CN112995336A - 传感器、传感器管理系统及传感器管理方法 - Google Patents

传感器、传感器管理系统及传感器管理方法 Download PDF

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宋晨
籍永胜
李瑞祥
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Abstract

本发明提供了一种传感器、传感器管理系统及传感器管理方法，包括：传感器在出厂时设置配置参数，当传感器连接网络后，自动与云端管理平台建立连接，并在云端管理平台进行注册，以使云端管理平台对传感器的配置参数进行保存和/或修改；其中，配置参数用于表征传感器的数据采集方式以及数据传输方式。本发明提供的传感器能够与云端管理平台连接，通过云端管理平台进行远程管理，从而降低人工维护成本。

Description

传感器、传感器管理系统及传感器管理方法
技术领域
本发明涉及传感器管理技术领域，尤其是涉及一种传感器、传感器管理系统及传感器管理方法。
背景技术
传感器可以测量各种参数，如压力、温度、加速度以及振幅等，使用传感器进行参数测量能够使工业处理更加安全高效，成本也更低，因此传感器被广泛应用与各个领域。但是，目前传感器通常是基于串行数字接口，或者传感器自带的应用软件进行更改配置参数，并且需要人工现场操作，人工维护成本较高。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种传感器、传感器管理系统及传感器管理方法，传感器能够与云端管理平台连接，通过云端管理平台进行远程管理，从而降低人工维护成本。
为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：
第一方面，本发明实施例提供了一种传感器，包括：传感器在出厂时设置配置参数，当传感器连接网络后，自动与云端管理平台建立连接，并在云端管理平台进行注册，以使云端管理平台对传感器的配置参数进行保存和/或修改；其中，配置参数用于表征传感器的数据采集方式以及数据传输方式。
第二方面，本发明实施例提供了一种传感器管理系统，包括：云端管理平台和多个第一方面提供的传感器，传感器连接网络后，自动与云端管理平台建立连接；当确定目标传感器的配置参数需要修改时，云端管理平台对目标传感器的配置参数进行修改，并将修改后的配置参数下发至目标传感器，以使目标传感器根据修改后的配置参数进行数据采集和数据传输；其中，目标传感器为与云端管理平台建立连接的传感器中的一个或多个。
在一种实施方式中，传感器用于根据配置参数进行数据采集，并将采集到的数据上传至云端管理平台，云端管理平台接收数据并对数据进行处理；其中，对数据进行处理包括：对数据进行汇总分析和展示。
在一种实施方式中，如果目标传感器处于运行状态，云端管理平台用于将修改后的配置参数下发至对应的目标传感器；如果目标传感器处于离线状态，云端管理平台用于将修改后的配置参数下发至云端管理平台的服务端进行缓存，以待目标传感器唤醒运行时，通过服务端将修改后的配置参数下发至目标传感器。
在一种实施方式中，云端管理平台还用于展示传感器的运行状态、诊断报告和预警信息。
第三方面，本发明实施例提供了一种传感器管理方法，该方法应用于前述第二方面任一项提供的传感器管理系统的云端管理平台，包括：当传感器连接网络后，与传感器建立连接；当确定目标传感器的配置参数需要修改时，对目标传感器的配置参数进行修改，并将修改后的配置参数下发至目标传感器；其中，目标传感器为与云端管理平台建立连接的传感器中的一个或多个。
在一种实施方式中，当确定目标传感器的配置参数需要修改时，对目标传感器的配置参数进行修改，并将修改后的配置参数下发至目标传感器的步骤，包括：如果目标传感器处于运行状态，对目标传感器的配置参数进行修改，并将修改后的配置参数下发至目标传感器；如果目标传感器处于离线状态，对目标传感器的配置参数进行修改，并将修改后的配置参数下发至云端管理平台的服务端进行缓存，以待目标传感器被唤醒运行时，通过服务端将修改后的配置参数下发至目标传感器。
在一种实施方式中，上述方法还包括：接收所述传感器上传的数据，并对数据进行处理得到分析结果；根据分析结果得到传感器的运行状态的诊断报告以及预警信息。
第四方面，本发明实施例提供了一种传感器管理方法，该方法应用于前述第二方面任一项提供的传感器管理系统的传感器，包括：当传感器连接网络后，与云端管理平台建立连接；接收云端管理平台下发的配置参数；根据配置参数进行数据采集，并将采集到的数据上传至云端管理平台。
在一种实施方式中，上述方法还包括：当传感器唤醒运行时，接收云端管理平台的服务端下发的修改后的配置参数；根据修改后的配置参数进行数据采集和上传。
本发明实施例带来了以下有益效果：
本发明实施例提供的上述传感器、传感器管理系统及传感器管理方法，包括：传感器在出厂时设置配置参数，当传感器连接网络后，自动与云端管理平台建立连接，并在云端管理平台进行注册，以使云端管理平台对传感器的配置参数进行保存和/或修改；其中，配置参数用于表征传感器的数据采集方式以及数据传输方式。上述传感器在出厂时设置了配置参数，当传感器连接网络后可以根据配置参数自动与云端管理平台建立连接，并在云端管理平台进行注册，从而能够通过云端管理平台实现对传感器的远程管理，提高传感器更改配置参数的效率和便捷性，降低人工维护的成本。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种传感器管理系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的另一种传感器管理系统的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种传感器管理方法的流程图；
图4为本发明实施例提供的另一种传感器管理方法的流程图。
图标：
10-云端管理平台；20-传感器。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
目前传感器监测技术在物联网中应用十分广泛，实时监测传送传感器设备的采集数据对于生产过程安全十分重要，但许多生产现场由于环境条件的限制或者人员的成本原因，需要无人值守，无法对传感器设备的健康状态进行实时检测和管理，或者由于数据采集和数据分析等信息化的汇总分析，需要将传感器的采集数据集中传输至统一的管理平台进行统计分析，因此产生了远程管理的需求。但是，现有的传感器的参数配置修改通常是基于串行数字接口，或者传感器自带的应用软件进行管理，并且参数设置方式修改复杂，修改的时候需要传感器处在运行状态并且需要人工参与，效率较低且人工维护成本较高。
基于此，本发明实施例提供的一种传感器管理系统及传感器管理方法，传感器能够与云端管理平台连接，通过云端管理平台进行远程管理，从而降低人工维护成本。
为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种传感器进行详细介绍，传感器在出厂时设置配置参数，当传感器连接网络后，自动与云端管理平台建立连接，并在云端管理平台进行注册，以使云端管理平台对传感器的配置参数进行保存和/或修改；其中，配置参数用于表征传感器的数据采集方式以及数据传输方式。
在一种实施方式中，传感器可以包括多种类型，诸如温度传感器、压力传感器、加速度传感器等等，用来采集压力、温度、加速度、振幅等参数，传感器在出厂时可以设置配置参数，配置参数包括三部分：(1)数据传输相关配置参数，包括传感器的用户名、密码、传输的地址(URL)等基本配置；(2)传输的topic相关配置参数，包括上传、下发、获取topic的设置；(3)传感器相关的配置参数，包括传感器采集的唤醒时间间隔、包长度、采集频率、数据类型等。当传感器连接网络后，自动与云端管理平台建立连接，并在云端管理平台进行注册，从而可以通过云端管理平台对传感器的配置参数进行修改和下发，并且可以通过云端管理平台接收传感器采集的数据并对数据进行处理。
本发明实施例提供的上述传感器在出厂时设置了配置参数，当传感器连接网络后可以根据配置参数自动与云端管理平台建立连接，并在云端管理平台进行注册，从而能够通过云端管理平台实现对传感器的远程管理，提高传感器更改配置参数的效率和便捷性，降低人工维护的成本。
本发明实施例还提供了一种传感器管理系统，参见图1所示的一种传感器管理系统的结构示意图，示意出该系统包括：云端管理平台10和多个传感器20，传感器20在出厂时设置配置参数，当传感器20连接网络后，自动与云端管理平台10建立连接；当确定目标传感器的配置参数需要修改时，云端管理平台10用于对目标传感器的配置参数进行修改，并将修改后的配置参数下发至目标传感器，以使目标传感器根据修改后的配置参数进行数据采集和数据传输；其中，目标传感器为与云端管理平台建立连接的传感器中的一个或多个。
在一种实施方式中，云端管理平台10可以是云端SaaS应用平台。当传感器20出厂时设置了上述配置参数后，在传感器20连接网络后，可以自动连接到云端管理平台10；云端管理平台10可以根据需求，针对传感器20修改并下发配置参数，传感器20接收到配置参数后可以调整相关配置，并使用调整后的配置参数继续采集和上传数据。
本发明实施例提供的上述传感器管理系统中传感器在出厂时设置了配置参数，当传感器连接网络后，可以根据配置参数自动与云端管理平台建立连接；云端管理平台可以修改传感器的配置参数，并将修改后的配置参数发送至传感器，传感器可以基于修改后的配置参数进行数据采集和上传，从而能够通过云端管理平台实现对传感器的远程管理，提高传感器更改配置参数的效率和便捷性，降低人工维护的成本。
考虑到传感器的配置参数只能在传感器处于运行状态时进行调整且需要人工参与，因此为了提高传感器更改配置参数的效率和便捷性，降低人工成本，本申请中的云端管理平台不仅可以在传感器处于运行状态修改配置参数，传感器处于离线状态时也可以修改配置参数，具体的，如果目标传感器处于运行状态，云端管理平台用于将修改后的配置参数下发至对应的目标传感器；如果目标传感器处于离线状态，云端管理平台用于将修改后的配置参数下发至云端管理平台的服务端进行缓存，以待目标传感器唤醒运行时，通过服务端将修改后的配置参数下发至目标传感器。
在一种实施方式中，对于目标传感器中需要调整的配置参数，诸如：上传的topic或者传感器的基本参数、唤醒时间间隔、采集频率等，可以通过云端管理平台选择相应的目标传感器进行配置参数修改并下发，此时，目标传感器可以不处于运行状态。如果目标传感器处于离线状态，云端管理平台可以先将修改后的配置参数下发至服务端进行缓存，等目标传感器唤醒运行后，服务端可以将缓存的修改后的配置参数下发至目标传感器，目标传感器接收参数更改指令，修改配置参数，使用新的配置参数继续采集数据并上传；如果目标传感器处于运行状态，云端管理平台可以直接将修改后的配置参数经服务端下发至目标传感器。
进一步，传感器用于根据配置参数进行数据采集，并将采集到的数据上传至云端管理平台，云端管理平台接收数据并对数据进行处理，诸如：对数据进行汇总分析和展示。云端管理平台还用于储存接收到的数据，以及用于展示传感器的运行状态、诊断报告和预警信息。具体的，云端管理平台可以统一接收传感器上传的采集数据，进行集中保存以及汇总分析，也可以将接受到的数据提供给不同的系统做数据支撑；此外，云端管理平台还可以展示传感器设备的运行状态(运行健康状态)，使用图表等展示形式对监测的传感器设备进行综合分析以及预测性维护，还可以使用综合报表的统计给出诊断报告，根据数据的趋势分析结果给出合理的预警信息，并且根据实时需求及时调整配置参数，实时的跟踪传感器设备的运行状态，从而能够实时获取传感器的运行状态，及时发现和处理纯在的问题，避免设备发生故障，保障生产过程的安全。
为了便于理解，本发明实施例还提供了具体的传感器管理系统，参见图2所示的另一种传感器管理系统的结构示意图，示意出该系统包括：云端SaaS管理平台、MQTT Broker以及多个传感器。当新传感器出厂后，由于新传感器设置了配置参数，当新传感器连接网络后，MQTT Broker能够自动发现新传感器并与新传感器建立连接，同时将连接信息上传至云端SaaS管理平台；云端SaaS管理平台通过MQTT Broker向新传感器下发配置参数，新传感器接收配置参数并上传采集数据。
在另一种实施方式中，传感器本身在出厂时具有相关的出厂配置(配置参数)，传感器唤醒运行后，可以根据配置参数中的topic、用户名、密码自动连接到云端SaaS管理平台的MQTT Broker(即服务端)，并根据配置参数进行采集数据指标的上传；云端SaaS管理平台接收到传感器采集的数据可以将数据进行解析，保存到mongodb数据库中，并对采集数据进行汇总分析和展示。
对于有需要调整的配置参数，诸如上传的topic或者传感器基本参数、唤醒的间隔、采集频率等，可以通过云端SaaS管理平台，选择某个传感器(目标传感器)进行配置参数修改并下发，此时需要更改配置参数的传感器并不需要处于运行状态，参数变更信息可以先下发至MQTT Broker进行缓存，等待传感器唤醒运行后，接收参数变更指令，修改配置参数，使用新配置参数继续采集数据进行上传，从而可以在传感器离线时进行参数配置，更加便于用户的管理和维护。
需要说明的是，图1和图2所示的传感器的数量仅为示例性的，不应作为限定，在实际应用中可以包括比图1和图2中更多或更少的传感器。
综上所述，本发明实施例提供的上述传感器管理系统中传感器在出厂时设置了配置参数，当传感器唤醒运行时可以根据配置参数自动与云端管理平台建立连接，将采集的数据上传至云端管理平台；云端管理平台可以修改传感器的配置参数，并将修改后的配置参数发送至传感器，传感器可以基于修改后的配置参数进行数据采集和上传，从而能够通过云端管理平台实现对传感器的远程管理，提高传感器更改配置参数的效率和便捷性，降低人工维护的成本；同时可以在传感器离线时进行参数配置，更加便于用户的管理和维护。
对于前述传感器管理系统，本发明实施例还提供了一种传感器管理方法，该方法应用于前述传感器管理系统的云端管理平台，参见图3所示的一种传感器管理方法的流程图，示意出该方法主要包括以下步骤S302至步骤S304：
步骤S302：当传感器连接网络后，与传感器建立连接。
具体的，传感器本身在出厂时具有相关的配置参数，传感器连接网络后，可以根据配置参数中的topic、用户名、密码自动连接到云端管理平台。
步骤S304：当确定目标传感器的配置参数需要修改时，对目标传感器的配置参数进行修改，并将修改后的配置参数下发至目标传感器；其中，目标传感器为与云端管理平台建立连接的传感器中的一个或多个。
在一种实施方式中，如果目标传感器处于运行状态，对目标传感器的配置参数进行修改，并将修改后的配置参数下发至目标传感器；如果目标传感器处于离线状态，对目标传感器的配置参数进行修改，并将修改后的配置参数下发至云端管理平台的服务端进行缓存，以待目标传感器被唤醒运行时，通过服务端将修改后的配置参数下发至目标传感器。
本发明实施例提供的上述传感器管理方法，当传感器连接网络后，云端管理平台可以与传感器建立连接，当确定目标传感器的配置参数需要修改时，云端管理平台可以对目标传感器的配置参数进行修改，并将修改后的配置参数下发至目标传感器，从而能够通过云端管理平台实现对传感器的远程管理，提高传感器更改配置参数的效率和便捷性，降低人工维护的成本。
为了实施监测传感器的运行状态，本发明实施提供的上述方法还包括：接收所述传感器上传的数据，并对数据进行处理得到分析结果；根据分析结果得到传感器的运行状态的诊断报告以及预警信息。
具体的，传感器与云端管理平台建立连接后，云端管理平台可以向传感器下发配置参数，传感器根据接收到的配置参数进行数据采集和上传，云端管理平台可以接收传感器上传的数据。在一种实施方式中，云端管理平台可以对传感器上传你的数据进行汇总分析和展示，并根据分析结果得到传感器的运行状态的诊断报告以及预警信息。具体的，可以使用图表等展示形式对监测的传感器设备进行综合分析以及预测性维护，还可以使用综合报表的统计给出诊断报告，根据数据的趋势分析结果给出合理的预警信息，从而能够实时获取传感器的运行状态，及时发现和处理纯在的问题，避免设备发生故障，保障生产过程的安全。
进一步，本发明实施例还提供了另一种传感器管理方法，该方法应用于前述传感器管理系统的传感器，参见图4所示的另一种传感器管理方法的流程图，示意出该方法主要包括以下步骤S402至步骤S406：
步骤S402：当传感器连接网络后，与云端管理平台建立连接。
步骤S404：接收云端管理平台下发的配置参数。
步骤S406：根据配置参数进行数据采集，并将采集到的数据上传至云端管理平台。
本发明实施例提供的上述传感器管理方法，当传感器连接网络后，传感器可以与云端管理平台建立连接，接收云端管理平台下发的配置参数，并根据配置参数进行数据采集，并将采集到的数据上传至云端管理平台，从而能够通过云端管理平台实现对传感器的远程管理，提高传感器更改配置参数的效率和便捷性，降低人工维护的成本。
进一步，当传感器的配置参数需要修改时，云端管理平台可以对配置参数进行修改并下发，基于此，上述方法还包括：当传感器唤醒运行时，接收云端管理平台的服务端下发的修改后的配置参数；根据修改后的配置参数进行数据采集和上传。具体的，云端管理平台修改配置参数不一定在传感器运行时进行修改，如果传感器处于运行状态，传感器可以直接接收云端管理平台下发的修改后的配置参数；如果传感器处于离线状态，云端管理平台可以先将修改后的配置参数下发至服务端进行缓存，待传感器唤醒运行时，传感器可以接收到服务端下发的修改后的配置参数，并根据修改后的配置参数继续进行数据的采集和上传，从而可以在传感器离线时进行参数配置，更加便于用户的管理和维护。
综上所述，本发明实施例提供的上述传感器管理系统及传感器管理方法，采用远程管理的方式，结合SaaS应用进行注册发现，降低了硬件和维护成本；传感器在出厂时设置了配置参数，当传感器唤醒运行时可以根据配置参数自动与云端管理平台建立连接，将采集的数据上传至云端管理平台；云端管理平台可以修改传感器的配置参数，并将修改后的配置参数发送至传感器，传感器可以基于修改后的配置参数进行数据采集和上传，从而能够通过云端管理平台实现对传感器的远程管理，提高传感器更改配置参数的效率和便捷性，降低人工维护的成本；同时，可以在传感器离线时进行参数配置，更加便于用户的管理和维护。
本发明实施例所提供的方法，其实现原理及产生的技术效果和前述系统实施例相同，为简要描述，方法实施例部分未提及之处，可参考前述系统实施例中相应内容。
另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种传感器，其特征在于，包括：所述传感器在出厂时设置配置参数，当所述传感器连接网络后，自动与云端管理平台建立连接，并在所述云端管理平台进行注册，以使所述云端管理平台对所述传感器的配置参数进行保存和/或修改；其中，所述配置参数用于表征所述传感器的数据采集方式以及数据传输方式。
2.一种传感器管理系统，其特征在于，包括：云端管理平台和多个如权利要求1所述的传感器，所述传感器连接网络后，自动与所述云端管理平台建立连接；
当确定目标传感器的配置参数需要修改时，所述云端管理平台对所述目标传感器的配置参数进行修改，并将修改后的配置参数下发至所述目标传感器，以使所述目标传感器根据所述修改后的配置参数进行数据采集和数据传输；其中，所述目标传感器为与所述云端管理平台建立连接的传感器中的一个或多个。
3.根据权利要求2所述的传感器管理系统，其特征在于，所述传感器用于根据配置参数进行数据采集，并将采集到的数据上传至所述云端管理平台，所述云端管理平台接收所述数据并对所述数据进行处理；其中，对所述数据进行处理包括：对所述数据进行汇总分析和展示。
4.根据权利要求2所述的传感器管理系统，其特征在于，如果所述目标传感器处于运行状态，所述云端管理平台用于将所述修改后的配置参数下发至对应的所述目标传感器；
如果所述目标传感器处于离线状态，所述云端管理平台用于将所述修改后的配置参数下发至所述云端管理平台的服务端进行缓存，以待所述目标传感器唤醒运行时，通过所述服务端将所述修改后的配置参数下发至所述目标传感器。
5.根据权利要求2所述的传感器管理系统，其特征在于，所述云端管理平台还用于展示所述传感器的运行状态、诊断报告和预警信息。
6.一种传感器管理方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求2至5任一项所述传感器管理系统的云端管理平台，包括：
当传感器连接网络后，与所述传感器建立连接；
当确定目标传感器的配置参数需要修改时，对所述目标传感器的配置参数进行修改，并将修改后的配置参数下发至所述目标传感器；其中，所述目标传感器为与所述云端管理平台建立连接的传感器中的一个或多个。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述当确定目标传感器的配置参数需要修改时，对所述目标传感器的配置参数进行修改，并将修改后的配置参数下发至所述目标传感器的步骤，包括：
如果所述目标传感器处于运行状态，对所述目标传感器的配置参数进行修改，并将修改后的配置参数下发至所述目标传感器；
如果所述目标传感器处于离线状态，对所述目标传感器的配置参数进行修改，并将修改后的配置参数下发至所述云端管理平台的服务端进行缓存，以待所述目标传感器被唤醒运行时，通过所述服务端将修改后的配置参数下发至所述目标传感器。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
接收所述传感器上传的数据，并对所述数据进行处理得到分析结果；
根据所述分析结果得到所述传感器的运行状态的诊断报告以及预警信息。
9.一种传感器管理方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求2至5任一项所述传感器管理系统的传感器，包括：
当所述传感器连接网络后，与云端管理平台建立连接；
接收所述云端管理平台下发的配置参数；
根据所述配置参数进行数据采集，并将采集到的数据上传至所述云端管理平台。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述传感器唤醒运行时，接收所述云端管理平台的服务端下发的修改后的配置参数；
根据修改后的配置参数进行数据采集和上传。
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