CN216752109U - 一种高可靠物联网数据收集以及回传系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种高可靠物联网数据收集以及回传系统，该系统包括：数据采集模块，数据汇集网关，卫星载荷星座以及数据服务中心；数据采集模块中设置有多个与物联网节点相连的传感器，物联网节点至少包括LORA节点、蓝牙节点以及RFID标签节点中的至少一种；数据汇集网关与数据采集模块连接，数据汇集网关中设置有数据存储模块，数据存储模块用于存储传感器采集到的数据；卫星载荷星座与数据汇集网关连接，卫星载荷星座由多个物联网卫星组成，卫星载荷星座用于将数据存储模块中存储的数据传输至数据服务中心。通过本申请中的技术方案，解决了无人值守的物联网系统中数据传输通道实现方式单一的问题，有助于提高数据传输的实时性。

Description

一种高可靠物联网数据收集以及回传系统

技术领域

本申请涉及卫星物联网的技术领域，具体而言，涉及一种高可靠物联网数据收集以及回传系统。

背景技术

天基数据综合采集系统(Space-born Comprehensive Data Collection System，SC-DCS)由卫星收发终端、卫星载荷星座、地面站和数据服务中心组成，采用航天中的遥测、遥控和遥监等技术，通过卫星将数据汇集网关中的采集数据传送至数据处理中心，由数据处理中心对数据进行处理，并交付用户使用。

伴随着物联网技术的不断发展，对于网络信号较差，甚至是无网络信号的偏远地区，如山区、大海，需要为客户提供无人值守的物联网技术。

而现有的无人值守的物联网系统，特别是在进行大数据量的信号传输时，通常数据传输的实时性较差，且数据传输通道的实现方式单一，不能满足诸多应用场景。

发明内容

本申请的目的在于：解决无人值守的物联网系统中数据传输通道实现方式单一的问题，提高数据传输的实时性，实现高可靠的物联网数据回传通道。

本申请的技术方案是：提供了一种高可靠物联网数据收集以及回传系统，该系统包括：数据采集模块，数据汇集网关，卫星载荷星座以及数据服务中心；数据采集模块中设置有多个与物联网节点相连的传感器，物联网节点至少包括LORA节点、蓝牙节点以及RFID标签节点中的至少一种；数据汇集网关与数据采集模块连接，数据汇集网关中设置有数据存储模块，数据存储模块用于存储传感器采集到的数据；卫星载荷星座与数据汇集网关连接，卫星载荷星座由多个物联网卫星组成，卫星载荷星座用于将数据存储模块中存储的数据传输至数据服务中心。

上述任一项技术方案中，进一步地，数据汇集网关还包括：回传通道控制器；回传通道控制器用于当判定网络传输速率小于或等于预设传输阈值时，将数据存储模块中存储数据的传输通道设置为卫星通道，以使卫星载荷星座将数据存储模块中存储的数据传输至数据服务中心；回传通道控制器用于当判定网络传输速率大于预设传输阈值时，将传输通道设置为网络通道，以使数据汇集网关将数据存储模块中存储的数据传输至数据服务中心。

上述任一项技术方案中，进一步地，数据汇集网关中设置有TCP/IP接口、WIFI模组以及移动网络模组，网络通道包括IP数据通道、无线数据通道以及移动数据通道。

上述任一项技术方案中，进一步地，系统还包括：地面站；地面站通过卫星通道与卫星载荷星座相连，地面站用于通过卫星通道接收数据存储模块中存储的数据；地面站通过互联网连接于数据服务中心，地面站还用于通过互联网将接收到的数据传输至数据服务中心。

本申请的有益效果是：

本申请中的技术方案，通过在系统中设置卫星载荷星座，基于天基数据综合采集系统，利用数据汇集网关对数据回传通道进行选择，使得该系统既可以利用互联网技术实现数据回传，实现大数据量以及较好延时的数据回传，同时还可以采用卫星回传通道，作为地面无网络覆盖时数据回传路径，实现高可靠、全天候的天地一体化物联网数据收集以及回传修通。

特别是对于无人值守的物联网系统中，本申请解决了无移动通讯覆盖信号地区的数据回传通道可靠性差的问题，有机地结合了地面物联网技术和卫星物联网技术，完善了物联网应用的适应能力，实现高可靠的物联网数据回传通道。

附图说明

本申请的上述和/或附加方面的优点在结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本申请的一个实施例的高可靠物联网数据收集以及回传系统的示意框图；

图2是根据本申请的一个实施例的数据传输路径的示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本申请的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本申请进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

在下面的描述中，阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1和图2所示，本实施例提供了一种高可靠物联网数据收集以及回传系统，该系统包括：数据采集模块10，数据汇集网关20，卫星载荷星座30以及数据服务中心40；数据采集模块10中设置有多个与物联网节点相连的传感器，物联网节点至少包括LORA节点、蓝牙节点以及RFID标签节点中的至少一种；

具体的，数据采集模块10用于采集需要的信息数据，数据采集模块可以定时主动上报采集到的数据或者根据指令上报采集到的数据。该数据采集模块10主要由传感器结合物联网节点组成，其中，数据采集模块10中的传感器可以为物联网行业内的常规传感器，传感器完成数据采集，物联网节点完成数据传输，物联网节点可以是LORA节点、蓝牙节点以及RFID标签节点。

需要说明的是，数据采集模块10可以由多组采集模块组成，且每组采集模块中包含多个采集模块，其中，每组采集模块与一个汇集网关相对应。

物联网节点负责采集传感器信息数据，定时发送给数据汇集网关20；数据汇集网关20与各个物联网节点通信，汇集各个物联网节点的数据，进行暂存。

本实施例中，数据汇集网关20与数据采集模块10连接，数据汇集网关20由多个汇集网关组成，该数据汇集网关20用于接收数据采集模块10的信号并将信号中携带的数据，即传感器采集到的数据。该数据汇集网关20中设置有数据存储模块，数据存储模块用于存储传感器采集到的数据；

需要说明的是，数据汇集网关20可发送指令给覆盖范围内的数据采集模块，触发数据采集模块上传/上报数据。

进一步的，数据汇集网关20中设置有TCP/IP接口、WIFI模组以及移动网络模组，网络通道包括IP数据通道、无线数据通道以及移动数据通道。

具体的，该数据汇集网关20具备常规物联网网关的网络通信功能，设置有TCP/IP接口、WIFI模组以及移动网络模组，其中，移动网络模组可以为4G、5G或者6G模组。该数据汇集网关20可通过建立相应的模组与数据服务中心40之间建立网络通道。

当有IP资源时，可以通过TCP/IP接口，将数据存储模块中的数据，以IP数据的形式回传数据至数据服务中心40。同样的，当有WIFI信号时，可以通过WIFI无线回传数据；当有移动网络信号时，可以通过移动网络回传数据，具体过程不再赘述。

进一步的，数据汇集网关20还包括：回传通道控制器，主要用于选择可靠的网络通道，以便将传感器采集到的数据回传至数据服务中心40。

具体的，可以根据具体的应用场景以及用户的需求，对回传通道控制器进行设置，设置为固定的回传通道，该回传通道可以为网络通道，也可以为卫星通道；同样的，可以也设置为自动优选回传通道，在任何一个回传通道出现问题时，可以检测其他回传通道并切换到其他回传通道，以保证数据传输的稳定性和可靠性。

本实施例中，回传通道可靠性的判断依据主要是网络的传输效率，因此，该回传通道控制器用于当判定网络传输速率大于预设传输阈值时，将传输通道设置为网络通道，以使数据汇集网关20将数据存储模块中存储的数据传输至数据服务中心40。其中，网络通道包括IP数据通道、无线数据通道以及移动数据通道。

该回传通道控制器用于当判定网络传输速率小于或等于预设传输阈值时，将数据存储模块中存储数据的传输通道设置为卫星通道，以使卫星载荷星座30将数据存储模块中存储的数据传输至数据服务中心40；也就是说，当常规网络传输方式的网络传输速率偏低，不能够满足数据传输的实时性要求，甚至无信号覆盖时，利用卫星信号进行数据回传。

本实施例中，在利用卫星信号进行数据回传时，主要是利用低轨卫星，每一个低轨卫星作为一个卫星载荷，组成该系统的卫星载荷星座30，其中，多个卫星载荷可以降低卫星服务间隔。该卫星载荷星座30与数据汇集网关20连接，卫星载荷星座30由多个物联网卫星组成，卫星载荷星座30用于将数据存储模块中存储的数据传输至数据服务中心40。

需要说明的是，在卫星载荷星座30利用卫星通道对传感器采集到的数据进行回传时，需要通过地面站50进行数据中转，再由地面站50通过互联网发送至数据服务中心40。

因此，以天基数据综合采集系统为基础，该系统还包括：地面站50；地面站50通过卫星通道与卫星载荷星座30相连，地面站50用于通过卫星通道接收数据存储模块中存储的数据；地面站50通过互联网连接于数据服务中心40，地面站50还用于通过互联网将接收到的数据传输至数据服务中心40。由数据服务中心40汇集各个地面站收到的数据，根据客户端应用的需要，向客户提供服务。

本实施例中，通过数据采集模块10传给数据汇集网关20暂存，数据汇集网关20选择回传通道，包括卫星通道和网络通道。在可选的通道中，只要有一条通道可实现回传，即可实现数据回传到数据服务中心40，再由数据服务中心40将信息推送到客户应用，其中，数据采集模块10和数据汇集网关20可以根据应用特征和需求可以采用地面物联网组网技术，如LORA组网技术，主要用来地面组网和回传GNSS信息以及其他必要信息。

以上结合附图详细说明了本申请的技术方案，本申请提出了一种高可靠物联网数据收集以及回传系统，包括：数据采集模块，数据汇集网关，卫星载荷星座以及数据服务中心；数据采集模块中设置有多个与物联网节点相连的传感器，物联网节点至少包括LORA节点、蓝牙节点以及RFID标签节点中的至少一种；数据汇集网关与数据采集模块连接，数据汇集网关中设置有数据存储模块，数据存储模块用于存储传感器采集到的数据；卫星载荷星座与数据汇集网关连接，卫星载荷星座由多个物联网卫星组成，卫星载荷星座用于将数据存储模块中存储的数据传输至数据服务中心。通过本申请中的技术方案，解决了无人值守的物联网系统中数据传输通道实现方式单一的问题，有助于提高数据传输的实时性，实现高可靠的物联网数据回传通道。

在本申请中，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

附图中的各个部件的形状均是示意性的，不排除与其真实形状存在一定差异，附图仅用于对本申请的原理进行说明，并非意在对本申请进行限制。

尽管参考附图详地公开了本申请，但应理解的是，这些描述仅仅是示例性的，并非用来限制本申请的应用。本申请的保护范围由附加权利要求限定，并可包括在不脱离本申请保护范围和精神的情况下针对实用新型所作的各种变型、改型及等效方案。

Claims (4)

1.一种高可靠物联网数据收集以及回传系统，其特征在于，该系统包括：数据采集模块(10)，数据汇集网关(20)，卫星载荷星座(30)以及数据服务中心(40)；

所述数据采集模块(10)中设置有多个与物联网节点相连的传感器，所述物联网节点至少包括LORA节点、蓝牙节点以及RFID标签节点中的至少一种；

所述数据汇集网关(20)与所述数据采集模块(10)连接，所述数据汇集网关(20)中设置有数据存储模块，所述数据存储模块用于存储所述传感器采集到的数据；

所述卫星载荷星座(30)与所述数据汇集网关(20)连接，所述卫星载荷星座(30)由多个物联网卫星组成，所述卫星载荷星座(30)用于将所述数据存储模块中存储的数据传输至所述数据服务中心(40)。

2.如权利要求1所述的高可靠物联网数据收集以及回传系统，其特征在于，所述数据汇集网关(20)还包括：回传通道控制器；

所述回传通道控制器用于当判定网络传输速率小于或等于预设传输阈值时，将所述数据存储模块中存储数据的传输通道设置为卫星通道，以使所述卫星载荷星座(30)将所述数据存储模块中存储的数据传输至所述数据服务中心(40)；

所述回传通道控制器用于当判定所述网络传输速率大于所述预设传输阈值时，将所述传输通道设置为网络通道，以使所述数据汇集网关(20)将所述数据存储模块中存储的数据传输至所述数据服务中心(40)。

3.如权利要求2所述的高可靠物联网数据收集以及回传系统，其特征在于，所述数据汇集网关(20)中设置有TCP/IP接口、WIFI模组以及移动网络模组，所述网络通道包括IP数据通道、无线数据通道以及移动数据通道。

4.如权利要求2所述的高可靠物联网数据收集以及回传系统，其特征在于，所述系统还包括：地面站(50)；

所述地面站(50)通过所述卫星通道与所述卫星载荷星座(30)相连，所述地面站(50)用于通过所述卫星通道接收所述数据存储模块中存储的数据；

所述地面站(50)通过互联网连接于所述数据服务中心(40)，所述地面站(50)还用于通过所述互联网将接收到的数据传输至所述数据服务中心(40)。

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