CN110944065B - 一种基于物联网的传感器数据传输方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于软件领域，提供了一种基于物联网的传感器数据传输方法及系统，方法包括：汇聚节点在存储区域中创建上传区域和不上传区域；管理节点向汇聚节点下发对象标识符OID标识前缀列表；汇聚节点接收OID标识前缀列表，获取其管辖的传感器节点的OID标识前缀以及传感器节点发送的传感器数据，将传感器节点的OID标识前缀与OID标识前缀列表中目标传感器节点的OID标识前缀进行匹配，如果匹配成功，就将传感器数据存放在上传区域，如果匹配不成功，就将传感器数据存放在不上传区域；管理节点向汇聚节点发送传感器数据上传指令；汇聚节点接收传感器数据上传指令后，向管理节点上传所述上传区域存放的传感器数据。本发明能提高传感器数据的传输效率。

Description

一种基于物联网的传感器数据传输方法及系统

技术领域

本发明涉及软件领域，特别是涉及一种基于物联网的传感器数据传输方法及系统。

背景技术

物联网就是万物相连的互联网，物联网有大量部署在感知区域内的传感器节点，传感器节点目的是采集和处理物理世界中的感知对象信息，得到传感器数据，再通过汇聚节点将传感器数据传输至管理节点。

然而，现有的传感器数据传输方法，汇聚节点传输传感器数据时会传输全部传感器数据，而全部传感器数据的数据量很大，这样汇聚节点在传输传感器数据的过程中，存在传输数据量大，网络资源占用多、传输时间长的问题，不利于提高传输效率。因此，汇聚节点传输传感器数据时需要传输全部传感器数据，是一个亟待解决的问题。另外，汇聚节点传输的传感器数据，有些并不是管理节点需要的，这样用户在管理节点中，还得手动删除这部分传感器数据，这样就浪费了网络资源。另外，汇聚节点与管理节点之间的通信链路会存在不稳定的情况，汇聚节点不能向管理节点稳定传输传感器数据。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于物联网的传感器数据传输方法及系统，用于解决现有技术中汇聚节点传输传感器数据时需要传输全部传感器数据的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种基于物联网的传感器数据传输方法，应用在物联网的汇聚节点和传感器节点上，方法包括：

所述汇聚节点在存储区域中创建上传区域和不上传区域，所述上传区域和所述不上传区域为不同的区域；

所述管理节点向所述汇聚节点下发对象标识符OID标识前缀列表，所述OID标识前缀列表包括多个目标传感器节点的OID标识前缀；

所述汇聚节点接收所述OID标识前缀列表，获取其管辖的传感器节点的OID标识前缀以及所述传感器节点发送的传感器数据，将所述传感器节点的OID标识前缀与所述OID标识前缀列表中目标传感器节点的OID标识前缀进行匹配，如果匹配成功，就将所述传感器数据存放在所述上传区域，如果匹配不成功，就将所述传感器数据存放在所述不上传区域，所述上传区域用于存放需要上传的所述传感器数据，所述不上传区域用于存放不上传的所述传感器数据；

所述管理节点获取用户预设的或者系统默认的发送时间，当到达发送时间时，向所述汇聚节点发送传感器数据上传指令，所述传感器数据上传指令包括所述管理节点的IP地址和MAC地址；

所述汇聚节点接收所述传感器数据上传指令后，向所述管理节点上传所述上传区域存放的所述传感器数据。

优选地，在所述方法中，在所述汇聚节点接收所述传感器数据上传指令后，向所述管理节点上传所述上传区域存放的所述传感器数据之后，所述传感器数据传输方法，还包括：

所述汇聚节点判断所述传感器数据的上传时间是否超出了预设时间，若超出了预设时间，则判定未上传，重新上传所述传感器数据，若没超出预设时间，则判定为已上传所述传感器数据。

优选地，在所述方法中，在所述汇聚节点接收所述传感器数据上传指令后，向所述管理节点上传所述上传区域存放的所述传感器数据之后，所述传感器数据传输方法，还包括：

所述汇聚节点判断所述传感器数据的上传中断次数是否超出预设的中断次数，若超出预设的中断次数，则判定未上传，重新上传所述传感器数据，若没超出预设的中断次数，则判定为已上传所述传感器数据。

优选地，在所述方法中，所述管理节点获取用户预设的或者系统默认的发送时间，当到达发送时间时，向所述汇聚节点发送传感器数据上传指令，所述传感器数据上传指令包括所述管理节点的IP地址和MAC地址，具体为：

所述管理节点获取用户预设的或者系统默认的发送时间，当到达发送时间时，所述管理节点从第一字段Maker_ID中获取制造商ID，从第二字段Node_device中获取设备型号，向所述汇聚节点发送传感器数据上传指令，所述传感器数据上传指令包括所述管理节点的IP地址、MAC地址、所述制造商ID以及所述设备型号。

优选地，在所述方法中，所述汇聚节点接收所述传感器数据上传指令后，向所述管理节点上传所述上传区域存放的所述传感器数据，具体为：

所述汇聚节点接收所述传感器数据上传指令后，将所述管理节点的制造商ID和设备型号进行拼接，生成字符串，采用预设的哈希函数对所述字符串进行哈希计算得到当前的识别符，分别将当前的识别符与JSON插件的识别符或XML插件的识别符进行匹配；如果当前的识别符与所述JSON插件的识别符匹配成功，就利用所述JSON插件对所述传感器数据进行编码后，上传数据格式为JSON数据格式的所述传感器数据；如果当前的识别符与所述XML插件的识别符匹配成功，就利用所述XML插件对所述传感器数据进行编码后，上传数据格式为XML数据格式的所述传感器数据。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种基于物联网的传感器数据传输的系统，应用在物联网的汇聚节点和传感器节点上，所述汇聚节点包括创建模块、接收模块、上传模块，所述管理节点包括下发模块、发送模块；

所述创建模块，用于在存储区域中创建上传区域和不上传区域，所述上传区域和所述不上传区域为不同的区域；

所述下发模块，用于向所述汇聚节点下发对象标识符OID标识前缀列表，所述OID标识前缀列表包括多个目标传感器节点的OID标识前缀；

所述接收模块，用于接收所述OID标识前缀列表，获取其管辖的传感器节点的OID标识前缀以及所述传感器节点发送的传感器数据，将所述传感器节点的OID标识前缀与所述OID标识前缀列表中目标传感器节点的OID标识前缀进行匹配，如果匹配成功，就将所述传感器数据存放在所述上传区域，如果匹配不成功，就将所述传感器数据存放在所述不上传区域，所述上传区域用于存放需要上传的所述传感器数据，所述不上传区域用于存放不上传的所述传感器数据；

所述发送模块，用于获取用户预设的或者系统默认的发送时间，当到达发送时间时，向所述汇聚节点发送传感器数据上传指令，所述传感器数据上传指令包括所述管理节点的IP地址和MAC地址；

所述上传模块，用于接收所述传感器数据上传指令后，向所述管理节点上传所述上传区域存放的所述传感器数据。

优选地，在所述系统中，所述汇聚节点，还包括：

第一判断模块，用于判断所述传感器数据的上传时间是否超出了预设时间，若超出了预设时间，则判定未上传，重新上传所述传感器数据，若没超出预设时间，则判定为已上传所述传感器数据。

优选地，在所述系统中，所述汇聚节点，还包括：

第二判断模块，用于判断所述传感器数据的上传中断次数是否超出预设的中断次数，若超出预设的中断次数，则判定未上传，重新上传所述传感器数据，若没超出预设的中断次数，则判定为已上传所述传感器数据。

优选地，在所述系统中，所述下发模块，具体用于：

所述管理节点获取用户预设的或者系统默认的发送时间，当到达发送时间时，所述管理节点从第一字段Maker_ID中获取制造商ID，从第二字段Node_device中获取设备型号，向所述汇聚节点发送传感器数据上传指令，所述传感器数据上传指令包括所述管理节点的IP地址、MAC地址、所述制造商ID以及所述设备型号。

优选地，在所述系统中，所述上传模块，具体用于：

所述汇聚节点接收所述传感器数据上传指令后，将所述管理节点的制造商ID和设备型号进行拼接，生成字符串，采用预设的哈希函数对所述字符串进行哈希计算得到当前的识别符，分别将当前的识别符与JSON插件的识别符或XML插件的识别符进行匹配；如果当前的识别符与所述JSON插件的识别符匹配成功，就利用所述JSON插件对所述传感器数据进行编码后，上传数据格式为JSON数据格式的所述传感器数据；如果当前的识别符与所述XML插件的识别符匹配成功，就利用所述XML插件对所述传感器数据进行编码后，上传数据格式为XML数据格式的所述传感器数据。

优选地，在所述系统中，所述汇聚节点，还包括：

删除模块，用于获取用户预设的或者系统默认的删除时间，当到达删除时间时，删除所述不上传区域存放的所述传感器数据。

优选地，在所述系统中，所述上传模块，具体用于：

接收所述传感器数据上传指令后，采用获取预设的网络模式，向所述管理节点上传所述上传区域存放的所述传感器数据，所述预设的网络模式包括WIFI网络模式、4G网络模式、5G网络模式。

如上所述，本发明的一种基于物联网的传感器数据传输方法及系统，具有以下有益效果：

汇聚节点传输传感器数据时不需要传输全部传感器数据，能只上传目标传感器节点的传感器数据，这样能减少传感器数据的传输时间，提高传感器数据的传输效率。

附图说明

图1显示为本发明基于物联网的传感器数据传输方法的示意图。

图2显示为本发明基于物联网的传感器数据传输的系统的示意图。

图3显示为本发明基于物联网的传感器数据传输的系统的结构框图。

具体实施方式

本申请提供一种基于物联网的传感器数据传输方法及系统，包括汇聚节点和管理节点。请参阅图1，本发明提供一种基于物联网的传感器数据传输方法，详述如下：

S101，所述汇聚节点在存储区域中创建上传区域和不上传区域，所述上传区域和所述不上传区域为不同的区域；

其中，现有的汇聚节点在存储传感器数据的过程中，都是将传感器数据存放到同一区域上，大量传感器数据都存储在同一区域，这样，汇聚节点上传传感器数据时，就是直接上传大量传感器数据，这就加大了汇聚节点的负担。与现有技术相比，本发明的汇聚节点，在存储区域中创建上传区域和不上传区域，这样，能将大量传感器数据进行分类管理，这样后续可以减少汇聚节点的负担。

S102，所述管理节点向所述汇聚节点下发对象标识符OID标识前缀列表，所述OID标识前缀列表包括多个目标传感器节点的OID标识前缀；

S103，所述汇聚节点接收所述OID标识前缀列表，获取其管辖的传感器节点的OID标识前缀以及所述传感器节点发送的传感器数据，将所述传感器节点的OID标识前缀与所述OID标识前缀列表中目标传感器节点的OID标识前缀进行匹配，如果匹配成功，就将所述传感器数据存放在所述上传区域，如果匹配不成功，就将所述传感器数据存放在所述不上传区域，所述上传区域用于存放需要上传的所述传感器数据，所述不上传区域用于存放不上传的所述传感器数据；

其中，将所述传感器节点的OID标识前缀与所述OID标识前缀列表中目标传感器节点的OID标识前缀进行匹配，如果匹配成功，就将所述传感器数据存放在所述上传区域，这样，就能将目标传感器节点的传感器数据存放在所述上传区域，后续也能上传目标传感器节点的传感器数据，这样，能减少汇聚节点上传传感器数据时的负担。

其中，目标传感器节点为管理节点选中的传感器节点，汇聚节点需要目标传感器节点的传感器数据。

其中，OID标识前缀(Object Identifier，对象标识符)。

S104，所述管理节点获取用户预设的或者系统默认的发送时间，当到达发送时间时，向所述汇聚节点发送传感器数据上传指令，所述传感器数据上传指令包括所述管理节点的IP地址和MAC地址；

其中，S104，具体为：

所述管理节点获取用户预设的或者系统默认的发送时间，当到达发送时间时，所述管理节点从第一字段Maker_ID中获取制造商ID，从第二字段Node_device中获取设备型号，向所述汇聚节点发送传感器数据上传指令，所述传感器数据上传指令包括所述管理节点的IP地址、MAC地址、所述制造商ID以及所述设备型号。

S105，所述汇聚节点接收所述传感器数据上传指令后，向所述管理节点上传所述上传区域存放的所述传感器数据。

其中，所述汇聚节点接收所述传感器数据上传指令后，采用获取预设的网络模式，向所述管理节点上传所述上传区域存放的所述传感器数据，所述预设的网络模式包括WIFI网络模式、4G网络模式、5G网络模式。

其中，S105，具体为：

所述汇聚节点接收所述传感器数据上传指令后，将所述管理节点的制造商ID和设备型号进行拼接，生成字符串，采用预设的哈希函数对所述字符串进行哈希计算得到当前的识别符，分别将当前的识别符与JSON插件的识别符或XML插件的识别符进行匹配；如果当前的识别符与所述JSON插件的识别符匹配成功，就利用所述JSON插件对所述传感器数据进行编码后，上传数据格式为JSON数据格式的所述传感器数据；如果当前的识别符与所述XML插件的识别符匹配成功，就利用所述XML插件对所述传感器数据进行编码后，上传数据格式为XML数据格式的所述传感器数据。这样的优点是能针对不同型号的管理节点，采用不同的编解码插件，这样，不同型号的管理节点也能正确地解析所述传感器数据。

其中，JSON插件的识别符为支持JSON数据格式的管理节点的制造商ID和设备型号拼接后的字符串的哈希值。

其中，XML插件的识别符为支持XML数据格式的管理节点的制造商ID和设备型号拼接后的字符串的哈希值。

其中，扩展标记语言(Extensible Markup Language, XML)。

其中，JSON(JavaScript Object Notation，JSON)是一种轻量级的数据交换格式。

其中，预设的哈希函数为MD5函数或SHA-1函数。

为便于说明，以JSON数据格式的识别过程为例，举例如下：

所述管理节点的制造商ID为MF0087，设备型号为15030062，预设的哈希函数为MD5函数；

所述汇聚节点将MF0087和15030062进行拼接，得到字符串为MF008715030062，采用MD5函数对MF008715030062进行哈希计算得到当前的识别符为b2a56ff69d331f4441583d324bfc1c94。此时，如果JSON插件的识别符也为b2a56ff69d331f4441583d324bfc1c94，就表示如果当前的识别符与所述JSON插件的识别符匹配成功，就利用所述JSON插件对所述传感器数据进行编码后，上传数据格式为JSON数据格式的所述传感器数据。

为便于说明，以XML数据格式的识别过程为例，举例如下：

所述管理节点的制造商ID为CF0217，设备型号为10030062，预设的哈希函数为MD5函数：

所述汇聚节点将CF0217和10030062进行拼接，得到字符串为CF021715030062，采用MD5函数对CF021710030062进行哈希计算得到当前的识别符为5a1d3dc068c8288245740568165efe95。此时，如果XML插件的识别符也为5a1d3dc068c8288245740568165efe95，就表示如果当前的识别符与所述XML插件的识别符匹配成功，就利用所述XML插件对所述传感器数据进行编码后，上传数据格式为XML数据格式的所述传感器数据。

优选地，在S105之后，所述传感器数据传输方法，还包括：

步骤A：所述汇聚节点判断所述传感器数据的上传时间是否超出了预设时间，若超出了预设时间，则判定未上传，重新上传所述传感器数据，若没超出预设时间，则判定为已上传所述传感器数据。

需说明的是，步骤A，具体为：

所述汇聚节点判断所述传感器数据的上传时间是否超出了预设时间，若超出了预设时间，则向所述管理节点发送位置请求信息，接收所述管理节点根据所述位置请求信息返回的管理节点位置坐标，获取管理节点位置坐标，根据管理节点位置坐标和自身位置坐标，生成第一距离，判断所述第一距离是否大于预设距离，如果所述第一距离大于预设距离，就通过不同的方向的多个发射波束向所述管理节点所述发送请求信息；

所述管理节点在不同的方向接收多个所述发射波束，在波束接收功率参数中，获取每个所述发射波束的接收功率，获取每个所述发射波束的接收功率与基准功率的比值，将每个所述发射波束的接收功率与基准功率的比值和预设的第一权重因子相乘，生成每个所述发射波束的功率系数，在波束信噪比参数中，获取每个所述发射波束的信噪比，获取每个所述发射波束的信噪比与基准信噪比之间的比值，将每个所述发射波束的信噪比与基准信噪比之间的比值和预设的第二权重因子相乘，生成每个所述发射波束的信噪比系数，将每个所述发射波束的所述功率系数和所述信噪比系数求和，生成每个所述发射波束的第一信号质量指数，按从大到小的顺序，对所述发射波束的第一信号质量指数进行排序，获取排序第一的所述发射波束中第一信号质量指数，每隔预设时间向所述汇聚节点返回所述请求信息的响应信息，所述响应信息携带有排序第一的所述发射波束中第一信号质量指数；

所述汇聚节点接收所述管理节点返回的所述响应信息，判断排序第一的所述发射波束中第一信号质量指数与预设的第二信号质量指数是否小于预设的第二信号质量指数；

所述汇聚节点在排序第一的所述发射波束中第一信号质量指数与预设的第二信号质量指数不小于预设的第二信号质量指数时，向所述管理节点发送指示消息，并利用所述最大的第一信号质量指数的所述发射波束向所述管理节点上传所述上传区域存放的所述传感器数据；

所述汇聚节点在排序第一的所述发射波束中第一信号质量指数与预设的第二信号质量指数小于预设的第二信号质量指数时，获取排序第一的所述发射波束中第一信号质量指数与预设的第二信号质量指数之间的比值，根据比值调整所述发射波束的半功率角和发射功率，每隔预设时间接收所述管理节点返回的所述响应信息，直至排序第一的所述发射波束中第一信号质量指数不小于预设的第二信号质量指数后，向所述管理节点发送指示消息，并利用所述最大的第一信号质量指数的所述发射波束向所述管理节点上传所述上传区域存放的所述传感器数据；

所述管理节点接收所述指示消息后，采用所述最大的第一信号质量指数的所述发射波束对应的接收波束，接收所述传感器数据。

其中，所述第一距离大于预设距离，说明所述汇聚节点和所述管理节点之间的距离远，汇聚节点与所述管理节点之间的通信链路会存在不稳定的情况。

其中，根据比值调整所述发射波束的半功率角和发射功率，详述如下:

将所述比值与所述发射波束当前的半功率角相乘，生成所述发射波束新的半功率角，再缩小所述发射波束当前的半功率角为新的半功率角，在预设的功率调整表中，获取所述比值所处的比值范围，获取所述比值所处的比值范围对应的增大系数，将所述增大系数与所述发射波束当前的发射功率相乘，生成所述发射波束新的发射功率，再增大所述发射波束当前的半功率角为新的发射功率。

其中，功率调整表为自定义的调整表，功率调整表中有不同的比值范围，与比值范围对应的增大系数，比值范围和增大系数的关系为一一对应，增大系数用于调整当前的发射功率增大的幅度。这样可以逐渐调整增大所述发射波束的发射功率，不会汇聚节点能耗的负担，因此，兼顾了汇聚节点发射能力和能耗，同时还避免了出现射频放大器上报发射功率异常的情况。

其中，当排序第一的所述发射波束中第一信号质量指数与预设的第二信号质量指数小于预设的第二信号质量指数时，说明汇聚节点与所述管理节点之间的通信链路很不稳定，汇聚节点无法向所述管理节点稳定传输的传感器数据。

其中，汇聚节点缩小发射波束的半功率角和提高发射功率，能增强所述发射波束在主瓣方向的信号，使得排序第一的所述发射波束中第一信号质量指数也会增强，当排序第一的所述发射波束中第一信号质量指数与预设的第二信号质量指数不小于预设的第二信号质量指数时，能保证汇聚节点与所述管理节点之间的通信链路稳定，使得所述汇聚节点能向所述管理节点稳定传输传感器数据。

其中，管理节点位置坐标为管理节点的位置坐标。

其中，基准功率为预设的功率。基准信噪比为预设的信噪比。基准功率和基准信噪比为用户预设或者系统默认，在此不做限制。

其中，第一权重因子和第二权重因子为用户预设或者系统默认，在此不做限制。

其中，第一信号质量指数与第二信号质量指数为描述信号质量的指数。

优选地，在S105之后，所述传感器数据传输方法，还包括：

步骤B，所述汇聚节点判断所述传感器数据的上传中断次数是否超出预设的中断次数，若超出预设的中断次数，则判定未上传，重新上传所述传感器数据，若没超出预设的中断次数，则判定为已上传所述传感器数据。

其中，所述传感器数据的上传中断次数为传感器数据在上传过程中的中断次数。

优选地，在S105之前或之后，所述传感器数据传输方法，还包括：

所述汇聚节点获取用户预设的或者系统默认的删除时间，当到达删除时间时，删除所述不上传区域存放的所述传感器数据。

需说明的是，在S105之后，所述传感器数据传输方法，还包括：

步骤C，所述汇聚节点采用预设的哈希函数对所述传感器数据进行计算，得到所述传感器数据的哈希值，将所述传感器数据的上传时间、所述哈希值以及发送所述传感器数据的所述传感器节点的MAC地址汇总，生成所述传感器节点对应的传感器数据上传记录，获取预设的生成时间，当到达生成时间时，汇总多个所述传感器节点对应的传感器数据上传记录，生成向所述传感器数据上传记录表，向所述管理节点发送所述传感器数据上传记录表；

所述管理节点接收所述汇聚节点发送的传感器数据上传记录表，获取有误的所述传感器数据，利用内置的搜索引擎读取有误的所述传感器数据的哈希值，将有误的所述传感器数据的哈希值与所述传感器数据上传记录表中的哈希值匹配，匹配成功时，通过外接的显示屏展示发送有误的所述传感器数据的所述传感器节点。

其中，获取有误的所述传感器数据，具体为：

获取用户通过标记的方式，在所述传感器数据中标记的颜色，根据所述传感器数据标记的颜色，在所述传感器数据的编码中添加与所述颜色对应的颜色识别符，当接收到确定的指令时，根据所述颜色识别符，获取有误的所述传感器数据，所述颜色和颜色识别符的关系为一一对应，所述颜色识别符用于区分所述传感器数据的误差程度。

其中，颜色识别符携带有颜色Color字段。

其中，颜色Color字段的内容分为红色，橙色，蓝色，误差程度按从低到高进行排序，蓝色为误差程度最高。

其中，颜色识别符的预设Color字段表示误差程度处于接受程度内的颜色。

比如：当颜色识别符的预设Color字段为红色时，颜色识别符的Color字段为红色，橙色，蓝色的传感器数据均为有误的所述传感器数据。

比如：当颜色识别符的预设Color字段为橙色时，颜色识别符的Color字段为橙色，蓝色的传感器数据均为有误的所述传感器数据。

其中，红色，橙色，蓝色能够设定成其他颜色，比如，紫色，灰色，粉色，用户可以自行设定，在此不做限制。

其中，步骤C执行在步骤A或步骤B之后。

其中，步骤A和步骤B可以同时执行，也可以先执行步骤A再执行步骤B，或者，先执行步骤B再执行步骤A。

其中，用户根据传感器数据的内容，给所述传感器数据标记颜色，管理节点根据标记的颜色，在所述传感器数据的编码中添加与其对应的颜色识别符，所述颜色和颜色识别符的关系为一一对应，颜色识别符用于区分所述传感器数据的误差程度。

这样的有益效果是，一方面，管理节点能直接查看到汇聚节点上传到本节点的传感器数据上传记录，可以知道信息的来源，另一方面，在传感器数据有误时，管理节点利用内置的搜索引擎读取有误的传感器数据的哈希值，将有误的传感器数据的哈希值与传感器数据上传记录表中的哈希值匹配，匹配成功时，通过外接的显示屏展示发送有误的传感器数据的传感器节点，这样，管理节点就能快速看到有误的传感器数据的来源，因此，提高了查看有误的传感器数据的便利性。

在本发明实施例中，汇聚节点传输传感器数据时，不需要传输全部传感器数据，能只上传目标传感器节点的传感器数据，这样能减少传感器数据的传输时间，提高传感器数据的传输效率。

请参阅图2，图2显示为本发明基于物联网的传感器数据传输的系统的示意图。本发明提供一种基于物联网的传感器数据传输的系统，应用在物联网的汇聚节点和传感器节点上，请参阅图3，图3显示为本发明基于物联网的传感器数据传输的系统的结构框图，所述汇聚节点包括创建模块、接收模块、上传模块，所述管理节点包括下发模块、发送模块；

所述创建模块，用于在存储区域中创建上传区域和不上传区域，所述上传区域和所述不上传区域为不同的区域；

所述下发模块，用于向所述汇聚节点下发对象标识符OID标识前缀列表，所述OID标识前缀列表包括多个目标传感器节点的OID标识前缀；

所述接收模块，用于接收所述OID标识前缀列表，获取其管辖的传感器节点的OID标识前缀以及所述传感器节点发送的传感器数据，将所述传感器节点的OID标识前缀与所述OID标识前缀列表中目标传感器节点的OID标识前缀进行匹配，如果匹配成功，就将所述传感器数据存放在所述上传区域，如果匹配不成功，就将所述传感器数据存放在所述不上传区域，所述上传区域用于存放需要上传的所述传感器数据，所述不上传区域用于存放不上传的所述传感器数据；

所述发送模块，用于获取用户预设的或者系统默认的发送时间，当到达发送时间时，向所述汇聚节点发送传感器数据上传指令，所述传感器数据上传指令包括所述管理节点的IP地址和MAC地址；

所述上传模块，用于接收所述传感器数据上传指令后，向所述管理节点上传所述上传区域存放的所述传感器数据。

综上所述，本发明的汇聚节点传输传感器数据时不需要传输全部传感器数据，能只上传目标传感器节点的传感器数据，这样能减少传感器数据的传输时间，提高传感器数据的传输效率。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种基于物联网的传感器数据传输方法，应用在物联网的汇聚节点和传感器节点上，其特征在于，所述方法包括：

所述汇聚节点在存储区域中创建上传区域和不上传区域，所述上传区域和所述不上传区域为不同的区域；

管理节点向所述汇聚节点下发对象标识符OID标识前缀列表，所述OID标识前缀列表包括多个目标传感器节点的OID标识前缀；

所述汇聚节点接收所述OID标识前缀列表，获取其管辖的传感器节点的OID标识前缀以及所述传感器节点发送的传感器数据，将所述传感器节点的OID标识前缀与所述OID标识前缀列表中目标传感器节点的OID标识前缀进行匹配，如果匹配成功，就将所述传感器数据存放在所述上传区域，如果匹配不成功，就将所述传感器数据存放在所述不上传区域，所述上传区域用于存放需要上传的所述传感器数据，所述不上传区域用于存放不上传的所述传感器数据；

所述管理节点获取用户预设的或者系统默认的发送时间，当到达发送时间时，向所述汇聚节点发送传感器数据上传指令，所述传感器数据上传指令包括所述管理节点的IP地址和MAC地址；

所述汇聚节点接收所述传感器数据上传指令后，向所述管理节点上传所述上传区域存放的所述传感器数据；

所述汇聚节点判断所述传感器数据的上传时间是否超出了预设时间，若超出了预设时间，则向所述管理节点发送位置请求信息，接收所述管理节点根据所述位置请求信息返回的管理节点位置坐标，获取管理节点位置坐标，根据管理节点位置坐标和自身位置坐标，生成第一距离，判断所述第一距离是否大于预设距离，如果所述第一距离大于预设距离，就通过不同的方向的多个发射波束向所述管理节点发送请求信息；

所述管理节点在不同的方向接收多个所述发射波束，在波束接收功率参数中，获取每个所述发射波束的接收功率，获取每个所述发射波束的接收功率与基准功率的比值，将每个所述发射波束的接收功率与基准功率的比值和预设的第一权重因子相乘，生成每个所述发射波束的功率系数，在波束信噪比参数中，获取每个所述发射波束的信噪比，获取每个所述发射波束的信噪比与基准信噪比之间的比值，将每个所述发射波束的信噪比与基准信噪比之间的比值和预设的第二权重因子相乘，生成每个所述发射波束的信噪比系数，将每个所述发射波束的所述功率系数和所述信噪比系数求和，生成每个所述发射波束的第一信号质量指数，按从大到小的顺序，对所述发射波束的第一信号质量指数进行排序，获取排序第一的所述发射波束中第一信号质量指数，每隔预设时间向所述汇聚节点返回所述请求信息的响应信息，所述响应信息携带有排序第一的所述发射波束中第一信号质量指数；

所述汇聚节点接收所述管理节点返回的所述响应信息，判断排序第一的所述发射波束中第一信号质量指数与预设的第二信号质量指数是否小于预设的第二信号质量指数；

所述汇聚节点在排序第一的所述发射波束中第一信号质量指数与预设的第二信号质量指数不小于预设的第二信号质量指数时，向所述管理节点发送指示消息，并利用最大的第一信号质量指数的所述发射波束向所述管理节点上传所述上传区域存放的所述传感器数据；

所述汇聚节点在排序第一的所述发射波束中第一信号质量指数与预设的第二信号质量指数小于预设的第二信号质量指数时，获取排序第一的所述发射波束中第一信号质量指数与预设的第二信号质量指数之间的比值，根据比值调整所述发射波束的半功率角和发射功率，每隔预设时间接收所述管理节点返回的所述响应信息，直至排序第一的所述发射波束中第一信号质量指数不小于预设的第二信号质量指数后，向所述管理节点发送指示消息，并利用所述最大的第一信号质量指数的所述发射波束向所述管理节点上传所述上传区域存放的所述传感器数据；

所述管理节点接收所述指示消息后，采用所述最大的第一信号质量指数的所述发射波束对应的接收波束，接收所述传感器数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述汇聚节点接收所述传感器数据上传指令后，向所述管理节点上传所述上传区域存放的所述传感器数据之后，所述传感器数据传输方法，还包括：

所述汇聚节点判断所述传感器数据的上传时间是否超出了预设时间，若超出了预设时间，则判定未上传，重新上传所述传感器数据，若没超出预设时间，则判定为已上传所述传感器数据。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述汇聚节点接收所述传感器数据上传指令后，向所述管理节点上传所述上传区域存放的所述传感器数据之后，所述传感器数据传输方法，还包括：

所述汇聚节点判断所述传感器数据的上传中断次数是否超出预设的中断次数，若超出预设的中断次数，则判定未上传，重新上传所述传感器数据，若没超出预设的中断次数，则判定为已上传所述传感器数据。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述管理节点获取用户预设的或者系统默认的发送时间，当到达发送时间时，向所述汇聚节点发送传感器数据上传指令，所述传感器数据上传指令包括所述管理节点的IP地址和MAC地址，具体为：

所述管理节点获取用户预设的或者系统默认的发送时间，当到达发送时间时，所述管理节点从第一字段Maker_ID中获取制造商ID，从第二字段Node_device中获取设备型号，向所述汇聚节点发送传感器数据上传指令，所述传感器数据上传指令包括所述管理节点的IP地址、MAC地址、所述制造商ID以及所述设备型号。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述汇聚节点接收所述传感器数据上传指令后，向所述管理节点上传所述上传区域存放的所述传感器数据，具体为：

所述汇聚节点接收所述传感器数据上传指令后，将所述管理节点的制造商ID和设备型号进行拼接，生成字符串，采用预设的哈希函数对所述字符串进行哈希计算得到当前的识别符，分别将当前的识别符与JSON插件的识别符或XML插件的识别符进行匹配；如果当前的识别符与所述JSON插件的识别符匹配成功，就利用所述JSON插件对所述传感器数据进行编码后，上传数据格式为JSON数据格式的所述传感器数据；如果当前的识别符与所述XML插件的识别符匹配成功，就利用所述XML插件对所述传感器数据进行编码后，上传数据格式为XML数据格式的所述传感器数据。

6.一种基于物联网的传感器数据传输的系统，其特征在于，应用在物联网的汇聚节点和传感器节点上，所述汇聚节点包括创建模块、接收模块、上传模块，管理节点包括下发模块、发送模块；

所述创建模块，用于在存储区域中创建上传区域和不上传区域，所述上传区域和所述不上传区域为不同的区域；

所述下发模块，用于向所述汇聚节点下发对象标识符OID标识前缀列表，所述OID标识前缀列表包括多个目标传感器节点的OID标识前缀；

所述接收模块，用于接收所述OID标识前缀列表，获取其管辖的传感器节点的OID标识前缀以及所述传感器节点发送的传感器数据，将所述传感器节点的OID标识前缀与所述OID标识前缀列表中目标传感器节点的OID标识前缀进行匹配，如果匹配成功，就将所述传感器数据存放在所述上传区域，如果匹配不成功，就将所述传感器数据存放在所述不上传区域，所述上传区域用于存放需要上传的所述传感器数据，所述不上传区域用于存放不上传的所述传感器数据；

所述发送模块，用于获取用户预设的或者系统默认的发送时间，当到达发送时间时，向所述汇聚节点发送传感器数据上传指令，所述传感器数据上传指令包括所述管理节点的IP地址和MAC地址；

所述上传模块，用于接收所述传感器数据上传指令后，向所述管理节点上传所述上传区域存放的所述传感器数据；

所述汇聚节点判断所述传感器数据的上传时间是否超出了预设时间，若超出了预设时间，则向所述管理节点发送位置请求信息，接收所述管理节点根据所述位置请求信息返回的管理节点位置坐标，获取管理节点位置坐标，根据管理节点位置坐标和自身位置坐标，生成第一距离，判断所述第一距离是否大于预设距离，如果所述第一距离大于预设距离，就通过不同的方向的多个发射波束向所述管理节点发送请求信息；

所述管理节点在不同的方向接收多个所述发射波束，在波束接收功率参数中，获取每个所述发射波束的接收功率，获取每个所述发射波束的接收功率与基准功率的比值，将每个所述发射波束的接收功率与基准功率的比值和预设的第一权重因子相乘，生成每个所述发射波束的功率系数，在波束信噪比参数中，获取每个所述发射波束的信噪比，获取每个所述发射波束的信噪比与基准信噪比之间的比值，将每个所述发射波束的信噪比与基准信噪比之间的比值和预设的第二权重因子相乘，生成每个所述发射波束的信噪比系数，将每个所述发射波束的所述功率系数和所述信噪比系数求和，生成每个所述发射波束的第一信号质量指数，按从大到小的顺序，对所述发射波束的第一信号质量指数进行排序，获取排序第一的所述发射波束中第一信号质量指数，每隔预设时间向所述汇聚节点返回所述请求信息的响应信息，所述响应信息携带有排序第一的所述发射波束中第一信号质量指数；

所述汇聚节点接收所述管理节点返回的所述响应信息，判断排序第一的所述发射波束中第一信号质量指数与预设的第二信号质量指数是否小于预设的第二信号质量指数；

所述汇聚节点在排序第一的所述发射波束中第一信号质量指数与预设的第二信号质量指数不小于预设的第二信号质量指数时，向所述管理节点发送指示消息，并利用最大的第一信号质量指数的所述发射波束向所述管理节点上传所述上传区域存放的所述传感器数据；

所述汇聚节点在排序第一的所述发射波束中第一信号质量指数与预设的第二信号质量指数小于预设的第二信号质量指数时，获取排序第一的所述发射波束中第一信号质量指数与预设的第二信号质量指数之间的比值，根据比值调整所述发射波束的半功率角和发射功率，每隔预设时间接收所述管理节点返回的所述响应信息，直至排序第一的所述发射波束中第一信号质量指数不小于预设的第二信号质量指数后，向所述管理节点发送指示消息，并利用所述最大的第一信号质量指数的所述发射波束向所述管理节点上传所述上传区域存放的所述传感器数据；

所述管理节点接收所述指示消息后，采用所述最大的第一信号质量指数的所述发射波束对应的接收波束，接收所述传感器数据。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述汇聚节点，还包括：

第一判断模块，用于判断所述传感器数据的上传时间是否超出了预设时间，若超出了预设时间，则判定未上传，重新上传所述传感器数据，若没超出预设时间，则判定为已上传所述传感器数据。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述汇聚节点，还包括：

第二判断模块，用于判断所述传感器数据的上传中断次数是否超出预设的中断次数，若超出预设的中断次数，则判定未上传，重新上传所述传感器数据，若没超出预设的中断次数，则判定为已上传所述传感器数据。

9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述下发模块，具体用于：

所述管理节点获取用户预设的或者系统默认的发送时间，当到达发送时间时，所述管理节点从第一字段Maker_ID中获取制造商ID，从第二字段Node_device中获取设备型号，向所述汇聚节点发送传感器数据上传指令，所述传感器数据上传指令包括所述管理节点的IP地址、MAC地址、所述制造商ID以及所述设备型号。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述上传模块，具体用于：

所述汇聚节点接收所述传感器数据上传指令后，将所述管理节点的制造商ID和设备型号进行拼接，生成字符串，采用预设的哈希函数对所述字符串进行哈希计算得到当前的识别符，分别将当前的识别符与JSON插件的识别符或XML插件的识别符进行匹配；如果当前的识别符与所述JSON插件的识别符匹配成功，就利用所述JSON插件对所述传感器数据进行编码后，上传数据格式为JSON数据格式的所述传感器数据；如果当前的识别符与所述XML插件的识别符匹配成功，就利用所述XML插件对所述传感器数据进行编码后，上传数据格式为XML数据格式的所述传感器数据。

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