TWI511495B - 用於感測器網路之資料整合裝置 - Google Patents

Description

用於感測器網路之資料整合裝置

本發明係關於一種用於感測器網路之資料整合裝置；更具體而言，本發明用於感測器網路之資料整合裝置係利用文字指令及硬體組態設定，完成感測器網路表格化後之資料之存取，以完成應用程式與感測器網路間之溝通。

於習知之感測應用中，感測器或控制器主要係透過匯流排(bus)以規格特定之感測器轉接板(adapter board)連接至感測應用程式所在之主機板(host board)。開發應用程式時，感測器供應商必須提供應用程式介面(Application Programming Interface)給相關應用程式開發者，用與主機板驅動程式溝通，進行感測應用。對應不同的感測開發環境與程式開發語言，需要使用多套不同的應用程式介面，發展出多個感測應用程式。

而若將上述的主機板置入感測器網路架構中，即為一個網路節點，而各網路節點主要係以無線或有線之通訊協定連線至一主要節點。主要節點透過規格特定之轉接板，例如通用非同步傳送接收器(UART)，與感測應用程式所在之主機板銜接。

而使用者雖可於一個節點上執行單一感測器的相關應用程式與節點主機板驅動程式溝通，並經由感測器轉接板以及網路節點進行感測器之相關操作。然而在受限於應用程式介面不支援感測器網路架構之情況下，應用程式開發時需自行考量並進行主機板與主節點之支援及感測網路之通訊，如此方能於程式執行時順利與感測器溝通。

更者，由於不同感測器廠商生產之感測器、網路節點以及感測器轉接板通常具有不同之規格，因此，應用程式於開發時，亦須考量如何針對不同規格之感測器轉接板、網路節點以及其間之匯流排所產生之不同資料內容，做出進一步之判讀。

據此，不僅須每一感測器供應商另外擴充其應用程式介面至網路層次，並且需因應多種不同網路、不同開發環境與不同開發語言準備多套應用程式介面，則習知之應用程式介面方式對於感測器供應商是一大負擔，而對感測網路應用程式之開發而言，因需要以不同應用程式介面開發感測網路應用程式之方式，亦係相當不便且不具彈性。

綜上所述，如何基於現有之感測器網路硬體架構，改善感測資料處理之方式，以加速應用程式之開發並提高應用程式使用之彈性，乃業界亟需努力之目標。

本發明之主要目的係提供一種用於感測器網路系統之資料整合裝置。感測器網路系統包含感測器網路以及應用程式伺服器。資料整合裝置包含資源配置模組、資料介面處理單元、資源屬性處理單元、邏輯匯流排處理單元以及網路介面處理單元。資源配置模組，用以儲存感測器資源設定檔、匯流排設定檔、資源與匯流排對應設定檔以及網路節點設定檔。

資料介面處理單元與應用程式伺服器連接，用以：自應用程式伺服器接收感測器查詢指令；根據感測器查詢指令查詢感測器資源設定檔，並自感測器資源設定檔擷取感測器種類組態；根據感測器種類組態傳送感測器匯流排查詢指令。資源屬性處理單元用以：根據該感測器匯流排查詢指令查詢該資源與匯流排對應設定檔，並自資源與匯流排對應設定檔擷取匯流排對應組態；根據匯流排對應組態查詢匯流排設定檔，並自匯流排設定檔擷取匯流排種類組態；根據匯流排種類組態傳送網路節點查詢指令。

邏輯匯流排處理單元用以：根據網路節點查詢指令查詢網路節點設定檔，並自網路節點設定檔擷取網路節點對應組態。網路介面處理單元與感測器網路連接，用以：根據網路節點對應組態存取感測器網路，並回傳查詢回應至應用程式伺服器。其中，查詢回應包含網路節點辨識碼以及網路節點感測器資訊。

在參閱圖式及隨後描述的實施方式後，所屬技術領域具有通常知識者可更瞭解本發明的技術手段及具體實施態樣。

1、1’、9‧‧‧感測器網路系統

11、11’、91‧‧‧資料整合裝置

111、911‧‧‧資源配置模組

113‧‧‧資料介面處理單元

115‧‧‧資源屬性處理單元

117‧‧‧邏輯匯流排處理單元

119‧‧‧網路介面處理單元

13、93‧‧‧應用程式伺服器

130、930‧‧‧感測器查詢指令

132‧‧‧感測器屬性查詢指令

134‧‧‧感測器屬性讀取指令

136‧‧‧感測器屬性寫入指令

15、95‧‧‧感測器網路

1130‧‧‧感測器匯流排查詢指令

1132‧‧‧感測器匯流排輸出/輸入查詢指令

1134‧‧‧感測器匯流排輸出/輸入查詢指令

1150‧‧‧網路節點查詢指令

1152‧‧‧網路節點讀取指令

1154‧‧‧網路節點寫入指令

1170‧‧‧節點支援查詢指令

1172‧‧‧網路節點讀取指令

1174‧‧‧網路節點寫入指令

1190、950‧‧‧查詢回應

9110‧‧‧感測器組態

913‧‧‧資料處理模組

RP‧‧‧感測器資源設定檔

BP‧‧‧匯流排設定檔

MP‧‧‧資源與匯流排對應設定檔

NP‧‧‧網路節點設定檔

SEN‧‧‧感測器種類組態

PTY‧‧‧感測器屬性資訊

BUS‧‧‧匯流排種類組態

RBP‧‧‧匯流排對應組態

id1‧‧‧網路節點辨識碼

TYPE‧‧‧網路節點感測器資訊

add1‧‧‧記憶體位址

add2‧‧‧記憶體位址

value‧‧‧感測器數值

ack‧‧‧寫入回應

第1圖係本發明之第一實施例之感測器網路系統之示意圖；第2圖係本發明之第二實施例之感測器網路系統之示意圖；第3圖係本發明之第三實施例之感測器網路系統之示意圖；第4圖係本發明之第四實施例之資料整合方法之流程圖；以及第5A-5D圖係本發明之第五實施例之資料整合方法之流程圖。

以下將透過本發明之實施例來闡釋本發明。然而，該等實施例並非用以限制本發明需在如實施例所述之任何環境、應用程式或方式方能實施。因此，以下實施例的說明僅在於闡釋本發明，而非用以限制本發明。在以下實施例及圖式中，與本發明非直接相關的元件已省略而未繪示，且繪示於圖式中的各元件之間的尺寸關係僅為便於理解，而非用以限制為實際的實施比例。

請參考第1圖，係本發明第一實施例之一感測器網路系統9之示意圖。感測器網路系統9包含一資料整合裝置91、一應用程式伺服器93以及一感測器網路95。資料整合裝置91包含一資源配置模組911以及一資料處理模組913。資料處理模組913與應用程式伺服器93以及感測器網路95連接。資源配置模組911儲存一感測器組態9110。網路元件間之互動將於下文中予以進一步闡述。

首先，使用者欲透過應用程式伺服器93之感測器應 用程式進行感測器網路95之操作時，使用者需先針對感測器網路95進行可用感測器之查詢。因此，使用者可透過應用程式伺服器93發送一感測器查詢指令930。隨即，資料處理模組913自應用程式伺服器93接收感測器查詢指令930後，便根據感測器查詢指令930存取感測器組態9110。

需特別說明，資源配置模組911可為各種形式之資料儲存元件(如記憶體、硬碟等)，感測器組態9110主要係記錄與感測器網路95之感測器相關組態資料，在每次存取之後，感測器相關組態資料皆會被更新，如此一來，資料處理模組913便可透過存取感測器組態9110得知感測器網路95之狀態，並進一步查詢感測器網路95。接著，資料處理模組913便可得到一查詢回應950，並將其回傳至應用程式伺服器93，以完成應用程式伺服器93與感測器網路95間之溝通。

請參考第2圖，其係本發明第二實施例之一感測器網路系統1之示意圖。感測器網路系統1包含一資料整合裝置11、一應用程式伺服器13以及一感測器網路15。資料整合裝置11包含一資源配置模組111、一資料介面處理單元113、一資源屬性處理單元115、一邏輯匯流排處理單元117以及一網路介面處理單元119。資料介面處理單元113與應用程式伺服器13連接，網路介面單元119與感測器網路15連接。需特別說明，前述各處理單元可為同一處理單元硬體，亦可為不同處理單元硬體。

資源配置模組111儲存一感測器資源設定檔RP、一匯流排設定檔BP、一資源與匯流排對應設定檔MP以及一網路節點設定檔NP。其中，感測器資源設定檔RP記錄感測器相關資訊，匯流排設定檔BP記錄匯流排相關資訊，資源與匯流排對應設定檔MP記錄感測器與匯流排對應相關資訊，網路節點設定檔NP記錄網路節點及輸出/輸入相關資訊，並且在每次查詢之後皆會更新網路節點設定檔NP的內容。網路元件間之互動將於下文中予以進一步闡述。

首先，使用者欲透過應用程式伺服器13之感測器應 用程式進行感測器網路15之操作時，使用者需先針對感測器網路15進行可用感測器之查詢。因此，使用者可透過應用程式伺服器13發送一感測器查詢指令130。隨即，資料介面處理單元113便接收感測器查詢指令130，並根據感測器查詢指令130查詢感測器資源設定檔RP，且自感測器資源設定檔RP擷取一感測器種類組態SEN。

須特別說明，感測器資源設定檔RP記錄感測器種類組態SEN，表示感測器網路15中有網路節點裝設與感測器種類組態SEN相關之感測器。接著，資料介面處理單元113便可根據感測器種類組態SEN傳送一感測器匯流排查詢指令1130，用以確認與感測器種類組態SEN相關之感測器使用何種匯流排。

具體而言，資源屬性處理單元115接著用以根據感測器匯流排查詢指令1130查詢資源與匯流排對應設定檔MP，並自資源與匯流排對應設定檔MP擷取一匯流排對應組態RBP。其中，匯流排對應組態RBP記錄感測器種類組態SEN所使用之匯流排。

據此，資源屬性處理單元115便可進一步根據匯流排對應組態RBP查詢匯流排設定檔BP，以自匯流排設定檔BP擷取與感測器種類組態SEN相關之一匯流排種類組態BUS。隨後，資源屬性處理單元115根據匯流排種類組態BUS傳送一網路節點查詢指令1150。

接著，邏輯匯流排處理單元117根據網路節點查詢指令1150發送一節點支援查詢指令1170。最後，網路介面處理單元119根據節點支援查詢指令1170查詢感測器網路15，並回傳一查詢回應1190至應用程式伺服器13。其中，查詢回應1190包含一網路節點辨識碼id1以及一網路節點感測器資訊TYPE。如此一來，資料整合裝置11便完成應用程式伺服器13與感測器網路15間之溝通。

為便於理解，以下舉例說明前述操作過程。同樣地，使用者欲透過應用程式伺服器之感測器應用程式進行感測器網路 之操作時，使用者需先針對感測器網路進行可用感測器之查詢。因此，使用者可透過應用程式伺服器發送感測器查詢指令“SELECT FROM ida-info”，藉以查詢感測器網路支援何種感測器。

隨即，資料介面處理單元便接收感測器查詢指令“SELECT FROM ida-info”，並根據感測器查詢指令“SELECT FROM ida-info”查詢感測器資源設定檔RAA，即第2圖之RP的一種實施例：

其中，由於感測器資源設定檔RAA記錄二氧化碳感測器相關之組態設定，表示感測器網路中有節點設置有二氧化碳感測器，因此，資料介面單元便自感測器資源設定檔RAA擷取感測器種類組態CO2S。

接著，資料介面處理單元根據所擷取之感測器種類組態CO2S發出感測器匯流排查詢指令“RAA.CO2S-L”至資源屬性處理單元，用以確認與感測器CO2S相關之感測器使用何種匯流排。資源屬性處理單元接著根據感測器匯流排查詢指令“RAA.CO2S-L”查詢資源與匯流排對應設定檔Mapping，即第2圖之MP的一種實施例：

據此，資源屬性處理單元自資源與匯流排對應設定檔Mapping擷取匯流排對應組態CO2S.GPIO，而匯流排對應組態CO2S.GPIO記錄感測器種類組態CO2S係對應使用通用型輸出輸入匯流排。

據此，資源屬性處理單元便可進一步根據匯流排對應組態GPIO查詢匯流排設定檔LBA，即第2圖之BP的一種實施例：

以自匯流排設定檔LBA擷取與感測器種類組態CO2S相關之匯流排種類組態GPIO。隨後，資源屬性處理單元根據匯流排種類組態GPIO傳送網路節點查詢指令“LBA.GPIO-L”。

接著，邏輯匯流排處理單元根據網路節點查詢指令“LBA.GPIO-L”發送節點支援查詢指令“list”予網路介面處理單元。而網路介面處理單元根據節點支援查詢指令“list”，並經前述查詢處理路徑回傳查詢回應“NodeID：CO2S”至應用程式伺服器。其中，NodeID：CO2S表示網路節點NodeID設置有感測器CO2S，並且在查詢回應後，NodeID會被記錄在網路節點設定檔中以便進行節點管理，例如在節點加入或離開時，或者在每次查詢之後進行內容更新。

需特別說明，本發明前述之與應用程式伺服器之間 的指令係為類資料庫之指令，將之分解為本發明之文字指令，透過文字指令下達查詢各組態資料庫之方式，完成應用程式伺服器與感測網路間之溝通。如此一來，本發明僅需針對資料庫中之組態進行調整，便可完成不同應用程式伺服器與感測器網路之溝通，而毋須如先前技術般重新撰寫新的程式及相應之API。

接著，請參考第3圖，其係本發明第三實施例之一感測器網路系統1’之示意圖。其中，第三實施例中與先前實施例之系統架構及網絡連接環境相同，因此符號相同之元件功能亦同，於此不再贅述。而第三實施例與先前實施例之差異在於，第三實施例描述於查詢完感測器網路中之感測器型態後，針對感測器進行操作之動作。

首先，於第三實施例中，使用者透過應用程式伺服器13已得知感測器網路15中具有與感測器資訊TYPE相關之感測器，因此，使用者便可透過應用程式伺服器13發送一感測器屬性查詢指令132。換言之，資料介面處理單元113自應用程式伺服器13接收感測器屬性查詢指令132，並根據感測器屬性查詢指令132查詢感測器資源設定檔RP。

而由於感測器資源設定檔RP更記錄感測器資訊TYPE相關之感測器之操作指令，因此，資料介面處理單元113便可自感測器資源設定檔RP擷取一感測器屬性資訊PTY，並將感測器屬性資訊PTY回傳至應用程式伺服器13。如此一來，使用者便可透過感測器屬性資訊PTY得知與感測器資訊TYPE相關之感測器具有何種操作功能。

為便於理解，以下同樣舉例說明前述操作過程。延續第三實施例之範例，使用者透過應用程式伺服器已得知感測器網路中具有感測器CO2S，因此，使用者便可透過應用程式伺服器發送感測器屬性查詢指令“SELECT FROM ida-CO2S”。而資料介面處理單元接收感測器屬性查詢指令“SELECT FROM ida-CO2S”，並據以查詢感測器資源設定檔RAA。

而由於感測器資源設定檔RAA更記錄感測器CO2S 相關之感測器之屬性與操作指令，即第2圖之RP的一實施例可包含感測器的屬性及操作指令的描述：

因此，資料介面處理單元便可自感測器資源設定檔RAA擷取感測器屬性資訊co2_ppm：Read，並將感測器屬性資訊co2_ppm：Read回傳至應用程式伺服器。如此一來，使用者便可透過感測器屬性資訊co2_ppm：Read得知與感測器CO2S具有co2_ppm讀取之操作。

接著，於第三實施例中，與感測器資訊TYPE相關之感測器具有基本之讀取/寫入之功能。據此，當使用者欲針對與感測器資訊TYPE相關，且設有網路節點辨識碼id1之感測器進行讀取時，資料介面處理單元113針對網路節點辨識碼id1以及感測器屬性資訊PTY，自應用程式伺服器接收一感測器屬性讀取指令134。

接著，資料介面處理單元113便根據感測器屬性讀取指令134查詢感測器資源設定檔RP，並自感測器資源設定檔RP擷取一感測器屬性組態AccessRead。隨後，資料介面處理單元113根據感測器屬性組態AccessRead傳送一感測器匯流排輸出/輸入查詢指令1132。資源屬性處理單元115接著根據感測器匯流排輸出/輸入查詢指令1132查詢資源與匯流排對應設定檔MP，並自資源與匯流排對應設定檔MP擷取匯流排對應組態RBP。

隨即，資源屬性處理單元115根據匯流排對應組態RBP查詢匯流排設定檔BP，並自匯流排設定檔BP擷取一匯流排輸出/輸入組態IO。其中，匯流排輸出/輸入組態IO記錄匯流排之輸出/輸入狀態。接著，資源屬性處理單元115根據匯流排輸出/輸入組態IO傳送一網路節點讀取指令1152。

而邏輯匯流排處理單元117根據網路節點讀取指令1152查詢一網路節點設定檔NP，並自網路節點設定檔NP擷取一記憶體位址add1。隨後，邏輯匯流排處理單元117便根據記憶體位址add1發出一網路節點讀取指令1172。網路介面處理單元119便根據網路節點讀取指令1172，針對網路節點辨識碼id1代表之網路節點，讀取網路節點之記憶體於記憶體位址add1提供之資料表格，以得到一感測器數值value，並將感測數值value回傳至應用程式伺服器13。

為便於理解，以下同樣舉例說明前述操作過程。延續先前範例，感測器CO2S具有基本之co2_ppm：Read讀取之功能。據此，當使用者欲針對與設於網路節點NodeID之感測器CO2S進行co2_ppm數值讀取時，資料介面處理單元自應用程式伺服器接收感測器屬性讀取指令“SELECT co2_ppm FROM ida-CO2S WHERE device=NodeID”，其中NodeID者為已查詢得知之節點NodeID。

接著，資料介面處理單元便根據感測器屬性讀取指令“SELECT co2_ppm FROM ida-CO2S WHERE device=NodeID”，查詢感測器資源設定檔RAA並擷取一感測器屬性組態co2_ppm。

隨後，資料介面處理單元根據感測器屬性組態co2_ppm傳送感測器匯流排輸出/輸入查詢指令“RAA.CO2S-i co2_ppm-s NodeID”。資源屬性處理單元接著根據感測器匯流排輸出/輸入查詢指令‘RAA.CO2S-i co2_ppm-s NodeID”查詢資源與匯流排對應設定檔Mapping，即第2圖的MP的一種實施例，更包含資源屬性與匯流排上的輸出輸入組態的對應描述：

並自資源與匯流排對應設定檔MP擷取匯流排對應組態CO2S.GPIO，及其ID為A01的屬性co2_ppm對應於GPIO上輸入埠P01的位置0。隨即，資源屬性處理單元根據匯流排對應組態CO2S.GPIO查詢匯流排設定檔LBA，即第2圖之BP的一種實施例，更包含GPIO匯流排上的輸出輸入組態的描述：

資源屬性處理單元更自匯流排設定檔LBA擷取一匯流排輸出/輸入組態GPIO.AI。接著，資源屬性處理單元根據匯流排輸出/輸入組態GPIO.AI傳送網路節點讀取指令“LBA GPIO-i AI0-s NodeID”。

而邏輯匯流排處理單元根據網路節點讀取指令“LBA GPIO-i AI0-s NodeID”查詢網路節點設定檔TBA：

邏輯匯流排處理單元更自網路節點設定檔TBA擷取記憶體位址0x41及每個存儲器長度32。隨後，邏輯匯流排處理單元便根據記憶體位址0x41發出網路節點讀取指令read 0x41 0 32。網路介面處理單元便根據網路節點讀取指令read 0x41 0 32，針對網路節點NodeID，讀取網路節點NodeID之記憶體於記憶體位址0x41提供之資料表格起始位置0，長度32的資料，以得到感測器數值ppm，並將感測數值ppm回傳至應用程式伺服器。

另一方面，當使用者欲針對與感測器資訊TYPE相關，且設於網路節點辨識碼id1之感測器進行屬性寫入或更新時， 資料介面處理單元113針對網路節點辨識碼id1以及感測器屬性資訊PTY，自應用程式伺服器接收一感測器屬性寫入指令136。

接著，資料介面處理單元113便根據感測器屬性寫入指令136查詢感測器資源設定檔RP，並自感測器資源設定檔RP擷取一感測器屬性組態AccessWrite。隨後，資料介面處理單元113根據感測器屬性組態AccessWrite傳送一感測器匯流排輸出/輸入查詢指令1134。資源屬性處理單元115接著根據感測器匯流排輸出/輸入查詢指令1134查詢資源與匯流排對應設定檔MP，並自資源與匯流排對應設定檔MP擷取匯流排對應組態RBP。

隨即，資料屬性處理單元115根據匯流排對應組態RBP查詢匯流排設定檔BP，並自匯流排設定檔BP擷取匯流排輸出/輸入組態IO。其中，匯流排輸出/輸入組態IO記錄匯流排之輸出/輸入狀態。接著，資料屬性處理單元115根據匯流排輸出/輸入組態IO傳送一網路節點寫入指令1154。

而邏輯匯流排處理單元117根據網路節點寫入指令1154查詢網路節點設定檔NP，並自網路節點設定檔NP擷取一記憶體位址add2。隨後，邏輯匯流排處理單元117便根據記憶體位址add2，發出一網路節點寫入指令1174。網路介面處理單元119便根據網路節點寫入指令1174，針對網路節點辨識碼id1代表之網路節點，將資料寫入至網路節點之記憶體於記憶體位址add2提供之資料表格，並得到一寫入回應ack，並將寫入回應ack回傳至應用程式伺服器13。

為便於理解，以下同樣舉例說明前述操作過程。延續先前範例，感測器CO2S具有基本之altitude：Write寫入之功能。據此，當使用者欲針對與設於網路節點NodeID之感測器CO2S進行altitude數值寫入時，資料介面處理單元自應用程式伺服器接收感測器屬性寫入指令“UPDATE ida-CO2S SET altitude=300 WHERE device=NodeID”。

接著，資料介面處理單元便根據感測器屬性讀取指令“UPDATE ida-CO2S SET altitude=300 WHERE device=NodeID”查詢感測器資源設定檔RAA：

資料介面處理單元便可自感測器資源設定檔RAA擷取感測器屬性組態altitude。

隨後，資料介面處理單元根據感測器屬性組態altitude傳送感測器匯流排輸出/輸入查詢指令“RAA.CO2S-u altitude 300-s NodeID”。資源屬性處理單元接著根據感測器匯流排輸出/輸入查詢指令“RAA.CO2S-u altitude 300-s NodeID”查詢資源與匯流排對應設定檔Mapping，並自資源與匯流排對應設定檔Mapping擷取匯流排對應組態CO2S.GPIO及其ID為A02的屬性altitude對應於GPIO上輸入埠P02的位置32。隨即，資源屬性處理單元根據匯流排對應組態CO2S.GPIO查詢匯流排設定檔LBA：

資料屬性處理單元更自匯流排設定檔LBA擷取一匯流排輸出/輸入組態GPIO.AO。接著，資料屬性處理單元根據匯流排輸出/輸入組態GPIO.AO傳送網路節點寫入指令“LBA.GPIO-u AO32 300-s NodeID”。

而邏輯匯流排處理單元根據網路節點讀取指令“LBA.GPIO-u AO32 300-s NodeID”查詢網路節點設定檔TBA：

邏輯匯流排處理單元更自網路節點設定檔TBA擷取記憶體位址0x51。隨後，邏輯匯流排處理單元便根據記憶體位址0x51發出網路節點寫入指令write 0x51 32 1 300，其中1代表資料個數。網路介面處理單元便根據網路節點寫入指令write 0x51 32 1 300，針對網路節點NodeID，將數值300寫入至網路節點NodeID之記憶體於記憶體位址0x51提供之資料表格起始位置32，並得到 寫入回應ack，並將寫入回應ack回傳至應用程式伺服器。

同樣地，前述之資料介面處理單元所接收來自應用伺服器之指令亦可以一條指令針對多個網路節點、多個感測器及多個屬性值進行操作，如“UPDATE ida-CO2S,ida-ISKT SET altitude=300,power=ON WHERE device=NodeID1,device=NodeID2”，本領域技術人員應可透過前揭露內容輕易理解，則其詳細運作情形在此不再贅述。

本發明之一第四實施例係為一資料整合方法，其流程圖請參考第4圖。第四實施例之方法係用於一資料整合裝置，包含一資源配置模組以及一資料處理模組。資料整合裝置係用於一感測器網路系統。感測器網路系統包含一感測器網路以及一應用程式伺服器。資源配置模組儲存一感測器組態。資料處理模組與應用程式伺服器以及感測器網路連接。第四實施例之詳細步驟如下所述。

首先，當使用者欲透過應用程式伺服器之感測器應用程式進行感測器網路之操作時，使用者便可直接透過應用程式伺服器發送一感測器查詢指令至資料整合裝置，於是執行步驟401，令資料處理模組自應用程式伺服器接收感測器查詢指令。

執行步驟402，令資料處理模組根據感測器查詢指令存取感測器組態以查詢感測器網路。最後，執行步驟403，令資料處理模組回傳一查詢回應至應用程式伺服器，以完成應用程式伺服器與感測器網路間之溝通。

本發明之一第五實施例係為一資料整合方法，其流程圖請參考第5A-5D圖。第五實施例之方法係用於一資料整合裝置，包含一資源配置模組以及一資料處理模組。資料整合裝置係用於一感測器網路系統。感測器網路系統包含一感測器網路以及一應用程式伺服器。資源配置模組儲存一感測器組態，且感測器組態更包含一感測器資源設定檔、一匯流排設定檔、一資源與匯流排對應設定檔以及一網路節點設定檔。

而資料處理模組更包含一資料介面處理單元、一資 源屬性處理單元、一邏輯匯流排處理單元以及一網路介面處理單元。資料處理模組透過資料介面處理單元與應用程式伺服器連接，並透過網路介面處理單元與感測器網路連接。第五實施例之詳細步驟如下所述。

首先，類似地，當使用者欲透過應用程式伺服器之感測器應用程式進行感測器網路之操作時，使用者便可直接透過應用程式伺服器發送一感測器查詢指令至資料整合裝置，於是執行步驟501，令資料介面處理單元自應用程式伺服器接收感測器查詢指令。執行步驟502，令資料介面處理單元根據感測器查詢指令查詢感測器資源設定檔，並自感測器資源設定檔擷取一感測器種類組態。

接著，執行步驟503，令資料介面處理單元根據感測器種類組態傳送一感測器匯流排查詢指令。執行步驟504，令資源屬性處理單元根據感測器匯流排查詢指令查詢資源與匯流排對應設定檔，並自資源與匯流排對應設定檔擷取一匯流排對應組態。執行步驟505，令資源屬性處理單元根據匯流排對應組態查詢匯流排設定檔，並自匯流排設定檔擷取一匯流排種類組態。

隨後，執行步驟506，令資源屬性處理單元根據匯流排種類組態傳送一網路節點查詢指令。執行步驟507，令邏輯匯流排處理單元根據網路節點查詢指令發送一節點支援查詢指令。執行步驟508，令網路介面處理單元根據節點支援查詢指令查詢感測器網路，並回傳查詢回應至應用程式伺服器。其中，查詢回應包含一網路節點辨識碼以及一網路節點感測器資訊。

接著，當應用程式伺服器獲得感測器網路之網路節點辨識碼以及網路節點感測器資訊後，便可針對網路節點之感測器進行屬性查詢。執行步驟509，令資料介面處理單元針對網路節點感測器資訊，自應用程式伺服器接收一感測器屬性查詢指令。執行步驟510，令資料介面處理單元根據感測器屬性查詢指令查詢感測器資源設定檔，並自感測器資源設定檔擷取一感測器屬性資訊。執行步驟511，令資料介面處理單元將感測器屬性資訊回傳至 應用程式伺服器。

而當應用程式伺服器得知感測器屬性資訊後，便可針對網路節點進行相應讀取與寫入之操作。先說明讀取相關操作，執行步驟512，令資料介面處理單元針對網路節點辨識碼以及感測器屬性資訊，自應用程式伺服器接收一感測器屬性讀取指令。執行步驟513，令資料介面處理單元根據感測器屬性讀取指令查詢感測器資源設定檔，並自感測器資源設定檔擷取一感測器屬性組態。

接著，執行步驟514，令資料介面處理單元根據感測器屬性組態傳送一感測器匯流排輸出/輸入查詢指令。執行步驟515，令資源屬性處理單元根據感測器匯流排輸出/輸入查詢指令查詢資源與匯流排對應設定檔，並自資源與匯流排對應設定檔擷取匯流排對應組態。執行步驟516，令資源屬性處理單元根據匯流排對應組態查詢匯流排設定檔，並自匯流排設定檔擷取一匯流排輸出/輸入組態。

隨後，執行步驟517，令資源屬性處理單元根據匯流排輸出/輸入組態傳送一網路節點讀取指令。執行步驟518，令邏輯匯流排處理單元根據網路節點讀取指令查詢網路節點設定檔，並自網路節點設定檔擷取一第一記憶體位址。執行步驟519，令邏輯匯流排處理單元根據第一記憶體位址發出一網路節點讀取指令。

執行步驟520，令網路介面處理單元針對網路節點辨識碼代表之一網路節點，根據網路節點讀取指令，讀取網路節點於第一記憶體位址提供之一資料表格，並得到一感測器數值。執行步驟521，令網路介面處理單元將該感測器數值回傳至應用程式伺服器。

另一方面，說明寫入相關操作，執行步驟522，令資料介面處理單元針對網路節點辨識碼以及感測器屬性資訊，自應用程式伺服器接收一感測器屬性寫入指令。執行步驟523，令資料介面處理單元根據感測器屬性寫入指令查詢感測器資源設定檔， 並自感測器資源設定檔擷取感測器屬性組態。執行步驟524，令資料介面處理單元根據感測器屬性組態傳送感測器匯流排輸出/輸入查詢指令。

接著，執行步驟525，令資源屬性處理單元根據感測器匯流排輸出/輸入查詢指令查詢資源與匯流排對應設定檔，並自資源與匯流排對應設定檔擷取匯流排對應組態。執行步驟526，令資源屬性處理單元根據匯流排對應組態查詢匯流排設定檔，並自匯流排設定檔擷取匯流排輸出/輸入組態。執行步驟527，令資源屬性處理單元根據匯流排輸出/輸入組態傳送一網路節點寫入指令。

隨後，執行步驟528，令邏輯匯流排處理單元根據網路節點寫入指令查詢網路節點設定檔，並自網路節點設定檔擷取一第二記憶體位址。執行步驟529，令邏輯匯流排處理單元根據第二記憶體位址發出一網路節點寫入指令。執行步驟530，令網路介面處理單元針對網路節點辨識碼代表之一網路節點，根據網路節點寫入指令，對網路節點於第二記憶體位址提供之一資料表格進行寫入。執行步驟531，令網路介面處理單元回傳一寫入回應至應用程式伺服器。

綜上所述，本發明之資料整合裝置可將感測器網路之網路節點及感測器相關組態分層管理，並透過類資料庫操作之文字指令進行組態之存取，最後再以表格之形式將操作結果資料提供予應用程式伺服器，如此一來，應用程式於開發時，便無須將感測器網路之底層之相關組態列入考慮，以加速應用程式之開發並提高應用程式使用之彈性。

惟上述實施例僅為例示性說明本發明之實施態樣，以及闡釋本發明之技術特徵，並非用來限制本發明之保護範疇。任何熟悉此技藝之人士可輕易完成之改變或均等性之安排均屬於本發明所主張之範圍，本發明之權利保護範圍應以申請專利範圍為準。

1‧‧‧感測器網路系統

11‧‧‧資料整合裝置

111‧‧‧資源配置模組

113‧‧‧資料介面處理單元

115‧‧‧資源屬性處理單元

117‧‧‧邏輯匯流排處理單元

119‧‧‧網路介面處理單元

13‧‧‧應用程式伺服器

130‧‧‧感測器查詢指令

1130‧‧‧感測器匯流排查詢指令

1150‧‧‧網路節點查詢指令

1170‧‧‧節點支援查詢指令

1190‧‧‧查詢回應

RP‧‧‧感測器資源設定檔

BP‧‧‧匯流排設定檔

MP‧‧‧資源與匯流排對應設定檔

SEN‧‧‧感測器種類組態

BUS‧‧‧匯流排種類組態

RBP‧‧‧匯流排對應組態

id1‧‧‧網路節點辨識碼

TYPE‧‧‧網路節點感測器資訊

Claims (10)

1. 一種用於一感測器網路系統之資料整合裝置，該感測器網路系統包含一感測器網路以及一應用程式伺服器，該資料整合裝置包含：一資源配置模組，用以儲存一感測器組態；一資料處理模組，與該應用程式伺服器連接，以及與該感測器網路連接，用以自該應用程式伺服器接收一感測器查詢指令，根據該感測器查詢指令存取該感測器組態以查詢該感測器網路，並回傳一查詢回應至該應用程式伺服器，該感測器組態於被存取後進行更新。
2. 如請求項1所述之資料整合裝置，其中，該感測器組態包含一感測器資源設定檔、一匯流排設定檔以及一資源與匯流排對應設定檔，該資料處理模組更包含：一資料介面處理單元，用以：自該應用程式伺服器接收該感測器查詢指令；根據該感測器查詢指令查詢該感測器資源設定檔，並自該感測器資源設定檔擷取一感測器種類組態；根據該感測器種類組態傳送一感測器匯流排查詢指令；一資源屬性處理單元，用以：根據該感測器匯流排查詢指令查詢該資源與匯流排對應設定檔，並自該資源與匯流排對應設定檔擷取一匯流排對應組態； 根據該匯流排對應組態查詢該匯流排設定檔，並自該匯流排設定檔擷取一匯流排種類組態；根據該匯流排種類組態傳送一網路節點查詢指令；一邏輯匯流排處理單元，用以：根據該網路節點查詢指令發送一節點支援查詢指令；一網路介面處理單元，與該感測器網路連接，用以：根據該節點支援查詢指令查詢該感測器網路，並回傳該查詢回應至該應用程式伺服器，其中，該查詢回應包含一網路節點辨識碼以及一網路節點感測器資訊。
3. 如請求項2所述之資料整合裝置，其中，該資料介面處理單元更用以：針對該網路節點感測器資訊，自該應用程式伺服器接收一感測器屬性查詢指令；根據該感測器屬性查詢指令查詢該感測器資源設定檔，並自該感測器資源設定檔擷取一感測器屬性資訊；將該感測器屬性資訊回傳至該應用程式伺服器。
4. 如請求項3所述之資料整合裝置，其中，該感測器組態更包含一網路節點設定檔，該資料介面處理單元更用以：針對該網路節點辨識碼以及該感測器屬性資訊，自 該應用程式伺服器接收一感測器屬性讀取指令；根據該感測器屬性讀取指令查詢該感測器資源設定檔，並自該感測器資源設定檔擷取一感測器屬性組態；根據該感測器屬性組態傳送一感測器匯流排輸出/輸入查詢指令；其中，該資源屬性處理單元更用以：根據該感測器匯流排輸出/輸入查詢指令查詢該資源與匯流排對應設定檔，並自該資源與匯流排對應設定檔擷取該匯流排對應組態；根據該匯流排對應組態查詢該匯流排設定檔，並自該匯流排設定檔擷取一匯流排輸出/輸入組態；根據該匯流排輸出/輸入組態傳送一網路節點讀取指令；其中，該邏輯匯流排處理單元更用以：根據該網路節點讀取指令查詢該網路節點設定檔，並自該網路節點設定檔擷取一記憶體位址；根據該記憶體位址發出一網路節點讀取指令；其中，該網路介面處理單元更用以：針對該網路節點辨識碼代表之一網路節點，根據該網路節點讀取指令，讀取該網路節點於該記憶體位址提供之一資料表格，並得到一感測器數值；將該感測器數值回傳至該應用程式伺服器。
5. 如請求項3所述之資料整合裝置，其中，該感測器組態 更包含一網路節點設定檔，該資料介面處理單元更用以：針對該網路節點辨識碼以及該感測器屬性資訊，自該應用程式伺服器接收一感測器屬性寫入指令；根據該感測器屬性寫入指令查詢該感測器資源設定檔，並自該感測器資源設定檔擷取一感測器屬性組態；根據該感測器屬性組態傳送一感測器匯流排輸出/輸入查詢指令；其中，該資源屬性處理單元更用以：根據該感測器匯流排輸出/輸入查詢指令查詢該資源與匯流排對應設定檔，並自資源與匯流排對應設定檔擷取該匯流排對應組態；根據該匯流排對應組態查詢該匯流排設定檔，並自該匯流排設定檔擷取一匯流排輸出/輸入組態；根據該匯流排輸出/輸入組態傳送一網路節點寫入指令；其中，該邏輯匯流排處理單元更用以：根據該網路節點寫入指令查詢該網路節點設定檔，並自該網路節點設定檔擷取一記憶體位址；根據該記憶體位址發出一網路節點寫入指令；其中，該網路介面處理單元更用以：針對該網路節點辨識碼代表之一網路節點，根據該網路節點寫入指令，對該網路節點於該記憶體位址 提供之一資料表格進行寫入；回傳一寫入回應至該應用程式伺服器。
6. 一種用於一資料整合裝置之資料整合方法，該資料整合裝置係用於一感測器網路系統，包含一資源配置模組以及一資料處理模組，該感測器網路系統包含一感測器網路以及一應用程式伺服器，該資源配置模組儲存一感測器組態，該資料處理模組與該應用程式伺服器連接，以及與該感測器網路連接，該資料整合方法包含：(a)令該資料處理模組自該應用程式伺服器接收一感測器查詢指令；(b)令該資料處理模組根據該感測器查詢指令存取該感測器組態以查詢該感測器網路；(c)令該資料處理模組回傳一查詢回應至該應用程式伺服器，並更新該感測器組態。
7. 如請求項6所述之資料整合方法，其中，該感測器組態包含一感測器資源設定檔、一匯流排設定檔以及一資源與匯流排對應設定檔，該資料處理模組更包含一資料介面處理單元、一資源屬性處理單元、一邏輯匯流排處理單元以及一網路介面處理單元，步驟(a)更包含：(a1)令該資料介面處理單元自該應用程式伺服器接收該感測器查詢指令；其中，步驟(b)更包含：(b1)令該資料介面處理單元根據該感測器查詢指令查詢該感測器資源設定檔，並自該感測器資源設定檔 擷取一感測器種類組態；(b2)令該資料介面處理單元根據該感測器種類組態傳送一感測器匯流排查詢指令；(b3)令該資源屬性處理單元根據該感測器匯流排查詢指令查詢該資源與匯流排對應設定檔，並自該資源與匯流排對應設定檔擷取一匯流排對應組態；(b4)令該資源屬性處理單元根據該匯流排對應組態查詢該匯流排設定檔，並自該匯流排設定檔擷取一匯流排種類組態；(b5)令該資源屬性處理單元根據該匯流排種類組態傳送一網路節點查詢指令；(b6)令該邏輯匯流排處理單元根據該網路節點查詢指令發送一節點支援查詢指令；(b7)令該網路介面處理單元根據該節點支援查詢指令查詢該感測器網路，並回傳該查詢回應至該應用程式伺服器，其中，該查詢回應包含一網路節點辨識碼以及一網路節點感測器資訊。
8. 如請求項7所述之資料整合方法，更包含：(d)令該資料介面處理單元針對該網路節點感測器資訊，自該應用程式伺服器接收一感測器屬性查詢指令；(e)令該資料介面處理單元根據該感測器屬性查詢指令查詢該感測器資源設定檔，並自該感測器資源設定檔擷取一感測器屬性資訊； (f)令該資料介面處理單元將該感測器屬性資訊回傳至該應用程式伺服器。
9. 如請求項8所述之資料整合方法，該感測器組態更包含一網路節點設定檔，該資料整合方法更包含：(g)令該資料介面處理單元針對該網路節點辨識碼以及該感測器屬性資訊，自該應用程式伺服器接收一感測器屬性讀取指令；(h)令該資料介面處理單元根據該感測器屬性讀取指令查詢該感測器資源設定檔，並自該感測器資源設定檔擷取一感測器屬性組態；(i)令該資料介面處理單元根據該感測器屬性組態傳送一感測器匯流排輸出/輸入查詢指令；(j)令該資源屬性處理單元根據該感測器匯流排輸出/輸入查詢指令查詢該資源與匯流排對應設定檔，並自該資源與匯流排對應設定檔擷取該匯流排對應組態；(k)令該資源屬性處理單元根據該匯流排對應組態查詢該匯流排設定檔，並自該匯流排設定檔擷取一匯流排輸出/輸入組態；(l)令該資源屬性處理單元根據該匯流排輸出/輸入組態傳送一網路節點讀取指令；(m)令該邏輯匯流排處理單元根據該網路節點讀取指令查詢該網路節點設定檔，並自該網路節點設定檔擷取一記憶體位址；(n)令該邏輯匯流排處理單元根據該記憶體位址 發出一網路節點讀取指令；(o)令該網路介面處理單元針對該網路節點辨識碼代表之一網路節點，根據該網路節點讀取指令，讀取該網路節點於該記憶體位址提供之一資料表格，並得到一感測器數值；(p)令該網路介面處理單元將該感測器數值回傳至該應用程式伺服器。
10. 如請求項8所述之資料整合方法，該感測器組態更包含一網路節點設定檔，該資料整合方法更包含：(g)令該資料介面處理單元針對該網路節點辨識碼以及該感測器屬性資訊，自該應用程式伺服器接收一感測器屬性寫入指令；(h)令該資料介面處理單元根據該感測器屬性寫入指令查詢該感測器資源設定檔，並自該感測器資源設定檔擷取一感測器屬性組態；(i)令該資料介面處理單元根據該感測器屬性組態傳送一感測器匯流排輸出/輸入查詢指令；(j)令該資源屬性處理單元根據該感測器匯流排輸出/輸入查詢指令查詢該資源與匯流排對應設定檔，並自該資源與匯流排對應設定檔擷取該匯流排對應組態；(k)令該資源屬性處理單元根據該匯流排對應組態查詢該匯流排設定檔，並自該匯流排設定檔擷取一匯流排輸出/輸入組態；(l)令該資源屬性處理單元根據該匯流排輸出/輸 入組態傳送一網路節點寫入指令；(m)令該邏輯匯流排處理單元根據該網路節點寫入指令查詢該網路節點設定檔，並自該網路節點設定檔擷取一記憶體位址；(n)令該邏輯匯流排處理單元根據該記憶體位址發出一網路節點寫入指令；(o)令該網路介面處理單元針對該網路節點辨識碼代表之一網路節點，根據該網路節點寫入指令，對該網路節點於該記憶體位址提供之一資料表格進行寫入；(p)令該網路介面處理單元於步驟(o)後，回傳一寫入回應至該應用程式伺服器。