CN113364876A - 基于窄带物联网的设备数据处理系统 - Google Patents

Abstract

本说明书实施例提供一种基于窄带物联网的设备数据处理系统，包括：与多个子设备连接的主控器、与所述主控器连接的窄带物联网通信模块、与所述窄带物联网通信模块连接的电信物联网平台以及与所述电信物联网平台连接的网络云端服务器；所述主控器用于采集相关设备数据；所述窄带物联网通信模块用于获取所述相关设备数据，根据所述相关设备数据生成一个或者多个数据包，并将所述数据包发送给所述电信物联网平台；所述电信物联网平台用于将所述数据包发送给所述网络云端服务器，以使所述网络云端服务器对所述数据包进行数据处理。本发明可以保证不会因为数据包过大影响传输的同时，减少通讯费用和硬件成本。

Description

基于窄带物联网的设备数据处理系统

技术领域

本说明书一个或多个实施例涉及数据处理技术领域，尤其涉及一种基于窄带物联网的设备数据处理系统。

背景技术

在一些传感器数据采集或者工业控制应用的场景中，需要对一个局域网范围内多个终端设备进行数据采集并上报到远程网络。例如，在一栋大厦内布置了一套中央空调系统，需要对系统内安装的16个室内子机的状态数据(例如，温度、模式、电压运行状态等)上报到网络云端服务器。如果每一个室内子机都单独安装一个窄带物联网(简称NB-IoT)通信模块上报数据，则需要购买安装16个NB-IoT通信模块，这样会产生高昂的成本费用。如果用一个NB-IoT通信模块将所有室内子机的数据逐一上报，即NB-IoT通信模块采集完一个子机的数据就上报该子机的状态数据，则需要上报16条数据，电信计费16个数据包，这样会增加通信费用，因为每条上报数据都有费用。如果用一个NB-IoT通信模块将所有室内子机的数据整体打包后上报到网络云端服务器，则存在数据包容量大小的限制困扰。当前中国电信平台对一个计费数据包的容量限制在1k字节(即1024字节)范围以内。如果一个室内子机的上报数据在100到200字节左右，16个室内子机的上报总数据量在1600到3200字节范围，远远超出了电信平台规定的一个数据包在1024字节以内的限制。

发明内容

本说明书一个或多个实施例描述了一种基于窄带物联网的设备数据处理系统，可以保证不会因为数据包过大影响传输的同时，减少通讯费用和硬件成本。

本申请提供的基于窄带物联网的设备数据处理系统，包括：与多个子设备连接的主控器、与所述主控器连接的窄带物联网通信模块、与所述窄带物联网通信模块连接的电信物联网平台以及与所述电信物联网平台连接的网络云端服务器；其中：

所述主控器用于采集相关设备数据，所述相关设备数据包括主控器数据和子设备数据；

所述窄带物联网通信模块用于获取所述相关设备数据，根据所述相关设备数据生成一个或者多个数据包，并将所述数据包发送给所述电信物联网平台；每一个数据包的长度小于等于一个计费数据包的容量限制；

所述电信物联网平台用于将所述数据包发送给所述网络云端服务器，以使所述网络云端服务器对所述数据包进行数据处理。

本发明提供的基于窄带物联网的设备数据处理系统，主控器与各个子设备连接，采集相关设备数据，并将相关设备数据发送给窄带物联网通信模块，以便窄带物联网通信模块能够将数据打包成长度小于等于一个计费数据包的容量限制的数据包，然后将数据包通过电信物联网平台发送给网络云端服务器。相对于现有技术中针对每一个子设备设置一个通信模块的方式，节约了硬件成本。而且相对于将一个子设备的数据打包成一个数据包的方式，可以减少通讯费用。同时每一个数据包的大小不超过一个计费数据包的容量限制，可以保证不会因为数据包过大影响传输。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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说明书的一些实施例，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是本说明书一个实施例中基于窄带物联网的设备数据处理系统与子设备的连接示意图；

图2是本说明书一个实施例中任务1的流程示意图；

图3是本说明书一个实施例中任务2的流程示意图；

图4是本说明书一个实施例中任务3的流程示意图；

图5是本说明书一个实施例中任务4的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本说明书提供的方案进行描述。

本申请实施例提供一种基于窄带物联网的设备数据处理系统，如图1所示，该系统包括：与多个子设备连接的主控器、与所述主控器连接的窄带物联网通信模块、与所述窄带物联网通信模块连接的电信物联网平台以及与所述电信物联网平台连接的网络云端服务器；其中：

所述主控器用于采集相关设备数据，所述相关设备数据包括主控器数据和子设备数据；

所述窄带物联网通信模块用于获取所述相关设备数据，根据所述相关设备数据生成一个或者多个数据包，并将所述数据包发送给所述电信物联网平台；每一个数据包的长度小于等于一个计费数据包的容量限制；

所述电信物联网平台用于将所述数据包发送给所述网络云端服务器，以使所述网络云端服务器对所述数据包进行数据处理。

其中，子设备为终端设备，设备数据处理系统是为获取各个子设备的相关信息而设置。

其中，主控器，与所有的子设备连接，以获取各个子设备的数据，例如，子设备的数量、类型、状态信息等。也就是说，子设备数据可以包括子设备的数量、类型、状态信息等。而主控器数据可以包括主控器的状态等信息。主控器的作用是将子设备的相关数据和主控器的相关数据整理并发送给窄带物联网通信模块。

其中，窄带物联网通信模块即NB-IoT模块，负责数据的周期性查询，周期性上报以及响应上层设备(例如，网络云端服务器)发送来的上报命令等，是设备数据处理系统中的核心设备。NB-IoT模块是基于蜂窝移动NB-IoT网络通讯技术进行数据传输。

其中，电信物联网平台包括电信运营商运营的物联网设备和数据管理平台，电信运营商包括中国移动、中国电信、中国连通。电信物联网平台负责承担NB-IoT模块的数据接入交互功能，将NB-IoT模块发送来的数据转发给网络云端服务器。

其中，网络云端服务器负责接收电信物联网平台发送来的数据，并对数据进行分析、处理、保存和展示等。当然，网络云端服务器还能下发上报命令，上报命令经过电信物联网平台下发给NB-IoT模块。网络云端服务器由用户管理维护。

可理解的是，由于电信平台对每一个计费包的容量限制在1k字节(即1024字节)以内，所以将每一个数据包的大小设置为不能超过一个计费数据包的容量限制，可以保证不会因为数据包过大影响传输的同时，减少通讯费用。

在具体实施时，主控器和各个子设备需形成互联互通的局域网络以进行数据传输，主控器与各个子设备之间具体可以通过RS232、RS485、XL1192、CAN或RJ45总线等进行有线连接，也可以通过Wi-Fi、ZigBee、LoRa或Bluetooth等进行无线连接。当然，主控器和子设备组成局域网的连接方式可以不限于以上方式。通过局域网，主控器可以获取子设备的数量、类型、状态信息等。

在具体实施时，NB-IoT模块和主控器可以通过RS232或RS485数据总线进行连接，NB-IoT模块可以通过预设查询周期(例如2秒、5秒或10秒等)从主控器上获取到主控器的状态信息以及与主控器通信的所有子设备的相关数据。主控器给NB-IoT模块供电。预设上报周期可以选择20分钟、1个小时、4个小时等，具体根据实际场景选择设置。

下面对NB-IoT模块的定时触发事件、周期性查询、周期性上报以及响应上层设备发送来的上报命令等过程进行介绍。

任务1：如图2所示，NB-IoT模块进行计时，具体分别针对预设查询周期和预设上报周期进行计时；当计时时长达到预设查询周期(例如5秒)时触发一个数据查询事件，即触发了任务2，在触发任务2的同时，对预设查询周期的计时清零并重新开始计时；当计时时长达到了预设上报周期(例如20分钟)时触发一个数据上报事件，即触发了任务3，在触发任务3的同时，对预设上报周期的计时清零并重新开始计时。

任务2：如图3所示，在触发任务2后，NB-IoT模块从主控器获取相关设备数据，即获取主控器的相关数据和子设备的相关数据，并对这些数据进行监控，判断预设字段的数据是否发生异常，如果没有发生异常，则只是保存这些数据。而一旦监测到数据发生异常，则触发一个数据上报事件，即触发任务3，此时对预设上报周期的计时清零并重新开始计时。

基于任务2，可知所述窄带物联网通信模块可以具体用于：按照预设查询周期触发数据查询事件以获取所述相关设备数据，将所述预设查询周期的计时时长归零并重新计时，判断所述相关设备数据中的预设字段是否发生异常，若所述预设字段发生异常则触发数据上报事件，并将所述数据上报事件对应的预设上报周期的计时时长归零并重新计时；所述数据上报事件用于将最近一个预设查询周期内查询到的所述相关设备数据和所述窄带物联网通信模块的预设数据按照预设格式打包成一个或者多个数据包，并将所述数据包发送给所述电信物联网平台。

可理解的是，在触发一个任务时，这个任务的计时需清零并重新计时。任务3的触发有三种方式，一个是计时达到预设上报周期，一个是数据发生异常，需要通知上层设备；还有一个是响应于上层设备的上报命令。

其中，预设字段可以包括开关状态字段、温度状态字段、电压状态字段等，将这些字段设置为被监控的字段。

其中，发生异常的判断方式可以有多种，下面介绍两种：第一种：将被设置监测的字段在前后两个预设查询周期内两次的采集值进行对比，例如，开关机状态字段，保存的上一预设查询周期内该字段为关机状态，而在最近一个预设查询周期内查询到的该字段为开机状态，该字段发生了变化，则认为发生了异常。第二种：检查被设置监测字段是否在预设范围内。例如，电压状态字段的预设范围为200V到250V之间，如果读取到的电压状态字段的值低于200V或者高于250V，则认为发生了异常。

也就是说，所述窄带物联网通信模块可以具体用于：在最近两个所述预设查询周期内查询到的相关设备数据中的预设字段的数据是否发生变化，若发生变化则该预设字段发生异常；或者，判断预设字段的数据是否超出预设范围，若超出预设范围，则该预设字段发生异常，以判断所述相关设备数据中的预设字段是否发生异常。

任务3：如图4所示，在触发任务3后，NB-IoT模块获取NB-IoT模块的预设数据，例如状态信息，并从主控器获取相关设备数据，然后将NB-IoT模块的预设数据和相关设备数据进行打包处理成一个或者多个数据包，然后将这些数据包逐个发送给电信物联网平台，直到所有的数据包发送完成。

基于任务3，所述窄带物联网通信模块还可以用于：按照预设上报周期触发数据上报事件，将所述预设上报周期的计时时长归零并重新计时；所述数据上报事件用于将最近一个预设查询周期内查询到的所述相关设备数据和所述窄带物联网通信模块的预设数据按照预设格式打包成一个或者多个数据包，并将所述数据包发送给所述电信物联网平台；所述预设查询周期小于所述预设上报周期。

可理解的是，预设查询周期要小于预设上报周期，预设上报周期可以是预设查询周期的多倍，也就是说，进行多次的数据查询，才进行一次的数据上报，或者在出现异常时进行上报，在减少通讯费用的同时，可以保证能及时发现异常并及时进行处理。

关于任务3中具体的打包过程会在下文中详细说明。

任务4：如图5所示，网络云端服务器向电信物联网平台下发上报命令，电信物联网平台将上报命令发送给NB-IoT模块，NB-IoT模块在接收到上报命令时，触发数据上报事件，同时将预设上报周期的计时归零并重新计时，进而将最近一个预设查询周期内查询到的所述相关设备数据和所述窄带物联网通信模块的预设数据按照预设格式打包成一个或者多个数据包，并将所述数据包发送给所述电信物联网平台。

也就是说，基于上述任务4，所述窄带物联网通信模块还可以用于：接收所述网络云端服务器通过所述电信物联网平台转发来的上报命令，响应于所述上报命令，触发所述数据上报事件，将所述预设上报周期的计时时长归零并重新计时。

在某些低功耗应用项目中，可以不支持网络云端服务器主动采集数据，也就是不支持上述任务4，这样可以降低NB-IoT模块的功耗。

在数据上报时，可以按照下表1中提供的格式进行打包：

表1一个数据包的格式

其中，包头字段：是一个数据包的起始标识，长度为2字节，data0＝0x55,data1＝0xAA。包ID字段:数据包的ID，长度为2字节，用于网络云端服务器在接收到多个数据包时对多个数据包进行区分、确定数据包的顺序以及确定是否有重复的数据包。长度字段：内容为命令字段和数据内容字段的长度，该长度字段的长度为2字节，最多可以表示65536(小端模式)种长度。命令字段：长度为1字节，用来区分不同的命令，不同的命令对应不同的数据内容字段，用户可自定义命令及对应的数据内容字段的格式。本申请中命令字段的内容是上报命令，对应的数据内容字段在后文中详细说明。数据内容字段，其内容是NB-IoT模块、主控器和子设备的相关数据，因为一个计费数据包的容量限制为1k字节，则一个数据内容字段的最大长度可以为900字节。校验字段：内容是CRC16校验值，长度为2字节，校验内容为包ID字段+长度字段+命令字段+数据内容字段。

数据内容字段的内容可以参见下表2：

表2数据内容字段

其中，NB-IoT模块的状态长度字段，长度为1字节，最多可以表示255种长度，用来指定NB-IoT模块的状态内容字段的长度。NB-IoT模块的状态内容字段，用来表示NB-IoT模块的状态信息，用户可以自定义，例如，信号强度、上报周期等，NB-IoT模块的状态内容字段的长度由NB-IoT模块的状态长度字段指定。如果NB-IoT模块的状态长度字段为0，则表示NB-IoT模块的状态内容字段中无内容。NB-IoT模块的状态长度字段、NB-IoT模块的状态内容字段即为上述NB-IoT模块的预设数据。

其中，主控器的状态长度字段，长度为1字节，最多可以表示255种长度，用来指定主控器的状态内容字段的长度。主控器的状态内容字段，用来表示主控器的状态信息，例如，系统开关机，模式等，具体内容可以由用户设定。如果主控器的状态长度字段为0，则表示主控器的状态内容字段中无内容。

其中，子设备的数量字段，用来描述本数据包中被打包的子设备的个数，长度为1字节，最多可以表示255种数量。例如，一共有16个子设备，但是这个数据包中只能存储7个子设备的数据，因此子设备的数量字段为7。如果子设备的数量字段为0，则后续的子设备的状态内容字段中无内容，这种情况应用于只需要上报NB-IoT模块和主控器的相关数据的场景。

其中，子设备1的状态长度字段，长度为2字节，最多可以表示65536种长度，用来描述子设备1的状态内容字段的长度。子设备1的状态内容字段，用来表示子设备1的状态信息，子设备1的状态内容字段的长度由子设备1的状态长度字段指定。对于其余子设备的状态长度字段、状态内容字段的解释类似于子设备1的状态长度字段、状态内容字段。

可见，所述数据内容字段可以包括：所述窄带物联网通信模块的状态内容字段、所述窄带物联网通信模块的状态长度字段、所述主控器的状态内容字段、所述主控器的状态长度字段、子设备的数量字段和子设备信息字段；所述子设备信息字段包括子设备的状态内容字段和状态长度字段，所述子设备的状态内容字段包括子设备的标识、类型以及状态信息；所述状态长度字段用于指定对应所述状态内容字段的长度。

其中，每一个子设备的状态内容字段可以参见下表3：

表3每一个子设备的状态内容字段

ID	类型	状态
			data0	data1	datan

其中，ID字段用来表示子设备的ID标识，长度为1字节，例如，在子设备为灯，一共有10个灯，5号灯的ID字段为0x05。

其中，类型字段，用来表示子设备的类型，长度为1字节，例如，LED灯的类型字段为0x01、白炽灯的类型字段为0x02、日光灯的类型字段为0x03。

其中，状态字段，用来表示子设备的状态，例如，温度、亮度、电压、等。

下面对NB-IoT模块按照上述格式打包数据包的过程进行说明：

如果每一个计费数据包的容量限制为1k字节，数据内容字段的最大长度可以设置为900字节，而在数据内容字段除了子设备信息字段还包括NB-IoT模块和主控器的数据的相关字段，将NB-IoT模块的数据、主控器的数据、子设备的数量的长度之和称之为第一信息长度，将900字节与第一信息长度求差得到这个数据包能够打包的子设备数据的长度，然后确定每一个子设备的数据长度并将该长度称之为第二信息长度，然后依据这个数据包能够打包的子设备数据的长度和第二信息长度便可以确定这个数据包可以打包的子设备的数量。

也就是说，所述窄带物联网通信模块可以具体用于如下步骤(1)～(5)：

(1)根据一个计费数据包的容量限制，确定每一个数据包中的所述子设备信息字段的最大长度；

例如，容量限制为1k字节，每一个数据包中的所述子设备信息字段的最大长度为900字节。

(2)确定每一个数据包对应的第一信息长度；所述第一信息长度包括所述窄带物联网通信模块的状态内容字段和状态长度字段的长度之和、所述主控器的状态内容字段和状态长度字段的长度之与子设备的数量字段的长度的总和；

也就是说，将一个数据包的数据内容字段中除了子设备信息字段之外的其余字段的长度作为第一信息长度。

(3)确定每一个子设备对应的第二信息长度；所述第二信息长度包括每一个子设备的状态内容字段和状态长度字段的长度之和；

可理解的是，第二信息长度为一个子设备的相关数据的长度。

(4)根据所述最大长度、所述第一信息长度和所述第二信息长度，确定数据包的数量以及每一个数据包中能够被打包的子设备的数量；

在该步骤中，每一个数据包中的字段可以相同，这样每一个数据包中可以被打包的子设备的数量为：

N＝f((T-x)/Y)

式中，N为每一个数据包中可以被打包的子设备的数量，T为所述最大长度，x为所述第一信息长度，Y为所述第二信息长度，f()为向下求整函数。

例如，如果所述最大长度为900字节，第一信息长度为20字节，第二信息长度为128字节，那么一个数据包可以包含6个子设备的相关数据，即一个数据包中可以打包子设备的数量为6。

假设一个数据包可以打包的子设备的数量为N，一共有S个子设备，需要M个数据包才能将S个子设备打包完成，M的计算过程为：

首先，K＝S％N，％为取模运算，K为取模结果；如果K等于0则说明S能够被N整除，则M＝S/N；如果K大于0，说明S不能够被N整除，有余数，此时M＝f(S/N)+1。

例如，第一信息长度为20字节，第二信息长度为128字节，共有16个子设备。子设备总数据量＝16*128＝2048字节，可见需要多个数据包才能发送全部信息。假设X＝20，Y＝128，计算过程为：

N＝f((900-20)/128)＝6，说明一个数据包最多可以打包6个子设备的数据；K＝S％N＝16％6＝4，说明最后会剩余4个子设备的数据，则M＝f(16/6)+1＝3，因此需要3个数据包，前两个数据包分别可以打包6个子设备的数据，第三个数据包可以打包4个子设备的数据。第一个数据包打包1到6号子设备的数据，7到12号子设备的数据打包在第二个数据包，13到16号子设备的数据打包在第三个数据包。

可理解的是，如果这时在网络传输中某个基站出现故障导致第二个数据包丢失。可是网络云端服务器还是可以接收到第一个和第三个数据包，而且这两个数据包可以被正常独立解析数据，不会因为多个数据包中某一个数据包故障导致整个上传的所有数据包全部无效，使得网络系统可以较高效率最大化接收到有效数据。

当然，为了减少数据包的数量，进一步减少通讯费用，可以在第一个数据包中包括所述窄带物联网通信模块的状态内容字段和所述主控器的状态内容字段，而在其余数据包中将这两个字段的内容设置为空。也就是说，在第一个数据包之外的其它数据包中，所述窄带物联网通信模块的状态长度字段为0，所述主控器的状态长度字段为0。

此时，第一个数据包中能够被打包的子设备的数量仍为：

N1＝f((T-x)/Y)

式中，N1为所述第一个数据包中能够被打包的子设备的数量，T为所述最大长度，x为所述第一信息长度，Y为所述第二信息长度，f()为向下求整函数。

而所述第一个数据包之外的其它数据包中能够被打包的子设备的数量为：

N2＝f((T-a-b-c)/Y)

式中，N2为在所述第一个数据包之外的其它数据包中能够被打包的子设备的数量，T为所述最大长度，Y为所述第二信息长度，f()为向下求整函数，a为所述窄带物联网通信模块的状态长度字段的长度，b为所述主控器的状态长度字段的长度，c为该数据包中能够被打包的子设备的数量字段的长度。

对于最后一个数据包，其打包的子设备的数量为剩余的子设备的数量，计算方式可以为：

N3＝(S-N1)％N2

式中，N3为最后一个数据包中能够被打包的子设备的数量，S为子设备的数量。

例如，所述窄带物联网通信模块的状态长度字段的长度为1字节，所述主控器的状态长度字段的长度为1字节，子设备的数量子段为1字节，T为900字节，Y为128字节，第一信息长度为20字节，第一个数据包可以打包的子设备的数量为：N1＝f((900-20)/128)＝6个，除了第一个数据包之外的其余数据包可以打包的子设备的数量为：N2＝f((900-3)/128)＝7，相比于第一个数据包，其余数据包可以打包子设备的数据的数量增加了一个，如果共有16个子设备，N3＝(S-N1)％N2＝3个，也就是说，第一个数据包打包6个子设备的数据，第二个数据包打包7个子设备的数据，第三个数据包打包3个子设备的数据。

可理解的是，虽然在此实例中，数据包的数量没有减少，但是如果子设备的数量很多的话，肯定会减少数据包的数量。

(5)根据所述数据包的数量以及每一个数据包中能够被打包的子设备的数量对所述相关设备数据和所述窄带物联网通信模块的预设数据进行打包。

可见，本申请中的NB-IoT模块具有自动计算数据包的数量以及每一个数据包中可以打包的子设备数据的数量。在不同的场所部署的子设备的数量不同，有些场所部署的子设备少，有些场所部署的子设备多，NB-IoT模块根据以上方法自动识别子设备的数量，进而自动计算出数据包的个数，以及每一个数据包中打包的子设备的数量。

本申请提供的基于窄带物联网的设备数据处理系统，主控器与各个子设备连接，采集相关设备数据，并将相关设备数据发送给窄带物联网通信模块，以便窄带物联网通信模块能够将数据打包成长度小于等于一个计费数据包的容量限制的数据包，然后将数据包通过电信物联网平台发送给网络云端服务器。相对于现有技术中针对每一个子设备设置一个通信模块的方式，节约了成本。而且相对于将一个子设备的数据打包成一个数据包的方式，可以减少通讯费用。同时每一个数据包的大小不超过一个计费数据包的容量限制，可以保证不会因为数据包过大影响传输。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本领域技术人员应该可以意识到，在上述一个或多个示例中，本发明所描述的功能可以用硬件、软件、挂件或它们的任意组合来实现。当使用软件实现时，可以将这些功能存储在计算机可读介质中或者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。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的技术方案的基础之上，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于窄带物联网的设备数据处理系统，其特征在于，包括：

与多个子设备连接的主控器、与所述主控器连接的窄带物联网通信模块、与所述窄带物联网通信模块连接的电信物联网平台以及与所述电信物联网平台连接的网络云端服务器；其中：

所述主控器用于采集相关设备数据，所述相关设备数据包括主控器数据和子设备数据；

所述窄带物联网通信模块用于获取所述相关设备数据，根据所述相关设备数据生成一个或者多个数据包，并将所述数据包发送给所述电信物联网平台；每一个数据包的长度小于等于一个计费数据包的容量限制；

所述电信物联网平台用于将所述数据包发送给所述网络云端服务器，以使所述网络云端服务器对所述数据包进行数据处理。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述窄带物联网通信模块具体用于：按照预设查询周期触发数据查询事件以获取所述相关设备数据，将所述预设查询周期的计时时长归零并重新计时，判断所述相关设备数据中的预设字段是否发生异常，若所述预设字段发生异常则触发数据上报事件，并将所述数据上报事件对应的预设上报周期的计时时长归零并重新计时；所述数据上报事件用于将最近一个预设查询周期内查询到的所述相关设备数据和所述窄带物联网通信模块的预设数据按照预设格式打包成一个或者多个数据包，并将所述数据包发送给所述电信物联网平台。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述窄带物联网通信模块具体用于：在最近两个所述预设查询周期内查询到的相关设备数据中的预设字段的数据是否发生变化，若发生变化则该预设字段发生异常；或者，判断预设字段的数据是否超出预设范围，若超出预设范围，则该预设字段发生异常，以判断所述相关设备数据中的预设字段是否发生异常。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述窄带物联网通信模块还用于：按照预设上报周期触发数据上报事件，将所述预设上报周期的计时时长归零并重新计时；所述数据上报事件用于将最近一个预设查询周期内查询到的所述相关设备数据和所述窄带物联网通信模块的预设数据按照预设格式打包成一个或者多个数据包，并将所述数据包发送给所述电信物联网平台；所述预设查询周期小于所述预设上报周期。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述窄带物联网通信模块还用于：接收所述网络云端服务器通过所述电信物联网平台转发来的上报命令，响应于所述上报命令，触发所述数据上报事件，将所述预设上报周期的计时时长归零并重新计时。

6.根据权利要求2～5任一项所述的系统，其特征在于，所述窄带物联网通信模块按照预设格式打包成的每一个数据包中包括数据内容字段，所述数据内容字段包括：所述窄带物联网通信模块的状态内容字段、所述窄带物联网通信模块的状态长度字段、所述主控器的状态内容字段、所述主控器的状态长度字段、子设备的数量字段和子设备信息字段；所述子设备信息字段包括子设备的状态内容字段和状态长度字段，所述子设备的状态内容字段包括子设备的标识、类型以及状态信息；所述状态长度字段用于指定对应所述状态内容字段的长度。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，

所述窄带物联网通信模块具体用于：

根据一个计费数据包的容量限制，确定每一个数据包中的所述子设备信息字段的最大长度；

确定每一个数据包对应的第一信息长度；所述第一信息长度包括所述窄带物联网通信模块的状态内容字段和状态长度字段的长度之和、所述主控器的状态内容字段和状态长度字段的长度之与子设备的数量字段的长度的总和；

确定每一个子设备对应的第二信息长度；所述第二信息长度包括每一个子设备的状态内容字段和状态长度字段的长度之和；

根据所述最大长度、所述第一信息长度和所述第二信息长度，确定数据包的数量以及每一个数据包中能够被打包的子设备的数量；

根据所述数据包的数量以及每一个数据包中能够被打包的子设备的数量对所述相关设备数据和所述窄带物联网通信模块的预设数据进行打包。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，每一个数据包中能够被打包的子设备的数量为：

N＝f((T-x)/Y)

式中，N为每一个数据包中能够被打包的子设备的数量，T为所述最大长度，x为所述第一信息长度，Y为所述第二信息长度，f()为向下求整函数；

所述确定数据包的数量，包括：

判断K＝S％N是否为0；若K为0，则M＝S/N；否则，M＝f(S/N)+1；S为子设备的总数量，M为所述数据包的数量，K为取模结果。

9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，在第一个数据包之外的其它数据包中，所述窄带物联网通信模块的状态长度字段为0，所述主控器的状态长度字段为0。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，

第一个数据包中能够被打包的子设备的数量为：

N1＝f((T-x)/Y)

式中，N1为所述第一个数据包中能够被打包的子设备的数量，T为所述最大长度，x为所述第一信息长度，Y为所述第二信息长度，f()为向下求整函数；和/或，

在所述第一个数据包之外的其它数据包中能够被打包的子设备的数量为：

N2＝f((T-a-b-c)/Y)

式中，N2为在所述第一个数据包之外的其它数据包中能够被打包的子设备的数量，T为所述最大长度，Y为所述第二信息长度，f()为向下求整函数，a为所述窄带物联网通信模块的状态长度字段的长度，b为所述主控器的状态长度字段的长度，c为该数据包中能够被打包的子设备的数量字段的长度；和/或，

最后一个数据包中被打包的子设备的数量为：

N3＝(S-N1)％N2

式中，N3为最后一个数据包中能够被打包的子设备的数量，S为子设备的数量。

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