CN114205174A - 基于网络化实现多感知数据交汇传输的传感器 - Google Patents

基于网络化实现多感知数据交汇传输的传感器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及传感器领域，且公开了基于网络化实现多感知数据交汇传输的传感器，包括：主控模块，用于核心控制端，执行发送指令，运行系统的启动与停止；节点编辑模块，用于对所需添加的感知数据来源节点进行标记，并录入属性信息；链路配置模块，用于对所添加的感知数据来源节点分配传输链路，配置合理路线；加密模块，用于在传输链路内设置加密渠道，对所流出的数据进行防劫持处理。对所接收的感知数据进行加密处理，配置独立的传输通道，提升数据在递交过程中的安全性，能够根据用户的需求，对感知数据的获取方式进行调整，能够持续实时获取，也可以定期进行获取，能够对感知数据进行查验，计算偏差值，并进行报警。

Description

基于网络化实现多感知数据交汇传输的传感器
技术领域
本发明涉及传感器技术领域，具体为基于网络化实现多感知数据交汇传输的传感器。
背景技术
无线传感器网络是一项通过无线通信技术把数以万计的传感器节点以自由式进行组织与结合进而形成的网络形式。构成传感器节点的单元分别为：数据采集单元、数据传输单元、数据处理单元以及能量供应单元。其中数据采集单元通常都是采集监测区域内的信息并加以转换，比如光强度跟大气压力与湿度等；数据传输单元则主要以无线通信和交流信息以及发送接收那些采集进来的数据信息为主；数据处理单元通常处理的是全部节点的路由协议和管理任务以及定位装置等；能量供应单元为缩减传感器节点占据的面积，会选择微型电池的构成形式；
无线传感器网络当中的节点分为两种，一个是汇聚节点，一个是传感器节点。汇聚节点主要指的是网关能够在传感器节点当中将错误的报告数据剔除，并与相关的报告相结合将数据加以融合，对发生的事件进行判断。汇聚节点与用户节点连接可借助广域网络或者卫星直接通信，并对收集到的数据进行处理；
但是，现有的传感器在传输感知数据的过程中，常常缺乏对感知数据的查验过程，导致接收数据根容易因为网络波动等故障，出现一定的丢失，影响数据准确率，并且所接收数据在递交时，缺乏安全性。
发明内容
（一）解决的技术问题
针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了基于网络化实现多感知数据交汇传输的传感器，能够有效地解决现有技术缺乏对感知数据的查验过程，导致接收数据根容易因为网络波动等故障，出现一定的丢失，影响数据准确率，并且所接收数据在递交时，缺乏安全性的问题。
（二）技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现，
本发明公开了基于网络化实现多感知数据交汇传输的传感器，包括：
主控模块，用于核心控制端，执行发送指令，运行系统的启动与停止；
节点编辑模块，用于对所需添加的感知数据来源节点进行标记，并录入属性信息；
链路配置模块，用于对所添加的感知数据来源节点分配传输链路，配置合理路线；
加密模块，用于在传输链路内设置加密渠道，对所流出的数据进行防劫持处理；
无线发送模块，用于对所采集的感知数据通过无线网络递交发送至管理处；
接收模块，用于对原始感知数据进行接收，转化为适配格式的数据信息；
实时读取模块，用于实时读取感知数据，持续执行转化指令；
周期读取模块，用于编辑设置读取周期时限，在到达触发周期时，执行数据的读取转化指令；
留存模块，用于对所有分析与接收数据进行镜像复制，作为留根处理；
核验模块，用于对接收的数据信息进行查验；
示警模块，用于对异常情况进行报警处理。
更进一步地，所述留存模块通过无线网络交互连接有回溯模块，所述回溯模块，用于对留存模块内存储数据进行复原读取，将存储状态调整至设定时间状态。
更进一步地，所述周期读取模块中的读取周期时限，可以为到期触发、规定时间点循环触发与不规律间隔触发。
更进一步地，所述加密模块中的加密渠道，包括，对解码后的感知数据进行重新封装、针对读取端生成专属读取信道和劫持预警。
更进一步地，所述核验模块和示警模块对数据信息的查验与报警过程，包括以下步骤：
Step1：设置核验时间，到期自动执行核验操作；
Step2：调取感知数据的传输链路，执行对接的操作；
Step3：接收链路所传输的数据，存储至留存区；
Step4：设定可允许偏差的浮动阈值；
Step5：将接收数据与所查验数据进行比对，计算是否存在偏差数值；
Step6：存在超过浮动阈值的偏差数值；
Step7：生成报警信息的报告；
Step8：触发报警端，进行报警信息的递交；
Step9：不存在超过浮动阈值的偏差数值；
Step10：按照预定设置持续运行。
更进一步地，所述步骤Step1中的到期自动执行的指令，与感知数据的接收端相交互，分为人工设定到期时间与软件设定到期时间；
其中，软件设定方式为，由核验端获取接收数据的接收时间，自动设置对应到期时间。
更进一步地，所述步骤Step3中传输数据存储至留存区的方式为，将被调取数据独立封装在存储区域，保持单一。
更进一步地，所述步骤Step4中的浮动阈值的设定依据为，实际接收数据与所查验数据存在的误差值，最大值不超出浮动阈值内，即判断为通过查验，浮动阈值的设定，依据人工自定义设定。
更进一步地，所述步骤Step7中的报警信息的属性，包括：报警时间、偏差数值、原始属性与查验属性。
更进一步地，所述步骤Step8中的报警端被触发的过程，包括：信息递交提醒、灯光与语音广播提醒。
（三）有益效果
采用本发明提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果，
1、本发明对所接收的感知数据进行加密处理，配置独立的传输通道，提升数据在递交过程中的安全性，防止出现被劫持的情况，能够根据用户的需求，对感知数据的获取方式进行调整，能够持续实时获取，也可以定期进行获取，保证效率。
2、本发明能够对感知数据进行查验，当出现查错时，可计算偏差值，并进行报警，提升数据的准确性，降低数据误差带来的损失，提升实用性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为基于网络化实现多感知数据交汇传输的传感器的结构示意图；
图2为本发明中的数据信息的查验与报警过程的流程示意图；
图3为基于网络化实现多感知数据交汇传输的传感器的架构示意图；
图中的标号分别代表，1、主控模块；2、节点编辑模块；3、链路配置模块；4、加密模块；5、无线发送模块；6、接收模块；7、实时读取模块；8、周期读取模块；9、留存模块；10、回溯模块；11、核验模块；12、示警模块。
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，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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作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。
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1
本实施例的基于网络化实现多感知数据交汇传输的传感器，如图1和图3所示，包括：
主控模块1，用于核心控制端，执行发送指令，运行系统的启动与停止；
节点编辑模块2，用于对所需添加的感知数据来源节点进行标记，并录入属性信息；
链路配置模块3，用于对所添加的感知数据来源节点分配传输链路，配置合理路线；
加密模块4，用于在传输链路内设置加密渠道，对所流出的数据进行防劫持处理；
无线发送模块5，用于对所采集的感知数据通过无线网络递交发送至管理处；
接收模块6，用于对原始感知数据进行接收，转化为适配格式的数据信息；
实时读取模块7，用于实时读取感知数据，持续执行转化指令；
周期读取模块8，用于编辑设置读取周期时限，在到达触发周期时，执行数据的读取转化指令；
留存模块9，用于对所有分析与接收数据进行镜像复制，作为留根处理；
核验模块11，用于对接收的数据信息进行查验；
示警模块12，用于对异常情况进行报警处理。
如图1所示，所述留存模块9通过无线网络交互连接有回溯模块10，所述回溯模块10，用于对留存模块9内存储数据进行复原读取，将存储状态调整至设定时间状态。
如图1所示，所述周期读取模块8中的读取周期时限，可以为到期触发、规定时间点循环触发与不规律间隔触发。
如图1所示，所述加密模块4中的加密渠道，包括，对解码后的感知数据进行重新封装、针对读取端生成专属读取信道和劫持预警。
本实施例在具体实施时，通过主控模块1控制全局，通过节点编辑模块2添加节点信息，通过链路配置模块3为节点配置传输链路，通过加密模块4对传输链路进行加密，通过接收模块6对数据进行接收，由实时读取模块7进行实时数据读取，由周期读取模块8设定数据读取周期，通过核验模块11对接收数据进行核验，在出现异常数据时，由示警模块12进行示警，通过留存模块9对所有数据进行存储，通过回溯模块10回溯留存模块9的存储状态，通过无线发送模块5对接收数据进行递交；
对所接收的感知数据进行加密处理，配置独立的传输通道，提升数据在递交过程中的安全性，防止出现被劫持的情况，能够根据用户的需求，对感知数据的获取方式进行调整，能够持续实时获取，也可以定期进行获取，保证效率。
实施例2
在其他层面，如图2所示，所述核验模块11和示警模块12对数据信息的查验与报警过程，包括以下步骤：
Step1：设置核验时间，到期自动执行核验操作；
Step2：调取感知数据的传输链路，执行对接的操作；
Step3：接收链路所传输的数据，存储至留存区；
Step4：设定可允许偏差的浮动阈值；
Step5：将接收数据与所查验数据进行比对，计算是否存在偏差数值；
Step6：存在超过浮动阈值的偏差数值；
Step7：生成报警信息的报告；
Step8：触发报警端，进行报警信息的递交；
Step9：不存在超过浮动阈值的偏差数值；
Step10：按照预定设置持续运行。
如图2所示，所述步骤Step1中的到期自动执行的指令，与感知数据的接收端相交互，分为人工设定到期时间与软件设定到期时间；
其中，软件设定方式为，由核验端获取接收数据的接收时间，自动设置对应到期时间。
如图2所示，所述步骤Step3中传输数据存储至留存区的方式为，将被调取数据独立封装在存储区域，保持单一。
如图2所示，所述步骤Step4中的浮动阈值的设定依据为，实际接收数据与所查验数据存在的误差值，最大值不超出浮动阈值内，即判断为通过查验，浮动阈值的设定，依据人工自定义设定。
如图2所示，所述步骤Step7中的报警信息的属性，包括：报警时间、偏差数值、原始属性与查验属性。
如图2所示，所述步骤Step8中的报警端被触发的过程，包括：信息递交提醒、灯光与语音广播提醒。
本实施例在具体实施时，能够对感知数据进行查验，当出现查错时，可计算偏差值，并进行报警，提升数据的准确性，降低数据误差带来的损失，提升实用性。
实施例3
本实施例中，传感器节点数量众多，部署时采用随机投放的方式，在任意时刻，节点间通过无线信道连接，自组织网络拓扑结构。无线传感器网络节点之间具有很强的协同能力,通过局部的数据采集、预处理以及节点间的数据交换来完成全局任务，并将结果通过多跳通信方式传送到汇聚节点Sink, Sink是 将无线传感器网络与现存的远程通信基础设施相互连接的无线装置,也可看作是提取无线传感器网络信息的移动节点，它通过因特网或卫星网将无线传感器网络产生的数据结果传送至任务管理节点，即控制中心。
综上所述，通过主控模块1控制全局，通过节点编辑模块2添加节点信息，通过链路配置模块3为节点配置传输链路，通过加密模块4对传输链路进行加密，通过接收模块6对数据进行接收，由实时读取模块7进行实时数据读取，由周期读取模块8设定数据读取周期，通过核验模块11对接收数据进行核验，在出现异常数据时，由示警模块12进行示警，通过留存模块9对所有数据进行存储，通过回溯模块10回溯留存模块9的存储状态，通过无线发送模块5对接收数据进行递交；
本发明，对所接收的感知数据进行加密处理，配置独立的传输通道，提升数据在递交过程中的安全性，防止出现被劫持的情况，能够根据用户的需求，对感知数据的获取方式进行调整，能够持续实时获取，也可以定期进行获取，保证效率；
能够对感知数据进行查验，当出现查错时，可计算偏差值，并进行报警，提升数据的准确性，降低数据误差带来的损失，提升实用性。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；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，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.基于网络化实现多感知数据交汇传输的传感器，其特征在于，包括：
主控模块（1），用于核心控制端，执行发送指令，运行系统的启动与停止；
节点编辑模块（2），用于对所需添加的感知数据来源节点进行标记，并录入属性信息；
链路配置模块（3），用于对所添加的感知数据来源节点分配传输链路，配置合理路线；
加密模块（4），用于在传输链路内设置加密渠道，对所流出的数据进行防劫持处理；
无线发送模块（5），用于对所采集的感知数据通过无线网络递交发送至管理处；
接收模块（6），用于对原始感知数据进行接收，转化为适配格式的数据信息；
实时读取模块（7），用于实时读取感知数据，持续执行转化指令；
周期读取模块（8），用于编辑设置读取周期时限，在到达触发周期时，执行数据的读取转化指令；
留存模块（9），用于对所有分析与接收数据进行镜像复制，作为留根处理；
核验模块（11），用于对接收的数据信息进行查验；
示警模块（12），用于对异常情况进行报警处理。
2.根据权利要求1所述的基于网络化实现多感知数据交汇传输的传感器，其特征在于，所述留存模块（9）通过无线网络交互连接有回溯模块（10），所述回溯模块（10），用于对留存模块（9）内存储数据进行复原读取，将存储状态调整至设定时间状态。
3.根据权利要求1所述的基于网络化实现多感知数据交汇传输的传感器，其特征在于，所述周期读取模块（8）中的读取周期时限，可以为到期触发、规定时间点循环触发与不规律间隔触发。
4.根据权利要求1所述的基于网络化实现多感知数据交汇传输的传感器，其特征在于，所述加密模块（4）中的加密渠道，包括，对解码后的感知数据进行重新封装、针对读取端生成专属读取信道和劫持预警。
5.根据权利要求1所述的基于网络化实现多感知数据交汇传输的传感器，其特征在于，所述核验模块（11）和示警模块（12）对数据信息的查验与报警过程，包括以下步骤：
Step1：设置核验时间，到期自动执行核验操作；
Step2：调取感知数据的传输链路，执行对接的操作；
Step3：接收链路所传输的数据，存储至留存区；
Step4：设定可允许偏差的浮动阈值；
Step5：将接收数据与所查验数据进行比对，计算是否存在偏差数值；
Step6：存在超过浮动阈值的偏差数值；
Step7：生成报警信息的报告；
Step8：触发报警端，进行报警信息的递交；
Step9：不存在超过浮动阈值的偏差数值；
Step10：按照预定设置持续运行。
6.根据权利要求5所述的基于网络化实现多感知数据交汇传输的传感器，其特征在于，所述步骤Step1中的到期自动执行的指令，与感知数据的接收端相交互，分为人工设定到期时间与软件设定到期时间；
其中，软件设定方式为，由核验端获取接收数据的接收时间，自动设置对应到期时间。
7.根据权利要求5所述的基于网络化实现多感知数据交汇传输的传感器，其特征在于，所述步骤Step3中传输数据存储至留存区的方式为，将被调取数据独立封装在存储区域，保持单一。
8.根据权利要求5所述的基于网络化实现多感知数据交汇传输的传感器，其特征在于，所述步骤Step4中的浮动阈值的设定依据为，实际接收数据与所查验数据存在的误差值，最大值不超出浮动阈值内，即判断为通过查验，浮动阈值的设定，依据人工自定义设定。
9.根据权利要求5所述的基于网络化实现多感知数据交汇传输的传感器，其特征在于，所述步骤Step7中的报警信息的属性，包括：报警时间、偏差数值、原始属性与查验属性。
10.根据权利要求5所述的基于网络化实现多感知数据交汇传输的传感器，其特征在于，所述步骤Step8中的报警端被触发的过程，包括：信息递交提醒、灯光与语音广播提醒。
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