CN117459466A - 一种网关数据智能采集方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及数据传输技术领域，提出了一种网关数据智能采集方法及系统，包括采集多个被监控设备的数据信息，得到每个被监控设备对应的数据包，每个被监控设备对应的数据包配置有优先级别；按照优先级别的大小顺序将数据包存储至预设的数据存储区；根据数据存储区的数据存储顺序将数据存储区的数据包传输至远程终端；其中，数据存储区中数据包的数据存储顺序根据数据包在数据存储区的传输等待时间自动更新。通过上述技术方案，解决了现有网关中的数据传输效率低的问题。
Description
技术领域
本发明涉及数据传输技术领域，具体的，涉及一种网关数据智能采集方法及系统。
背景技术
随着互联网以及各种终端设备的普及，网络中的数据呈爆炸式的增长，各种类型的终端设备无时无刻不在产生数据，网络中每天都会出现大量新当前暂时利用不上的数据一并采集，导致数据采集的效率较低。为了解决网关数据采集方法不能较好地对大量数据进行有效性分析，亟需一种新的网关数据采集方法。
发明内容
本发明提出一种网关数据智能采集方法及系统，解决了现有网关中的数据传输效率低的问题。
本发明的技术方案如下：
第一方面，本发明提供了一种网关数据智能采集方法，包括：
采集多个被监控设备的数据信息，得到每个被监控设备对应的数据包，每个被监控设备对应的数据包配置有优先级别；
按照所述优先级别的大小顺序将所述数据包存储至预设的数据存储区；
根据所述数据存储区的数据存储顺序将所述数据存储区的数据包传输至远程终端；
其中，所述数据存储区中数据包的数据存储顺序根据所述数据包在所述数据存储区的传输等待时间自动更新。
第一方面，本发明提供了一种网关数据智能采集系统，包括：
数据采集模块：用于采集多个被监控设备的数据信息，得到每个被监控设备对应的数据包；每个被监控设备对应的数据包配置有优先级别；
数据存储模块：用于按照所述优先级别的大小顺序将所述数据包存储至预设的数据存储区；
数据传输模块：根据所述数据存储区的数据存储顺序将所述数据存储区的数据包传输至远程终端；
优先级别更新模块：用于将所述数据存储区中数据包的数据存储顺序根据所述数据包在所述数据存储区的传输等待时间自动更新。
本发明的工作原理及有益效果为：
本发明中，被监控设备数据信息的重要性会对工业生产产生不同程度的影响，因此，本发明对被监控设备的数据信息设置了优先级，网关会根据从高到低的顺序对被监控设备的数据信息进行传输，可以提前处理一些紧急信息，提高数据传输效率。
本发明中，如果优先级别低的数据包一直没有被传输至远程终端，则该数据包的数据将会丢失，优先级别低的数据包虽然对工业生产不会造成太大影响，但该数据包不能被忽略，因此，当优先级别低的数据包在数据存储区的传输等待时间超过设定时间时，将自动更新自己的优先级别，从而将该数据包传送至远程终端，保证被监控的数据不被丢失。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明中一种网关数据智能采集方法的方法流程图；
图2为本发明中一种网关数据智能采集系统的结构框图；
图3为本发明中一实施例提供的电子设备的示意框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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，都涉及本发明保护的范围。
实施例1
如图1所示，本实施例提出了一种网关数据智能采集方法，包括：
S100：采集多个被监控设备的数据信息，得到每个被监控设备对应的数据包，每个被监控设备对应的数据包配置有优先级别；
本实施例中的网关为工业网关，在工业生产过程中，需要用到多个工业设备，工业设备是否正常工作将会影响整个生产流程，一般工业生产的环境都比较复杂，工业设备受环境或其他因素影响导致在工作过程中出现故障，如电机运行故障，因此需要监控工业设备的运行信息。或者是监控生产过程中的一些参数信息，如：阀门开度、压力信号、流量信号、温度信号、电流信号以及电压信号等。
通过传感器采集每个节点采集的有关工业设备的数据包，网关接收这些传感器发来的数据包，每个数据包中包含
被监控设备的ID号，一个ID号对应一个设备；
被监控设备的运行数据信息，运行数据信息用于表征被监控设备的运行状态；
被监控设备优先级别，用于表征被监控设备的重要程度。
S200：按照优先级别的大小顺序将数据包存储至预设的数据存储区；
在工业生产过程中，有些设备的运行数据信息对整个生产过程不会造成太大影响，如：电度表以及水表等的信息，有些工业设备的运行数据信息传输的不及时可能会造成严重影响，如：工业现场燃气泄露、电机缺相等，这些数据包无功不及时处理可能会造成严重的后果。因此，网关会根据数据包的优先级别将多个数据包按照从大到小的顺序存储至预设的数据存储区，数据包的优先级别时根据现场工业设备的重要程度事先设定好的。
S300：根据数据存储区的数据存储顺序将数据存储区的数据包传输至远程终端；
随着工业生产设备数量的增加，需要采集的数据类型和数据量也会随之增加。由于网关的网络资源有限，使得数据网关在采集大量数据的过程中，容易导致数据丢包，使最后采集得到的数据不够完整，工业互联网平台无法对采集的数据进行分析处理，为了提高数据采集的效率，节省网关的网络资源，本实施例中，网关根据数据存储区中数据包的优先级别存储顺序将数据存储区的数据包传输至远程的PC端。
其中，数据存储区中数据包的数据存储顺序根据数据包在数据存储区的传输等待时间自动更新。
本实施例中，如果优先级别低的数据包一直没有被传输至远程终端，则该数据包的数据将会丢失，优先级别低的数据包虽然对工业生产不会造成太大影响，但该数据包不能被忽略，因此，当优先级别低的数据包在数据存储区的传输等待时间超过设定时间时，将自动更新自己的优先级别，从而将该数据包传送至远程终端，保证被监控的数据不被丢失。
进一步，本实施例中根据数据包在数据存储区的传输等待时间自动更新数据存储区中数据包的数据存储顺序，包括：响应于第一数据包的传输等待时间超出第一设定时间，将第一数据包在数据存储区的存储顺序提前；其中，第一数据包为数据存储区中的数据包。
进一步，本实施例中优先级别设置有多个；响应于第一数据包的优先级别为最低，如果第一数据包在数据存储区的传输等待时间超出第一设定时间，第一数据包的优先级别提高一个等级；响应于第二数据包在当前优先等级的传输等待时间超出第一设定时间，将第二数据包的优先级别提高N个等级；其中，N为预设值。
本实施例中，被监控设备分为5个优先级别，1的优先级别最低，5的优先级别最高。
优先级别为1的数据包在数据存储区中等待传输的过程中，如果前边一直有优先级别大于1的数据包在传输，则优先级别为1的数据包将会被丢失，为此，当优先级别为1的数据包在数据存储区中等待时间超过第一设定时间，则当前优先级别为1的数据包的优先级别将更新至2。
该数据包的优先等级被更新至2后，如果在第一设定时间内仍然没有被传输至远程终端，则优先等级被更新至2的数据包，其优先等级会再提升一个级别，更新后的数据包的优先级别为3，同理，如果该数据包的优先等级被更新至3后还没有被传输至远程终端，将继续更新其优先等级，直至该数据包被传输至远程终端。
进一步，本实施例中每个被监控设备对应的数据包中包括每个被监控设备的运行数据，每个被监控设备的运行数据均设有阈值，在根据数据存储区的数据存储顺序将数据存储区的数据包传输至远程终端之前，网关数据智能采集方法还包括：读取多个被监控设备的运行数据，当被监控设备的运行数据高于阈值时，将被监控设备对应的数据包的优先级别自动更新至最高；当被监控设备的运行数据低于阈值时，根据数据存储区的数据存储顺序将数据存储区的数据包传输至远程终端。
工业设备在工作过程中的运行数据都设有阈值，当运行数据超过该阈值时表明该设备可能会出现故障，因此，当数据包中的被监控设备的运行数据高于阈值时，需要将该数据包的优先级别更新至最高，优先将该数据信息传输至远程终端，以便工作人员采取相应措施，从而保证工业生产的正常运行。
比如工业生产中的电机运行温度，本实施例设定电机运行温度的采集数据的优先级别为3，当电机正常运行时，电机绕组会产生一定的热量，当该热量在正常范围内时，电机可正常运行，当电机绕组温度过高时，会使电机绕组的绝缘材料受到破坏，导致绕组间短路,从而引起电机故障，甚至烧毁电机，因此，当电机运行温度数据超过设定值时，应第一时间将该数据信息传输至远程终端，通知相应的工作人员及时解决，以免影响工业生产的进度。
进一步，本实施例中还包括：根据预设的第一计时变量采集多个被监控设备的数据信息；根据预设的第二计时变量将数据存储区的数据包传输至远程终端。
现有的网关数据采集，网关在采集被监控设备的数据信息的同时会将该数据发送至远程终端，这样就会导致数据存储区中还有没处理完的数据包，这时可能又会收到新的数据包，因此，对数据包的处理就会发生延时或导致数据丢失。
为此，本实施例中，设置了第一计时变量和第二计时变量，第一计时变量和第二计时变量交替执行，当网关接收到第一计时变量时，开始采集被监控设备的数据信息，这时网关不会向远程终端传输数据包，当第一计时变量时结束后，网关接收到第二计时变量，这时网关停止采集被监控设备的数据信息，网关开始向远程终端传输数据包。本实施例通过两个计时变量实现了互锁的作用，保证了数据存储区中数据包的完整性，进一步提高了数据采集的效率，同时进一步避免了数据丢失。
进一步，本实施例中响应于第三计时变量计时开始，采集多个被监控设备的数据信息；响应于第三计时变量计时结束，将数据存储区的数据包传输至远程终端。
本实施例中，通过两个计时变量实现了互锁的作用，保证了数据存储区中数据包的完整性。同时，本实施例还可以通过一个计时变量来保证数据存储区中数据包的完整性。
当第三计时变量开始时，网关采集多个被监控设备的数据信息，当第三计时变量结束时，将数据存储区的数据包传输至远程终端。
进一步，在采集多个被监控设备的数据信息之前还包括：判断数据存储区是否为空；响应于数据存储区为空，从数据存储区的首位开始存储数据包；响应于数据存储区不为空，按照优先级别的大小顺序将数据包存储至预设的数据存储区。
实施例2
对应于上文实施例的一种网关数据智能采集方法，图2为本公开一实施例提供的一种网关数据智能采集系统的结构框图。为了便于说明，仅示出了与本公开实施例相关的部分。参考图2，该一种网关数据智能采集系统20包括：
数据采集模块：用于采集多个被监控设备的数据信息，得到每个被监控设备对应的数据包；每个被监控设备对应的数据包配置有优先级别；
数据存储模块：用于按照优先级别的大小顺序将数据包存储至预设的数据存储区；
数据传输模块：根据数据存储区的数据存储顺序将数据存储区的数据包传输至远程终端；
优先级别更新模块：用于将数据存储区中数据包的数据存储顺序根据数据包在数据存储区的传输等待时间自动更新。
前述实施例1中的一种网关数据智能采集方法的各种变化方式和具体实例同样适用于本实施例的一种网关数据智能采集系统，通过前述一种网关数据智能采集方法的详细描述，本领域技术人员可以清楚的知道本实施例中一种网关数据智能采集系统的实施方法，所以为了说明书的简洁，在此不再详述。
实施例3
本公开实施例还提供一种电子设备，参见图3，图3为本公开一实施例提供的电子设备的示意框图。如图3所示的本实施例中的电子设备300可以包括：一个或多个处理器301、一个或多个输入设备302、一个或多个输出设备303及一个或多个存储器304。上述处理器301、输入设备302、输出设备303及存储器304通过通信总线305完成相互间的通信。存储器304用于存储计算机程序，计算机程序包括程序指令。处理器301用于执行存储器304存储的程序指令。其中，处理器301被配置用于调用程序指令执行以下操作上述各系统实施例中各模块/单元的功能，例如图2所示模块21至23的功能。
应当理解，在本公开实施例中，所称处理器301可以是中央处理单元 (CentralProcessing Unit，CPU)，该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器 (DigitalSignal Processor，DSP)、专用集成电路 (Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列 (Field-Programmable Gate Array，FPGA) 或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
输入设备302可以包括触控板、指纹采传感器（用于采集用户的指纹信息和指纹的方向信息）、麦克风等，输出设备303可以包括显示器（LCD等）、扬声器等。
该存储器304可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器301 提供指令和数据。存储器304的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器。例如，存储器304还可以存储设备类型的信息。
具体实现中，本公开实施例中所描述的处理器301、输入设备302、输出设备303可执行本公开实施例提供的物联网网关数据快速传输方法的第一实施例和第二实施例中所描述的实现方式，也可执行本公开实施例所描述的终端的实现方式，在此不再赘述。
实施例4
在本公开的另一实施例中提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序包括程序指令，程序指令被处理器执行时实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。
计算机可读存储介质可以是前述任一实施例的电子设备的内部存储单元，例如电子设备的硬盘或内存。计算机可读存储介质也可以是电子设备的外部存储设备，例如电子设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡（Smart Media Card, SMC），安全数字（SecureDigital, SD）卡，闪存卡（Flash Card）等。进一步地，计算机可读存储介质还可以既包括电子设备的内部存储单元也包括外部存储设备。计算机可读存储介质用于存储计算机程序及电子设备所需的其他程序和数据。计算机可读存储介质还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本公开的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的电子设备和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的电子设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本公开实施例方案的目的。
另外，在本公开各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
以上，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种网关数据智能采集方法，其特征在于，包括：
采集多个被监控设备的数据信息，得到每个被监控设备对应的数据包，每个被监控设备对应的数据包配置有优先级别；
按照所述优先级别的大小顺序将所述数据包存储至预设的数据存储区；
根据所述数据存储区的数据存储顺序将所述数据存储区的数据包传输至远程终端；
其中，所述数据存储区中数据包的数据存储顺序根据所述数据包在所述数据存储区的传输等待时间自动更新。
2.根据权利要求1所述的网关数据智能采集方法，其特征在于，根据所述数据包在所述数据存储区的传输等待时间自动更新所述数据存储区中数据包的数据存储顺序，包括：
响应于第一数据包的传输等待时间超出第一设定时间，将所述第一数据包在所述数据存储区的存储顺序提前；
其中，所述第一数据包为所述数据存储区中的数据包。
3.根据权利要求2所述的网关数据智能采集方法，其特征在于，所述优先级别设置有多个；
响应于所述第一数据包的所述优先级别为最低，如果所述第一数据包在所述数据存储区的传输等待时间超出第一设定时间，所述第一数据包的优先级别提高一个等级；
响应于第二数据包在当前优先等级的传输等待时间超出第一设定时间，将所述第二数据包的优先级别提高N个等级；
其中，N为预设值。
4.根据权利要求1所述的网关数据智能采集方法，其特征在于，
每个被监控设备对应的所述数据包中包括每个被监控设备的运行数据，每个被监控设备的所述运行数据均设有阈值，
在根据所述数据存储区的数据存储顺序将所述数据存储区的数据包传输至远程终端之前，所述网关数据智能采集方法还包括：
读取多个被监控设备的所述运行数据，当被监控设备的所述运行数据高于所述阈值时，将被监控设备对应的所述数据包的优先级别自动更新至最高；
当被监控设备的所述运行数据低于所述阈值时，根据所述数据存储区的数据存储顺序将所述数据存储区的数据包传输至远程终端。
5.根据权利要求1所述的网关数据智能采集方法，其特征在于，还包括：
根据预设的第一计时变量采集多个被监控设备的数据信息；
根据预设的第二计时变量将所述数据存储区的数据包传输至远程终端。
6.根据权利要求1所述的网关数据智能采集方法，其特征在于，
响应于第三计时变量计时开始，采集多个被监控设备的数据信息；
响应于第三计时变量计时结束，将所述数据存储区的数据包传输至远程终端。
7.根据权利要求5所述的网关数据智能采集方法，其特征在于，在采集多个被监控设备的数据信息之前还包括：
判断所述数据存储区是否为空；
响应于所述数据存储区为空，从所述数据存储区的首位开始存储所述数据包；
响应于所述数据存储区不为空，按照所述优先级别的大小顺序将所述数据包存储至预设的数据存储区。
8.一种网关数据智能采集系统，其特征在于，包括：
数据采集模块：用于采集多个被监控设备的数据信息，得到每个被监控设备对应的数据包；每个被监控设备对应的数据包配置有优先级别；
数据存储模块：用于按照所述优先级别的大小顺序将所述数据包存储至预设的数据存储区；
数据传输模块：根据所述数据存储区的数据存储顺序将所述数据存储区的数据包传输至远程终端；
优先级别更新模块：用于将所述数据存储区中数据包的数据存储顺序根据所述数据包在所述数据存储区的传输等待时间自动更新。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述方法的步骤。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109150605A (zh) * | 2018-08-20 | 2019-01-04 | 山东润智能科技有限公司 | 智能网关、监控系统及数据处理方法 |
| CN110445824A (zh) * | 2018-05-04 | 2019-11-12 | 中国移动通信有限公司研究院 | NB-IoT数据上报方法、装置、系统和计算机可读存储介质 |
| WO2020149794A1 (en) * | 2019-01-16 | 2020-07-23 | National University Of Singapore | Communication gateway apparatus, communication system, data packet processing method and computer readable medium |
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2023
- 2023-11-07 CN CN202311472453.XA patent/CN117459466A/zh active Pending
Patent Citations (3)
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