TW201834474A - 監控系統 - Google Patents

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Abstract

一種監控系統，包括：至少一感測器，用於感測周圍環境的狀況並產生至少一環境監控資料；一監控伺服器，用於接收該至少一環境監控資料；一代理伺服器，電性耦接至該監控伺服器並接收該至少一環境監控資料；以及複數個用戶端，其中該代理伺服器與該監控伺服器及該等用戶端之間採用訊息序列遙測傳輸協定，該代理伺服器將該至少一環境監控資料傳送至有訂閱該至少一環境監控資料的用戶端。該監控系統能即時獲取該至少一環境監控資料。

Description

監控系統
本揭示關於監控領域，特別是關於一種監控系統。
目前對於戶外環境或氣候的監控，例如對於地震、水位、流量、車流量的監控，是先將各地感測器所感測的資料傳送到雲端後，再將感測的資料寫入資料庫。
客戶端或用戶端可以透過網頁查詢感測的資料，雲端從資料庫獲取感測的資料並將感測的資料傳送至客戶端或用戶端。然而上述過程中，客戶端或用戶端所獲取感測的資料有可能會有時間差，舉例來說，一感測器每10分鐘將感測的資料傳送到雲端一次，當該感測器在下午4點將感測的資料傳送到雲端，客戶端或用戶端在4點5分查詢到感測的資料是4點感測的資料，也就是說，若客戶端或用戶端沒有在4點主動進行查詢，則無法在4點獲得4點感測的資料。
因此需要針對上述習知技術的問題提出解決方法。
本揭示提供一種監控系統，其能解決習知技術中獲得感測的資料時會有時間差的問題。
本揭示之監控系統包括：至少一感測器，用於感測周圍環境的狀況並產生至少一環境監控資料；一監控伺服器，用於接收該至少一環境監控資料；一代理伺服器，電性耦接至該監控伺服器並接收該至少一環境監控資料；以及複數個用戶端電性 耦接至該代理伺服器，其中該代理伺服器與該監控伺服器及該等用戶端之間採用訊息序列遙測傳輸協定，該代理伺服器將該至少一環境監控資料傳送至有訂閱該至少一環境監控資料的用戶端。
於一實施例中，該至少一環境監控資料包括日照、地震、水位、流量、壓力、應變、應力、傾斜、雨量、電力、水質、停車狀態、車流量、開度、溫度、濕度、大氣壓力、風速、以及風向之至少一者。
於一實施例中，該等用戶端透過一網頁查詢該代理伺服器儲存的該至少一環境監控資料。
於一實施例中，該監控伺服器判斷該至少一感測器是否有傳送該至少一環境監控資料，並根據一判斷結果要求該至少一感測器重新傳送該至少一環境監控資料。
於一實施例中，當該監控伺服器判斷該感測器於一時間內未傳送該至少一環境監控資料時，該監控伺服器要求該感測器重新傳送該至少一環境監控資料。
於一實施例中，當該監控伺服器判斷該感測器於一時間內有傳送該至少一環境監控資料但該監控伺服器未儲存該至少一環境監控資料時，該監控伺服器要求該感測器重新傳送該至少一環境監控資料。
於一實施例中，該監控系統進一步包括一資料庫，該代理伺服器將該至少一環境監控資料儲存於該資料庫中。
於一實施例中，該監控系統進一步包括一計算單元，其中該計算單元接收該代理伺服器中所儲存該至少一環境監控資料，並根據該至少一環境監控資料計算該至少一感測器之單變量函數輸出值。
於一實施例中，該監控系統具有複數個感測器且進 一步包括一計算單元，該計算單元接收該代理伺服器中所儲存該等感測器所產生之該至少一環境監控資料，並根據該等感測器之該至少一環境監控資料計算該等感測器之多變量函數輸出值。
於一實施例中，該監控系統進一步包括一計算單元，該計算單元直接從該資料庫中讀取該至少一環境監控資料，並根據該至少一環境監控資料計算該至少一感測器之單變量函數輸出值。
於一實施例中，該監控系統具有複數個感測器且進一步包括一計算單元，該計算單元直接從該資料庫中讀取該等感測器所產生之該至少一環境監控資料，並根據該等感測器之該至少一環境監控資料計算該等感測器之多變量函數輸出值。
本揭示之監控系統中，用戶端可在未查詢的情況下即時接收到環境監控資料(亦即不會有時間差)，再者，可以以節省頻寬的方式達到資料補整的功能，最後，可計算感測器之單一變化量及綜合變化量。
10、12‧‧‧感測器
14‧‧‧監控伺服器
16‧‧‧代理伺服器
18、20、22、24‧‧‧用戶端
26‧‧‧資料庫
28‧‧‧計算單元
第1圖顯示根據本揭示一實施例之監控系統的方塊圖。
第2圖顯示根據本揭示另一實施例之監控系統的方塊圖。
請參閱第1圖，第1圖顯示根據本揭示一實施例之監控系統的方塊圖。
該監控系統包括至少一感測器(第1圖中顯示複數個感測器10、12)、一監控伺服器14、一代理伺服器16、以及複數個用戶端18、20、22、24。
各感測器10、12可設置於需要監控環境或氣候之 處，各感測器10、12用於感測周圍環境的狀況並產生至少一環境監控資料，該至少一環境監控資料包括例如但不限於日照、地震、水位、流量、壓力、應變、應力、傾斜、雨量、電力、水質、停車狀態、車流量、開度、溫度、濕度、大氣壓力、風速、以及風向等之至少一者。上述開度是指開度計讀值，開度計可配合水位換算出通過水閘門或抽水站之流量。
該監控伺服器14電性耦接至各感測器10、12並用於接收各感測器10、12所產生之該至少一環境監控資料。
該代理伺服器16電性耦接至該監控伺服器14並採用訊息序列遙測傳輸協定(Message Queuing Telemetry Transport Protocol，MQTT Protocol)，MQTT協定是一種機器對機器(machine-to-machine)的發布/訂閱(Publish/Subscriber)訊息的傳輸協定，當發布者(Publisher)將一訊息傳送至該代理伺服器14之一主題(topic)中時，該代理伺服器16會將該訊息傳送至有訂閱該主題的訂閱者(Subscriber)。MQTT協定具有資料量小、節省頻寬、以及可擴展性強的優點。
該等用戶端18、20、22、24電性耦接至該代理伺服器16且可以為一發布者或一訂閱者，或者同時具有發布者以及訂閱者的身分，也就是說，該等用戶端18、20、22、24之至少一者為一發布者，該等用戶端18、20、22、24之至少一者為一訂閱者。該監控伺服器14亦可以為一發布者或一訂閱者，或者同時具有發布者以及訂閱者的身分。
舉例來說，該用戶端18為一發布者，該用戶端20為一訂閱者並訂閱主題1(topic 1)，當該用戶端18將一訊息傳送至該代理伺服器16之主題1中時，該代理伺服器16會將該訊息傳送至有訂閱主題1的訂閱者，亦即傳送至該用戶端20。於另一例子中，當 該等用戶端20、22皆有訂閱主題1時，則該代理伺服器16會將該訊息傳送至該等用戶端20、22。
於另一例子中，該監控伺服器14為一發布者，該用戶端22為一訂閱者並訂閱主題2(topic 2)，當該監控伺服器14將一訊息傳送至該代理伺服器16之主題2中時，該代理伺服器16會將該訊息傳送至有訂閱主題2的訂閱者，亦即傳送至該用戶端22。
由於該代理伺服器16與該監控伺服器14及該等用戶端18、20、22、24之間採用MQTT協定，假設該感測器每10分鐘傳送一次該至少一環境監控資料(例如該至少一環境監控資料屬於主題1)，當該感測器10在下午4點將該至少一環境監控資料傳送到該監控伺服器14，該監控伺服器14將該至少一環境監控資料傳送至該代理伺服器16的主題1中，該代理伺服器16會將該至少一環境監控資料傳送至有訂閱主題1的訂閱者，亦即傳送至該用戶端20，該用戶端20即可在未查詢的情況下即時接收到該至少一環境監控資料，也就是說，若該用戶端20沒有在4點主動進行查詢，也能即時在4點獲得4點之該至少一環境監控資料。
此外，該等用戶端18、20、22、24可以透過一網頁查詢該代理伺服器16儲存的該至少一環境監控資料。該等用戶端18、20、22、24可以為具有中央處理器(Central Processing Unit，CPU)的裝置或具有微控制器(Micro Control Unit，MCU)的裝置，例如但不限於桌上型電腦、筆記型電腦、移動裝置、以及伺服器之其中一者。
請參閱第2圖，第2圖顯示根據本揭示另一實施例之監控系統的方塊圖。
本實施例與第1圖之實施例的差異在於本實施例之監控系統進一步包括一資料庫26以及一計算單元28，該代理伺服 器16將該至少一環境監控資料儲存於該資料庫26中。其他與第1圖具有相同標號的元件可參閱第1圖相關描述，此不多加贅述。
於本實施例中，該計算單元28接收該代理伺服器16中所儲存各感測器10、12所產生之該至少一環境監控資料，並根據各感測器10、12之該至少一環境監控資料計算各感測器10、12之單變量(即單變數)函數輸出值，由於是計算單一感測器的函數輸出值，故稱為單變量函數輸出值。舉例來說，該計算單元28接收該代理伺服器16中所儲存該感測器10感測地區A每分鐘的水位(即環境監控資料)，則可計算該感測器10的單變量函數輸出值，並將該單變量函數輸出值發布至該代理伺服器16，再由該代理伺服器16將該單變量函數輸出值寫入該資料庫26。
於另一實施例中，該計算單元28接收該代理伺服器16中所儲存該等感測器10、12所產生之該至少一環境監控資料，並根據該等感測器10、12之該至少一環境監控資料計算該等感測器10、12之多變量(即多變數)函數輸出值，由於是計算多個感測器的函數輸出值，故稱為多變量函數輸出值。舉例來說，該計算單元28接收該代理伺服器16中所儲存該感測器10感測地區A每分鐘的水位，並接收該感測器12感測地區B每分鐘的水位，則可計算該感測器10及該感測器12的多變量函數輸出值，並發布至該代理伺服器16，再由該代理伺服器16將該多變量函數輸出值寫入該資料庫26。。
於另一實施例中，可以由該計算單元28直接從該資料庫26中讀取各感測器10、12之該至少一環境監控資料，該計算單元28計算完成後再將計算出的各感測器10、12之單變量函數輸出值或該等感測器10、12之多變量函數輸出值以一虛擬感測器之至少一虛擬環境監控資料發布至該代理伺服器16，再由該代理伺 服器16將該虛擬感測器之該至少一虛擬環境監控資料寫入該資料庫26。
此外，本揭示之第1圖及第2圖之監控系統進一步具有資料補整功能，能檢查各感測器10、12之該至少一環境監控資料是否有遺失，首先該監控伺服器14從該資料庫26中讀取及判斷各感測器10、12是否有傳送該至少一環境監控資料，並根據一判斷結果於一特定時間要求各感測器10、12重新傳送一特定區間(期間)之該至少一環境監控資料。舉例來說，當該監控伺服器14判斷從該資料庫26中讀取之各感測器10、12於一時間內(例如1小時)有傳送該至少一環境監控資料或一空值(null)時，代表各感測器10、12的傳送為正常狀況，不需要要求各感測器10、12重新傳送，當該監控伺服器14判斷該感測器10於一時間內(例如1小時)未傳送該至少一環境監控資料時，該監控伺服器14要求該感測器10重新傳送該至少一環境監控資料，或者當該監控伺服器14判斷該感測器10於一時間內(例如1小時)有傳送該至少一環境監控資料但該監控伺服器14未寫入或未儲存該至少一環境監控資料時，該監控伺服器14要求該感測器10重新傳送該至少一環境監控資料，達到資料補整的功能。
從上述可知，本揭示之資料補整的功能只有在判斷為未傳送或者判斷為有傳送但未寫入的情況時才要求重新傳送，不需要全部重新傳送，故可達到節省頻寬的功能。
本揭示之監控系統中，用戶端可在未查詢的情況下即時接收到環境監控資料(亦即不會有時間差)，再者，可以以節省頻寬的方式達到資料補整的功能，最後，可計算感測器之單一變化量及綜合變化量。
雖然本揭示已用較佳實施例揭示如上，然其並非用 以限定本揭示，本揭示所屬技術領域中具有通常知識者在不脫離本揭示之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本揭示之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (11)

  1. 一種監控系統，包括：至少一感測器，用於感測周圍環境的狀況並產生至少一環境監控資料；一監控伺服器，用於接收該至少一環境監控資料；一代理伺服器，電性耦接至該監控伺服器並接收該至少一環境監控資料；以及複數個用戶端電性耦接至該代理伺服器，其中該代理伺服器與該監控伺服器及該等用戶端之間採用訊息序列遙測傳輸協定，該代理伺服器將該至少一環境監控資料傳送至有訂閱該至少一環境監控資料的用戶端。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之監控系統，其中該至少一環境監控資料包括日照、地震、水位、流量、壓力、應變、應力、傾斜、雨量、電力、水質、停車狀態、車流量、開度、溫度、濕度、大氣壓力、風速、以及風向之至少一者。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之監控系統，其中該等用戶端透過一網頁查詢該代理伺服器儲存的該至少一環境監控資料。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之監控系統，其中該監控伺服器判斷該至少一感測器是否有傳送該至少一環境監控資料，並根據一判斷結果要求該至少一感測器重新傳送該至少一環境監控資料。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之監控系統，其中當該監控伺服器判斷該感測器於一時間內未傳送該至少一環境監控資料時，該監控伺服器要求該感測器重新傳送該至少一環境監控資料。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之監控系統，其中當該監控伺服器判斷該感測器於一時間內有傳送該至少一環境監控資料但該監 控伺服器未儲存該至少一環境監控資料時，該監控伺服器要求該感測器重新傳送該至少一環境監控資料。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之監控系統，進一步包括一資料庫，其中該代理伺服器將該至少一環境監控資料儲存於該資料庫中。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之監控系統，進一步包括一計算單元，其中該計算單元接收該代理伺服器中所儲存該至少一環境監控資料，並根據該至少一環境監控資料計算該至少一感測器之單變量函數輸出值。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之監控系統，其具有複數個感測器且進一步包括一計算單元，其中該計算單元接收該代理伺服器中所儲存該等感測器所產生之該至少一環境監控資料，並根據該等感測器之該至少一環境監控資料計算該等感測器之多變量函數輸出值。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之監控系統，進一步包括一計算單元，其中該計算單元直接從該資料庫中讀取該至少一環境監控資料，並根據該至少一環境監控資料計算該至少一感測器之單變量函數輸出值。
  11. 如申請專利範圍第7項所述之監控系統，其具有複數個感測器且進一步包括一計算單元，其中該計算單元直接從該資料庫中讀取該等感測器所產生之該至少一環境監控資料，並根據該等感測器之該至少一環境監控資料計算該等感測器之多變量函數輸出值。
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