CN114545782A - 一种物联网实验室系统 - Google Patents

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王强
胡大奎
刘伟
余家富
杨小平
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Abstract

本发明提供一种物联网实验室系统，属于物联网领域，本发明包括感知模块、信息处理模块、网络模块、输出接口模块：感知模块会根据场景和业务需要，集成多种传感器，通过传感器上的ZigBee等通信模块跟上层模块进行通信；信息处理模块会对传感器上传的原始数据集进行数据信息的处理；网络模块采用终端网络协议，建立物联网实验室系统的网络接口；输出接口模块采用射频接口总线传输控制方法，进行物理链路层分布设计构建数据输出逻辑传输信道。通过本发明可以让物联网实验室具备更强的设备连接能力、信息传输能力、数据处理能力、项目场景打造能力、新技术预研能力，为物联网技术和产业的发展做出一定的贡献。

Description

一种物联网实验室系统
技术领域
本发明涉及物联网领域，尤其涉及一种物联网实验室系统。
背景技术
“物联网”作为一场前所未有的工业革命，对人们产生了巨大的影响，改变了人们的生活。而发展物联网产业和技术，一定离不开物联网实验室的帮助，因为对于已研究完成的技术来说，在落地到具体项目之前，需要对其进行各项功能和性能的测试，保障技术的平稳落地真正走向市场；对于预研阶段的新技术来说，同样需要在物联网实验室中进行技术验证，因此目前各物联网公司都在创建自己的物联网实验室，伴随着物联网实验室规模的扩大以及开放性实验室的增多，显而易见的出现了以下问题：1、现有物联网实验室的功能已不能满足越来越高的测试和技术要求；2、实验室的日常管理工作日益繁重；3、现有实验室的监控运维能力已不能满足现有需求。
发明内容
为了解决以上技术问题，本发明提供了一种物联网实验室系统，通过利用计算机、通信网络、物联网、微电子等技术，建立一整套物联网实验室系统，提高智能物联网实验室设备监控和信息化管理能力，为物联网实验室以及物联网技术的发展提供了助力。
本发明的技术方案是：
一种物联网实验室系统，包括：感知模块、信息处理模块、网络模块、输出接口模块；
其中，
感知模块，实现对实验室温度、湿度、火焰、烟雾、可燃气体、入侵者、门窗状态、电源开关状态、空调/电风扇开关状态的感知；
信息处理模块，主要实现对物联网实验室的原始数据进行处理；
网络模块是，通过外部分组网络实现，通过移动台以无线方式连接到GPRS蜂窝上，实现实验室环境及物联网组网；
输出接口模块，通过信源编码设计，实现实验室环境系统的事件驱动程序控制，构建输出接口成像模块。
进一步的，
通过传感器模块产生数据，传给信息处理模块，最后通过数据总线I/O接口将数据输出数据到存储服务器中，完成从数据产生、数据处理分析、数据输出管理的整个闭环流程。
进一步的，
感知模块采用低功耗微处理器集成了数种传感器，包括温湿度传感器、火焰传感器、烟雾传感器、可燃气体传感器、红外热释电传感器、门磁传感器。
感知模块上还集成ZigBee模块等利用ZigBee模块将采集的数据传送到上层模块。
进一步的，
信息处理模块采用多源传感信息处理方法构建系统的信息处理器，对物联网实验室系统的数据进行融合，构建物联网实验室系统的输出总线层，实现对物联网实验室的输出信息转发。
GGSN接受物联网实验室信息，再转发到SGSN，继而传送到物联网实验室系统的移动台上。
进一步的，
实验室的网络监控分为信息输入层、适应层、输出层，采用终端网络协议，建立实验室环境系统的网络接口，采用分组控制单元和监控系统的Gb接口单元实现实验室环境的接口控制。
进一步的，
物联网实验室系统的接口层和物理层，采用射频接口总线传输控制方法，进行物理链路层分布设计，构建实验室环境的逻辑传输信道。
本发明的有益效果是
通过本发明设计的物联网实验室，可以让物联网实验室具备更强的设备连接能力、信息传输能力、数据处理能力、项目场景打造能力、新技术预研能力，为物联网技术和产业的发展做出一定的贡献。
附图说明
图1是本发明的整体架构示意图；
图2是感知模块示意图；
图3是信息处理模块示意图；
图4是网络模块示意图。
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做出创造性劳动的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。
本系统包括感知模块、信息处理模块、网络模块、输出接口模块：感知模块会根据场景和业务需要，集成多种传感器，通过传感器上的ZigBee等通信模块跟上层模块进行通信；信息处理模块会对传感器上传的原始数据集进行数据信息的处理；网络模块采用终端网络协议，建立物联网实验室系统的网络接口；输出接口模块采用射频接口总线传输控制方法，进行物理链路层分布设计构建数据输出逻辑传输信道。本发明通过感知模块、信息处理模块、网络模块、输出接口模块实现物联网实验室的建设，进而促进物联网技术的更好更快的发展。
(1)整体架构设计
如图1所示，系统通过传感器模块产生数据，传给信息处理模块，最后通过数据总线I/O接口将数据输出数据到存储服务器中，完成从数据产生、数据处理分析、数据输出管理的整个闭环流程。
(2)功能设计
①感知模块
如图2所示，感知模块采用低功耗微处理器集成了多种传感器，主要包括温湿度传感器、火焰传感器、烟雾传感器、可燃气体传感器、红外热释电传感器、门磁传感器等。能够实现对实验室温度、湿度、火焰、烟雾、可燃气体、入侵者、门窗状态、电源开关状态、空调/电风扇开关状态等的感知。另外，感知模块上还集成ZigBee模块等，利用ZigBee模块将采集的数据传送到上层模块。
②信息处理模块
如图3所示，信息处理模块主要实现对物联网实验室的原始数据进行处理，采用多源传感信息处理方法构建系统的信息处理器，对物联网实验室系统的数据进行融合，构建物联网实验室系统的输出总线层，实现对物联网实验室的输出信息转发，GGSN接受物联网实验室信息，再转发到SGSN，继而传送到物联网实验室系统的移动台上。
③网络模块
如图4所示，物联网实验室环境安全监控系统的网络模块是通过外部分组网络实现，通过移动台以无线方式连接到GPRS蜂窝上，实现实验室环境及物联网组网，实验室的网络监控分为信息输入层、适应层、输出层等，采用终端网络协议，建立实验室环境系统的网络接口，采用分组控制单元和监控系统的Gb接口单元实现实验室环境的接口控制。
④输出接口模块
物联网实验室系统的接口层和物理层，采用射频接口总线传输控制方法，进行物理链路层分布设计，构建实验室环境的逻辑传输信道。通过信源编码设计，实现实验室环境系统的事件驱动程序控制，构建输出接口成像模块。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种物联网实验室系统，其特征在于，
包括：感知模块、信息处理模块、网络模块、输出接口模块；
其中，
感知模块，实现对实验室温度、湿度、火焰、烟雾、可燃气体、入侵者、门窗状态、电源开关状态、空调/电风扇开关状态的感知；
信息处理模块，实现对物联网实验室的原始数据进行处理；
网络模块，通过外部分组网络实现，通过移动台以无线方式连接到GPRS蜂窝上，实现实验室环境及物联网组网；
输出接口模块，通过信源编码设计，实现实验室环境系统的事件驱动程序控制，构建输出接口成像模块。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
感知模块会根据场景和业务需要，集成多种传感器，通过传感器上的通信模块跟上层模块进行通信；
信息处理模块会对传感器上传的原始数据集进行数据信息的处理；
网络模块采用终端网络协议，建立物联网实验室系统的网络接口；
输出接口模块采用射频接口总线传输控制方法，进行物理链路层分布设计构建数据输出逻辑传输信道。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
通过传感器模块产生数据，传给信息处理模块，最后通过数据总线I/O接口将数据输出数据到存储服务器中，完成从数据产生、数据处理分析、数据输出管理的整个闭环流程。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
感知模块采用低功耗微处理器集成了数种传感器，包括温湿度传感器、火焰传感器、烟雾传感器、可燃气体传感器、红外热释电传感器、门磁传感器。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，
感知模块上还集成ZigBee模块，利用ZigBee模块将采集的数据传送到上层模块。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
信息处理模块采用多源传感信息处理方法构建系统的信息处理器，对物联网实验室系统的数据进行融合，构建物联网实验室系统的输出总线层，实现对物联网实验室的输出信息转发。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，
GGSN接受物联网实验室信息，再转发到SGSN，继而传送到物联网实验室系统的移动台上。
8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
实验室的网络监控分为信息输入层、适应层、输出层，采用终端网络协议，建立实验室环境系统的网络接口，采用分组控制单元和监控系统的Gb接口单元实现实验室环境的接口控制。
9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
物联网实验室系统的接口层和物理层，采用射频接口总线传输控制方法，进行物理链路层分布设计，构建实验室环境的逻辑传输信道。
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