CN115426216A - 一种基于复杂虚拟仪器软件的物联网节点互联方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于复杂虚拟仪器软件的物联网节点互联方法,属于物联网技术领域。所述的复杂虚拟仪器软件运行在物联网节点上,用于获取传感数据,进行数据处理、分析和展示,并生成该节点的元数据。物联网节点可以通过搜索群组内其它物联网节点的元数据,获得元数据对应的物联网节点的复杂虚拟仪器软件的访问方法,从而利用该物联网节点上运行的复杂虚拟仪器软件查看其拥有的物联网数据,实现群组内物联网节点之间信息的互联互通。通过本发明,多个物联网节点互联互通时不仅可以查看原始传感数据,还可以利用复杂虚拟仪器软件查看原始传感数据的处理分析结果,打破数据共享的局限性,极大提高数据利用率。

Description

一种基于复杂虚拟仪器软件的物联网节点互联方法
技术领域
本发明涉及物联网技术领域,具体涉及一种物联网系统中一种基于复杂虚拟仪器软件的物联网节点互联方法。
背景技术
在云计算和大数据技术逐渐成熟的时代大背景下,某一个系统中的数据不再只是为了完成本地的特定任务而存在。物联网技术可打破数据孤岛,实现多系统互联和数据的共享。单个系统可作为一个物联网节点,物联网节点间的互联互通可以使更多的人充分地使用已有数据资源,减少资料收集、数据采集等重复劳动和相应费用,提高数据的管理效率,为生活和工作提供极大的便利。但目前,多个物联网节点互联时只能查看物联网节点上的原始数据,无法查看对原始数据进行处理分析后的结果,这导致了用户可从物联网节点上获得的信息量有限,用户难以查看和利用对原始传感数据进行计算和分析后的结果,而自行进行数据分析会增加额外的工作量,甚至在某些情况下无法进行数据分析,这降低了工作效率,为高效、充分地利用多物联网节点的传感数据带来了困难和挑战。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提出了一种基于复杂虚拟仪器软件的物联网节点互联方法,该方法使物联网节点之间能够实现数据的互联互通,且用户可直接查看并利用物联网节点上对原始传感数据进行计算和分析的结果。
本发明的技术方案如下:
一种基于复杂虚拟仪器的物联网节点互联方法,所述的物联网节点是一套针对具体应用场景,由一组智能设备、通信链路、计算机、设备交互软件、数据处理软件、节点互联接口组成的软硬件系统。多个物联网节点可组成一个群组,群组中的一个物联网节点为该群组的群主节点,该群组中其余物联网节点为群成员节点。群主节点负责群内元数据和群关系的管理,元数据包括物联网节点上运行的复杂虚拟仪器软件的架构类型和访问方法、监测对象的描述信息、节点所属部门的描述信息和传感参数的描述信息。群内的所有元数据都存储于群主节点,并且由群成员节点上传更新。群主节点具有邀请新成员加入、踢出群成员和解散群的权利。
具体地,元数据上传的方式包括手动上传和自动上传:当上传方式为自动上传时,每当有新的元数据生成,就会自动上传至群主节点;当上传方式为手动上传时,每次都需手动上传元数据至群主节点。
所述的复杂虚拟仪器软件运行在物联网节点上,用于获取传感数据,进行数据处理、分析和显示,并生成该节点的元数据。群成员节点可以请求群主节点搜索元数据,获得元数据对应的群成员节点的复杂虚拟仪器软件的访问方法,查看该群成员节点上的原始传感数据和复杂虚拟仪器软件对数据进行处理和分析的结果,实现群组内物联网节点的互联互通。
所述的物联网节点具有搜索引擎,群成员节点利用搜索引擎搜索存储在群主节点上的元数据,搜索后将显示最匹配的数据内容并获得对应的群成员节点的复杂虚拟软件的访问方法。
所述的复杂虚拟仪器软件用于获取传感数据,进行数据处理、分析和显示,负责和用户交互,以及生成传感数据的元数据。复杂虚拟仪器软件包括软件交互模块、控制台模块、功能组件群模块和数据管理组件模块。其中,功能组件群模块是用于实现某个领域内节点应用软件的通用功能组件以及元数据生成组件。
具体地,所述复杂虚拟仪器软件的架构类型包括B/S架构和C/S架构。所述的复杂虚拟仪器软件为B/S架构时,群主节点存储的软件访问方法包括该软件的URL;所述的复杂虚拟仪器软件为C/S架构时,群主节点将建立复杂虚拟仪器软件云,将C/S架构的复杂虚拟仪器软件和数据文件在云端备份存储,并存储其URL作为访问方法。
具体地,所述复杂虚拟仪器软件云是可以上传和下载文件的互联网平台,包括软件备份上传,数据文件上传,查看软件备份,软件备份及数据文件下载等功能。群主节点可以通过平台上传群成员节点上的C/S架构的复杂虚拟仪器软件和数据文件,并记录对应的URL。使用者可以通过复杂虚拟仪器软件云页面,根据元数据搜索到对应的复杂虚拟仪器软件和数据文件并下载使用。
C/S架构的复杂虚拟仪器软件能够将原始的传感数据和元数据打包成该软件约定的数据格式,并可读取打包的数据文件中的传感数据和元数据。群成员节点从复杂虚拟仪器软件云下载C/S架构的复杂虚拟仪器软件的备份和打包后的数据文件后,能够利用下载的复杂虚拟仪器软件打开打包好的数据文件,获得原始传感数据和元数据,并利用下载的复杂虚拟仪器软件进行数据处理和分析。
所述的群成员节点上运行的复杂虚拟仪器软件为B/S架构时,其它群成员节点在搜索元数据,获得与元数据对应的群成员节点的URL后,可通过URL直接访问并查看复杂虚拟仪器软件上与该元数据相对应的原始传感数据和利用复杂虚拟仪器软件进行数据处理分析的结果。
通过本发明,多个物联网节点可以实现互联互通,互联互通时不仅可以查看物联网节点上的原始传感数据,还可以查看利用原始传感数据进行数据处理分析结果,打破数据共享的局限性,极大提高工作效率。
附图说明
图1为本发明物联网群组的结构图。
图2为本发明物联网群组元数据上传界面图。
图3为本发明物联网群组元数据搜索界面图。
图4为本发明物联网群组复杂虚拟仪器软件云与群主节点交互示意图。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细说明:
如图1所示,一个物联网群组中包含一个群主节点和多个群成员节点,群主节点存储并管理所有群成员节点的元数据。每个物联网节点上运行复杂虚拟仪器软件,用于获取传感数据,进行数据处理、分析和显示,并生成该节点的元数据。群成员节点可以利用搜索引擎,请求群主节点搜索元数据,获得元数据对应的群成员节点的复杂虚拟仪器软件的访问方法,从而查看该群成员节点上的原始传感数据和复杂虚拟仪器软件对数据进行处理和分析的结果。下面对每个部分的实现方式进行说明。
1.节点组网
物联网节点建群时,首先对群信息进行编辑,其中包括群名称、群标签、群描述、是否对所有节点可见等。其中群名称、群标签和群描述作为一个群的特征信息可以让其他节点在群检索界面输入关键词搜索到相关的群。
物联网节点完成建群操作后,成为该群的群主节点,其他物联网节点可以利用关键词对群组进行检索并且申请加入群组。群主节点在同意后,该物联网节点加入群组并上传元数据,元数据由群主节点存储在元数据库中。通过此功能,各个物联网节点之间可以自由的建立元数据共享群,然后将共享的元数据上传至共享群内。群内的所有的元数据都存储于群主节点,由群成员实时上传更新。群主具有邀请新成员加入、踢出群成员和解散群的权利。
2.复杂虚拟仪器软件
复杂虚拟仪器软件的功能模块包括:
(1)软件交互模块:软件交互模块实现不同组件的间接交互,保障各功能组件的独立性和复用性。
(2)控制台模块:用于实现节点应用软件的用户界面,根据不同的应用场景,应用软件的用户界面有较大差异。
(3)功能组件群:用于实现某个领域的通用功能组件,如:传感曲线显示、传感数据列表显示、数据分析、元数据生成等。
(4)数据管理组件:包含数据采集接口模块和设备控制接口模块。数据采集接口模块负责获取传感数据,设备控制接口模块负责发送控制命令。
3.元数据生成
元数据为物联网节点的描述数据,具体信息包括物联网节点上运行的复杂虚拟仪器软件的架构类型和访问方法、监测对象的描述信息、节点所属部门的描述信息和传感参数的描述信息。元数据由复杂虚拟仪器软件的功能组件生成,并在加入物联网群组时上传至群主节点。
4.元数据上传
物联网群组建立时,群成员节点将自己的元数据发送给群主节点,在群主节点进行统一的管理,元数据上传界面如图2所示。同一个物联网节点可以向不同的群组共享元数据,并且可以选择数据上传的方式:手动上传或自动上传。如果选择“自动上传”则会根据当前筛选条件每当有新的符合该筛选条件的数据出现时自动上传到群主节点,如果选择“手动上传”则不会自动的上传元数据,每次都必须手动数据然后上传数据。
元数据上传功能借助于rabbitMQ消息队列,群成员节点作为生产者产生元数据,群主节点作为消费者将消息队列里的数据依次进行处理。
5.元数据搜索
物联网群组内的群成员节点可读取查看群内所有成员已上传到群主节点的元数据,该模块采用lucene搜索引擎进行存储与检索,通过关键字全文检索查找需要的元数据。元数据的搜索界面如图3所示,用户输入搜索内容搜索元数据后,若对应元数据的物联网节点上的运行的复杂虚拟仪器软件为B/S架构,将直接返回该复杂虚拟仪器软件的URL,用户可通过该 URL,直接访问该节点的复杂虚拟仪器软件,查看原始传感数据和复杂虚拟仪器软件处理和分析后的结果。
6.复杂虚拟仪器软件云
当群成员节点运行的复杂虚拟仪器软件为C/S架构时,该节点的复杂虚拟仪器软件可将原始传感数据和元数据打包成固定格式的数据文件,并与复杂虚拟仪器软件的备份一起上传至群主节点,群主节点将建立复杂虚拟仪器软件云,用于存储C/S架构的复杂虚拟仪器软件的备份及数据文件,并记录存储的URL。
具体地,复杂虚拟仪器软件云基于spring框架开发,如图4所示。首先,群主节点上传复杂虚拟仪器软件的描述信息,上传描述信息成功后,上传复杂虚拟仪器软件的备份及数据文件并记录存储备份文件和数据文件的URL。当群成员节点搜索的元数据对应的节点上运行的复杂虚拟仪器软件为C/S架构时,搜索引擎将返回复杂虚拟仪器软件和数据文件在复杂虚拟仪器软件云上的URL,用户可以根据需要下载复杂虚拟仪器软件的备份文件及数据文件,并利用下载到的复杂虚拟仪器软件打开数据文件,查看传感数据和元数据并进行数据处理和分析。
复杂虚拟仪器软件云采用前后台分离的方式实现,后台主要负责传复杂虚拟仪器软件描述信息和虚拟仪器软件的备份及数据文件上传功能,前台主要负责使用者访问复杂虚拟仪器软件云并进行下载的功能,前后台分离可以有效的降低平台耦合性,便于开发。
上述说明并非是对本发明的限制,本发明也并不仅限于上述举例,本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换,也应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于复杂虚拟仪器的物联网节点互联方法,其特征在于:所述的物联网节点是一套针对具体应用场景,由一组智能设备、通信链路、计算机、设备交互软件、数据处理软件、节点互联接口组成的软硬件系统,多个物联网节点可组成一个群组,群组中的一个物联网节点为该群组的群主节点,该群组中其余物联网节点为群成员节点,所述的复杂虚拟仪器软件运行在物联网节点上,群主节点存储并管理所有群成员节点发送的元数据,群成员节点可以请求群主节点搜索元数据,获得元数据对应的群成员节点的复杂虚拟仪器软件的访问方法,实现群组内物联网节点的互联互通。
2.根据权利要求1所述的一种基于复杂虚拟仪器软件的物联网节点互联方法,其特征在于:所述的物联网节点具有搜索引擎,群成员节点利用搜索引擎搜索存储在群主节点上的元数据,获得该元数据对应的群成员节点的复杂虚拟软件的访问方法。
3.根据权利要求1所述的一种物联网系统的设计方法,其特征在于:所述的复杂虚拟仪器软件用于在物联网节点上获取传感数据,进行数据处理、分析和显示,并生成传感数据的元数据,元数据中包含传感数据的描述数据以及该节点上运行的复杂虚拟仪器软件的架构类型,所述的架构类型分为B/S架构和C/S架构。
4.根据权利要求1所述的一种物联网系统的设计方法,其特征在于:所述的复杂虚拟仪器软件为B/S架构时,群主节点将存储该软件的URL;为C/S架构时,群主节点将建立复杂虚拟仪器软件云,将C/S架构的复杂虚拟仪器软件和原始传感数据在云端备份存储,并存储其URL。
5.根据权利要求1所述的一种物联网系统的设计方法,其特征在于:所述的复杂虚拟仪器软件为C/S架构时,其能够将原始的传感数据和元数据打包成该软件约定的数据格式,并可读取打包的文件中的传感数据和元数据。
6.根据权利要求1所述的一种物联网系统的设计方法,其特征在于:所述的群成员节点从云端下载C/S架构的复杂虚拟仪器软件和打包后的数据文件后,能够利用下载的复杂虚拟仪器软件打开打包好的数据文件,获得原始传感数据和元数据,并利用下载的复杂虚拟仪器软件进行数据处理和分析。
7.根据权利要求1所述的一种物联网系统的设计方法,其特征在于:所述的群成员节点上运行的复杂虚拟仪器软件为B/S架构时,其它群成员节点在搜索元数据,获得与元数据对应的节点的URL后,可访问并查看复杂虚拟仪器软件上与该元数据相对应的原始传感数据和数据处理分析的结果。
8.根据权利要求1所述的一种物联网系统的设计方法,其特征在于:元数据包括物联网节点上运行的复杂虚拟仪器软件的架构类型和访问方法、监测对象的描述信息、节点所属部门的描述信息和传感参数的描述信息。
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