CN113905402B - 基于Wi-SUN网络的数据管理方法、装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种基于Wi‑SUN网络的数据管理方法、装置及系统，子节点加入Wi‑SUN网络，进行网络配置；子节点通过所配置的第一通信方式，接收所述Wi‑SUN网络中的其他节点发送的控制指令；子节点根据所述控制指令进行响应操作；子节点通过所述第一通信方式，将响应数据传输给所述Wi‑SUN网络中的其他节点。解决如何使用Wi‑SUN网络进行数据管理的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及Wi-SUN网络领域，尤其涉及一种基于Wi-SUN网络的数据管理方法、装置及系统。
背景技术
现有的数据采集、数据监控场景基本采用人力，比如抄表、路灯控制、环境监测等等，然而，外界环境越来越复杂、采集的范围越来越大、数据变量也越来越多，特别是在户外，环境部署比较困难，检测的范围也比较广。而Wi-SUN网络有着高通信效率、低功耗、高速率、低成本、自修复能力强、覆盖范围广、检测距离远、高安全以及全数字化等诸多优点。但现有技术中，对Wi-SUN网络的使用还不够广泛。
发明内容
本发明实施例提供的基于Wi-SUN网络的数据管理方法、装置及系统，解决如何使用Wi-SUN网络进行数据管理的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种基于Wi-SUN网络的数据管理方法，包括：
子节点加入Wi-SUN网络，进行网络配置；
子节点通过所配置的第一通信方式，接收所述Wi-SUN网络中的其他节点发送的控制指令；
子节点根据所述控制指令进行响应操作；
子节点通过所述第一通信方式，将响应数据传输给所述Wi-SUN网络中的其他节点。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种基于Wi-SUN网络的数据管理装置，包括：
网络配置模块，用于加入Wi-SUN网络，进行网络配置；
第一通信模块，用于通过所配置的第一通信方式，接收所述Wi-SUN网络中的其他节点发送的控制指令；以及用于通过所述第一通信方式，将响应数据传输给所述Wi-SUN网络中的其他节点；
第一处理模块，用于根据所述控制指令进行响应操作。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种基于Wi-SUN网络的数据管理系统，包括子节点、主节点和监控平台，其中，
所述子节点用于加入Wi-SUN网络，进行网络配置；通过所配置的第一通信方式，接收所述主节点发送的控制指令；根据所述控制指令进行响应操作；通过所述第一通信方式，将响应数据传输给所述主节点；
所述主节点用于加入所述Wi-SUN网络，进行网络配置；通过第二通信方式接收所述监控平台发送的所述控制指令；通过所述第一通信方式向所述子节点发送所述控制指令；接收所述响应数据；对所述响应数据进行处理，得到处理数据；通过第二通信方式，将所述响应数据和/或所述处理数据传输给所述监控平台；
所述监控平台用于生成并显示监控画面；接收用户指令；根据所述用户指令生成所述控制指令；通过所述第二通信方式向所述主节点发送所述控制指令；通过所述第二通信方式接收所述主节点发送的所述响应数据和/或所述处理数据。
有益效果
本发明实施例提供的基于Wi-SUN网络的数据管理方法、装置及系统，可广泛应用于抄表、路灯控制、环境监测等场景，完成数据采集、节点数据配置、节点数据查询、节点开关控制、节点功能控制、节点模式切换、节点提示预警等等功能。通过Wi-SUN网络，可实现千点组网、自修复能力强、覆盖范围广、检测距离远，可以连接众多的传感器，使数据样本更丰富，监测结果更精确与稳定；通过Wi-SUN网络，可以实现多节点同时上报信息、传输速率快、效率更高。Wi-SUN网络可以与传感器结合使用，完成各种环境下的数据采集。
本发明其他特征和相应的有益效果在说明书的后面部分进行阐述说明，且应当理解，至少部分有益效果从本发明说明书中的记载变的显而易见。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的基于Wi-SUN网络的数据管理方法的流程示意图。
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，下面通过具体实施方式结合附图对本发明实施例作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一：
下面结合附图和实施实例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。图1为本发明实施例一提供的基于Wi-SUN网络的数据管理方法的流程示意图，请参见图1所示，本实施例提供的基于Wi-SUN网络的数据管理方法，主要包括：
S101、各节点加入Wi-SUN网络，进行网络配置；
S102、监控平台生成并显示监控画面；
S103、监控平台接收用户指令；
S104、监控平台根据所述用户指令生成所述控制指令；
S105、监控平台通过所配置的第二通信方式向所述Wi-SUN网络中的主节点发送所述控制指令；
S106、所述主节点通过所配置的第二通信方式接收监控平台发送的所述控制指令；
S107、所述主节点通过所配置的第一通信方式向子节点发送所述控制指令；
S108、所述子节点通过所配置的第一通信方式，接收所述主节点发送的控制指令；
S109、所述子节点根据所述控制指令进行响应操作；
S110、所述子节点通过所述第一通信方式，将响应数据传输给所述主节点。
S111、所述主节点接收所述响应数据；
S112、所述主节点对所述响应数据进行处理，得到处理数据；
S113、所述主节点通过所述第二通信方式，将所述响应数据和/或所述处理数据传输给所述监控平台。
S114、所述监控平台通过所述第二通信方式接收所述主节点发送的所述响应数据和/或所述处理数据。
其中，所述子节点可以是加入Wi-SUN网络的任一节点；所述主节点可以是加入Wi-SUN网络的除了所述子节点自身之外的其他任一节点。
步骤S101中，各节点可以通过Wi-SUN模块进行自动组网，组成mesh网路，各节点可以既作为终端节点也作为路由节点，实现信息的传输与转发。每个节点都可以有自己的mac地址，加入Wi-SUN网络之后，可以自动获取到自己的ipv6地址，通过TCP/IP(TransmissionControl Protocol/Internet Protocol，传输控制协议/网际协议)协议与Wi-SUN网络中的其他节点进行信息交互。
本实施例中，控制指令、根据所述控制指令进行响应操作，可以根据具体应用环境而定。例如：控制指令可以包括：数据采集指令、数据查询指令、数据配置指令、数据统计指令、功能控制指令、开关控制指令、提示预警指令中的至少一种。子节点根据所述控制指令进行响应操作可以包括以下至少一种：采集环境数据、采集路灯照明数据、配置本地数据、查询本地数据、开关控制、功能控制、模式切换、提示预警中的至少一种。所述路灯照明数据可以包括路灯照明强度数据、路灯照明模式数据、路灯功耗数据、路灯功率数据、路灯耗电数据、路灯照明时长数据中的至少一种。所述配置本地数据可以包括配置路灯照明模式、配置路灯照明时长中的至少一种。
本实施例中，监控平台生成和显示的监控画面，可以以地图的形式显示，所述地图中定位显示所述Wi-SUN网络中各个节点，以及各节点的状态数据；监控平台接收用户指令可以包括：接收用户在所述地图上对各节点的触发操作。
本实施例还提供一种基于Wi-SUN网络的数据管理装置，主要应用在子节点上，该装置主要包括：
网络配置模块，用于加入Wi-SUN网络，进行网络配置；
第一通信模块，用于通过所配置的第一通信方式，接收所述Wi-SUN网络中的其他节点发送的控制指令；以及用于通过所述第一通信方式，将响应数据传输给所述Wi-SUN网络中的其他节点；
第一处理模块，用于根据所述控制指令进行响应操作。
网络配置模块和第一通信模块可以是Wi-SUN模块；第一处理模块可以是数据采集模块、数据处理模块中的至少一种，数据采集模块可以是传感器等相关数据检测电路。数据处理模块可以使ARM。
本实施例还提供一种基于Wi-SUN网络的数据管理系统，主要包括子节点、主节点和监控平台，其中，
所述子节点用于加入Wi-SUN网络，进行网络配置；通过所配置的第一通信方式，接收所述主节点发送的控制指令；根据所述控制指令进行响应操作；通过所述第一通信方式，将响应数据传输给所述主节点；
所述主节点用于加入所述Wi-SUN网络，进行网络配置；通过第二通信方式接收所述监控平台发送的所述控制指令；通过所述第一通信方式向所述子节点发送所述控制指令；接收所述响应数据；对所述响应数据进行处理，得到处理数据；通过第二通信方式，将所述响应数据和/或所述处理数据传输给所述监控平台；
所述监控平台用于生成并显示监控画面；接收用户指令；根据所述用户指令生成所述控制指令；通过所述第二通信方式向所述主节点发送所述控制指令；通过所述第二通信方式接收所述主节点发送的所述响应数据和/或所述处理数据。
在一些实施例中，所述第一通信方式包括：基于TCP/IP协议进行通信；所述第二通信方式包括：移动通信网络或互联网。
主节点可以包括Wi-SUN模块、数据处理模块和第二通信模块，还可包括数据采集模块，数据处理模块可以使ARM，第二通信模块可以是4G、5G模块或互联网模块。一方面收集子节点的响应数据以及传达控制指令给子节点；另一方面与监控平台通信，接收控制指令及反馈响应数据。
本实施例提供的基于Wi-SUN网络的数据管理系统用来实现本实施例提供的基于Wi-SUN网络的数据管理方法，该系统中的各个组成部分用于实现该方法中的对应步骤，这里不做赘述。
本发明实施例提供的CSBK传输方法、装置及对讲设备，实现了使用CSBK传输短信。
本发明实施例提供的基于Wi-SUN网络的数据管理方法、装置及系统，可广泛应用于抄表、路灯控制、环境监测等场景，完成数据采集、节点数据配置、节点数据查询、节点开关控制、节点功能控制、节点模式切换、节点提示预警等等功能。通过Wi-SUN网络，可实现千点组网、自修复能力强、覆盖范围广、检测距离远，可以连接众多的传感器，使数据样本更丰富，监测结果更精确与稳定；通过Wi-SUN网络，可以实现多节点同时上报信息、传输速率快、效率更高。Wi-SUN网络可以与传感器结合使用，完成各种环境下的数据采集。
实施例二：
下面针对环境监测这一应用场景，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。本实施例将传感器与Wi-SUN网络结合，解决环境监测问题。
Wi-SUN网络传输户外直线空旷距离可达5公里，城市直线距离应用层可达2公里、可以组成mush网络、实现千点组网、自修复能力强、覆盖范围广、检测距离远、可以连接众多的传感器，使数据样本更丰富，环境监测更精确与稳定。Wi-SUN网络带宽较大，支持300kbs的高速模式，可以实现多节点、多传感器同时上报信息，传输速率快，效率更高。Wi-SUN电池效率高，休眠时小于2uA，接收时约8mA，使传感器处于低功耗模式，可实现长时间工作。
子节点包括Wi-SUN模块、传感器、电源等组成部分。
主节点包括Wi-SUN模块、ARM、5G模块、电源等组成部分。一方面收集子节点的响应数据以及传达控制指令给子节点；另一方面与监控平台通信，接收控制指令及反馈响应数据。
监控平台可以包括客户端或网页，以及服务器；监控平台可以调用数据库，客户端可实现了用户在线浏览环境监测数据。
各节点通过Wi-SUN模块进行自动组网，组网成功后，会自动获取到自己的ipv6地址。通过TCP/IP协议与其他节点进行信息交互。
以采集环境数据为例，主要流程可以包括：监控平台向主节点发送控制指令，主节点将控制指令发送给子节点，子节点根据该控制指令进行环境数据的采集，如采集水质数据、空气质量数据、温度数据、湿度数据等；子节点将采集的数据传输给主节点，主节点传输给监控平台，管理员登录监控平台，便可以对多个子节点的数据进行获取。主节点可以实时查询子节点的数据，子节点也可以定时或不定时上报自己的数据。主节点可以与监控平台进行交互，监控平台可以实时获取主节点上的信息，主节点也可以定时或不定时上报自己的数据。监控平台可以对主节点、子节点进行单个控制或集中控制。
实施例三：
下面针对路灯控制这一应用场景，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。本实施例能够实现对路灯的远程集中控制与管理，能够根据车流量、时间、天气情况等情况，自动调节路灯亮度、故障主动报警、灯具线缆防盗、远程抄表等功能，能够大幅节省人力、电力资源，提升公共照明管理水平，节省维护成本。
Wi-SUN模块带宽较大，可以每天定时调光并上报调光数据，实现多盏路灯同时上报，同时还可以实现对单个路灯的调控，从而达到单控和组控的目的，Wi-SUN模块利用跳频功能，可以构建抗干扰的稳定系统。Wi-SUN模块可布建能够覆盖区域空间的多跳网状网络，实现户外空间全覆盖。Wi-SUN模块支持IPv6协议能有效统一讯息，实现双向互动功能，同时支持基于IP的设备身份验证与加密通信的安全技术，当路灯出现故障时，可以立即得知路灯位置。
子节点可以包括LED灯、Wi-SUN模块、相关检测电路、处理器、摄像头、电源等。
主节点可以包括Wi-SUN模块、ARM、5G模块、电源等组成部分。当然还可以包括LED灯。一方面收集子节点的响应数据以及传达控制指令给子节点；另一方面与监控平台通信，接收控制指令及反馈响应数据。
监控平台可以包括客户端或网页，以及服务器；监控平台可以调用数据库，客户端可实现了用户在线浏览环境监测数据。
监控平台是智慧路灯的核心，是对路灯监控调度、运维数据管理的中心平台。监控平台可以通过地图的方式，迅速定位子节点并进行管理，包括设置单个节点或一组节点的调度策略，查询路灯状态和历史记录，实时更改路灯运行状态、提供路灯的各类报表等功能。具体的，根据实际需要，监控平台可实现监控管理、数据统计、信息查询、参数配置和用户管理等功能：
(1)可以对每个节点进行控制。在操作界面上能实时显示所有节点的定位和状态数据，并对它们实现单点控制、组控制、广播控制等控制策略；
(2)可以实现GIS定位，对每个节点进行定位并在地图上显示，并在地图上对节点进行开关灯等操作，大大方便对路灯的管理；
(3)能自动检测路段是否有车经过，根据情况自动调节路灯照明亮度，可实现照明调控、经纬度(日落时间)调控，可以进行来车数量统计，节能率统计，以达到节能效果；
(4)路灯故障或线缆被盗时即时自动上报，根据报警信息类型通过短信预警、邮件预警等方式提醒；
(5)用户无需到现场就能了解路灯用电情况以及功率，功率因素，包括实时耗电数据查询和历史耗电数据查询，并能在系统中新增、修改和删除电能表灯。
各节点通过Wi-SUN模块进行自动组网，组网成功后，会自动获取到自己的ipv6地址。通过TCP/IP协议与其他节点进行信息交互。
以采集路灯照明数据为例，主要流程可以包括：监控平台向主节点发送控制指令，主节点将控制指令发送给子节点，子节点根据该控制指令进行路灯照明数据的采集，如采集路灯照明强度数据、路灯照明模式数据、路灯功耗数据、路灯功率数据、路灯耗电数据、路灯照明时长数据中的至少一种；子节点将采集的数据传输给主节点，主节点传输给监控平台，管理员登录监控平台，便可以对多个子节点的数据进行获取。主节点可以实时查询子节点的数据，子节点也可以定时或不定时上报自己的数据。主节点可以与监控平台进行交互，监控平台可以实时获取主节点上的信息，主节点也可以定时或不定时上报自己的数据。监控平台可以对主节点、子节点进行单个控制或集中控制。
当然，不局限数据采集，监控平台还可以对各节点进行控制和管理，通过地图的展示可以清楚的知道路灯的位置，并进行各种路灯的操作，包括开关灯、调光和属性查询。属性查询可以让用户清楚地了解到路灯的当前状况。通过过Wi-SUN模块和4G、5G网络的有效配合，使监控平台与各节点之间无障碍交互，最终实现智慧路灯的目的。
以上内容是结合具体的实施方式对本发明实施例所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于Wi-SUN网络的数据管理方法，包括：
节点加入Wi-SUN网络，进行网络配置，与所述Wi-SUN网络中的各节点组成mesh网路，所述Wi-SUN网络中的各节点既能作为终端节点，也能作为路由节点；
所述Wi-SUN网络中的任一节点作为子节点通过所配置的第一通信方式，接收所述Wi-SUN网络中的主节点发送的控制指令，所述主节点为所述Wi-SUN网络中除所述子节点之外的任一节点；
所述子节点根据所述控制指令进行响应操作；
所述子节点通过所述第一通信方式，将响应数据传输给所述Wi-SUN网络中的所述主节点。
2.如权利要求1所述的基于Wi-SUN网络的数据管理方法，其特征在于，所述进行网络配置包括：获取ipv6地址，配置ipv6地址；所述第一通信方式包括：基于TCP/IP协议进行通信。
3.如权利要求1所述的基于Wi-SUN网络的数据管理方法，其特征在于，所述控制指令包括：数据采集指令、数据查询指令、数据配置指令、数据统计指令、功能控制指令、开关控制指令、提示预警指令中的至少一种。
4.如权利要求1所述的基于Wi-SUN网络的数据管理方法，其特征在于，所述子节点根据所述控制指令进行响应操作包括以下至少一种：采集环境数据、采集路灯照明数据、配置本地数据、查询本地数据、开关控制、功能控制、模式切换、提示预警中的至少一种。
5.如权利要求1至4任一项所述的基于Wi-SUN网络的数据管理方法，其特征在于，还包括：
所述Wi-SUN网络中的所述主节点通过第二通信方式接收监控平台发送的所述控制指令；
所述Wi-SUN网络中的所述主节点通过所述第一通信方式向所述子节点发送所述控制指令；
所述Wi-SUN网络中的所述主节点接收所述响应数据；
所述Wi-SUN网络中的所述主节点对所述响应数据进行处理，得到处理数据；
所述Wi-SUN网络中的所述主节点通过第二通信方式，将所述响应数据和/或所述处理数据传输给监控平台。
6.如权利要求5所述的基于Wi-SUN网络的数据管理方法，其特征在于，还包括：
所述监控平台生成并显示监控画面；
所述监控平台接收用户指令；
所述监控平台根据所述用户指令生成所述控制指令；
所述监控平台通过所述第二通信方式向所述Wi-SUN网络中的所述主节点发送所述控制指令；
所述监控平台通过所述第二通信方式接收所述Wi-SUN网络中的所述主节点发送的所述响应数据和/或所述处理数据。
7.如权利要求6所述的基于Wi-SUN网络的数据管理方法，其特征在于，所述监控画面以地图的形式显示，所述地图中定位显示所述Wi-SUN网络中各个节点，以及各节点的状态数据；
所述监控平台接收用户指令包括：接收用户在所述地图上对各节点的触发操作。
8.一种基于Wi-SUN网络的数据管理装置，包括：
网络配置模块，用于节点加入Wi-SUN网络，进行网络配置，与所述Wi-SUN网络中的各节点组成mesh网路，所述Wi-SUN网络中的各节点既能作为终端节点，也能作为路由节点；
第一通信模块，用于子节点通过所配置的第一通信方式，接收所述Wi-SUN网络中的主节点发送的控制指令，所述子节点为所述Wi-SUN网络中的任一节点，所述主节点为所述Wi-SUN网络中除所述子节点之外的任一节点；以及用于所述子节点通过所述第一通信方式，将响应数据传输给所述Wi-SUN网络中的所述主节点；
第一处理模块，用于所述子节点根据所述控制指令进行响应操作。
9.一种基于Wi-SUN网络的数据管理系统，包括子节点、主节点和监控平台，其中，
所述子节点为所述Wi-SUN网络中的任一节点，用于加入Wi-SUN网络，进行网络配置，与所述Wi-SUN网络中的各节点组成mesh网路，所述Wi-SUN网络中的各节点既能作为终端节点，也能作为路由节点；以及用于通过所配置的第一通信方式，接收所述主节点发送的控制指令，根据所述控制指令进行响应操作；
所述子节点通过所述第一通信方式，将响应数据传输给所述主节点；所述主节点为所述Wi-SUN网络中除所述子节点之外的任一节点，用于加入所述Wi-SUN网络，进行网络配置；通过第二通信方式接收所述监控平台发送的所述控制指令；通过所述第一通信方式向所述子节点发送所述控制指令；接收所述响应数据；对所述响应数据进行处理，得到处理数据；通过第二通信方式，将所述响应数据和/或所述处理数据传输给所述监控平台；
所述监控平台用于生成并显示监控画面；接收用户指令；根据所述用户指令生成所述控制指令；通过所述第二通信方式向所述主节点发送所述控制指令；通过所述第二通信方式接收所述主节点发送的所述响应数据和/或所述处理数据。
10.如权利要求9所述的基于Wi-SUN网络的数据管理系统，其特征在于，所述第一通信方式包括：基于TCP/IP协议进行通信；所述第二通信方式包括：移动通信网络或互联网。
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