步骤S406，数据处理模块40获取所述边缘采集网关23传输的数据流并对所述数据流进行数据清洗，以进行可视化显示。
上述基于物联网的数据采集系统、方法及计算机可读存储介质，提供了自定义物联网采集网关服务，用户可根据实际的数据采集需求定义专属的数据采集网关，提高了物联网平台数据采集的可用性及灵活性，同时支持用户自主开发驱动资源池，扩充物联网平台资源池功能，使得用户能够依据实际的采集环境及数据采集功能需求打造专属物联网数据采集服务，并且用户能够直观全面的的监控到整个物联网平台的运行状态。
对本领域的技术人员来说，可以根据本发明的发明方案和发明构思结合生产的实际需要做出其他相应的改变或调整，而这些改变和调整都应属于本发明所公开的范围。

Claims (10)

1.一种基于物联网的数据采集系统，其特征在于，包括：
处理器；及
存储器，适于存储多条指令，所述指令适于由所述处理器执行：
建立一资源库，所述资源库包括设备类型资源池、驱动服务资源池及数据类型资源池；
从所述资源库中选择与数据采集驱动、需要采集的数据设备及数据类型相匹配的资源来构建一边缘采集网关；
将所述边缘采集网关与至少一个数据采集节点建立通信连接，以接收所述数据采集节点对所述数据设备采集的数据；及
获取所述边缘采集网关传输的数据流并对所述数据流进行数据清洗，以进行可视化显示。
2.如权利要求1所述的数据采集系统，其特征在于，所述设备类型资源池包括多种数据设备的参数信息，所述驱动服务资源池包括多种用于驱动数据采集节点的驱动信息，所述数据类型资源池包括多种数据格式信息，所述设备类型资源池、所述驱动服务资源池及所述数据类型资源池之间相互解耦。
3.如权利要求1所述的数据采集系统，其特征在于，所述指令还包括：
将所述边缘采集网关的主进程配置为一容器引擎，且所述容器引擎中的数据服务互不关联，不同的数据服务对应不同的数据采集请求。
4.如权利要求1所述的数据采集系统，其特征在于，所述获取所述边缘采集网关传输的数据流并对所述数据流进行数据清洗，以进行可视化展示的指令包括：
获取所述边缘采集网关传输的数据流并对所述数据流进行抽取、清洗及转换操作；及
将转换后的数据流加载至中控平台进行可视化显示。
5.一种基于物联网的数据采集方法，其特征在于，所述数据采集方法包括以下步骤：
建立一资源库，所述资源库包括设备类型资源池、驱动服务资源池及数据类型资源池；
从所述资源库中选择与数据采集驱动、需要采集的数据设备及数据类型相匹配的资源来构建一边缘采集网关；
将所述边缘采集网关与至少一个数据采集节点建立通信连接，以接收所述数据采集节点对所述数据设备采集的数据；及
获取所述边缘采集网关传输的数据流并对所述数据流进行数据清洗，以进行可视化显示。
6.如权利要求5所述的数据采集方法，其特征在于，所述设备类型资源池包括多种数据设备的参数信息，所述驱动服务资源池包括多种用于驱动数据采集节点的驱动信息，所述数据类型资源池包括多种数据格式信息，所述设备类型资源池、所述驱动服务资源池及所述数据类型资源池之间相互解耦。
7.如权利要求5所述的数据采集方法，其特征在于，还包括：
将所述边缘采集网关的主进程配置为一容器引擎，且所述容器引擎中的数据服务互不关联，不同的数据服务对应不同的数据采集请求。
8.如权利要求7所述的数据采集方法，其特征在于，所述边缘采集网关的系统服务与所述数据服务之间相互解耦。
9.如权利要求5所述的数据采集方法，其特征在于，所述获取所述边缘采集网关传输的数据流并对所述数据流进行数据清洗，以进行可视化展示的步骤包括：
获取所述边缘采集网关传输的数据流并对所述数据流进行抽取、清洗及转换操作；及
将转换后的数据流加载至中控平台进行可视化显示。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有多条指令，多条所述指令可被一个或者多个处理器执行，以实现如权利要求5-9任一项所述的数据采集方法的步骤。
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