WO2018227691A1 - 一种物联网设备管理系统 - Google Patents

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WO2018227691A1
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things
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iot
device management
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PCT/CN2017/093315
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杜光东
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Shenzhen Shenglu IoT Communication Technology Co Ltd
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Shenzhen Shenglu IoT Communication Technology Co Ltd
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/06—Management of faults, events, alarms or notifications
    • H04L41/0631—Management of faults, events, alarms or notifications using root cause analysis; using analysis of correlation between notifications, alarms or events based on decision criteria, e.g. hierarchy, tree or time analysis
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/08—Configuration management of networks or network elements
    • H04L41/0803—Configuration setting
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Definitions

  • the present invention belongs to the technical field of Internet of Things, and in particular, to an Internet of Things device management system.
  • the Internet of Things data transmission of the Internet of Things device cannot be harmoniously co-ordinated with existing protocols such as WIFI, which is not conducive to the large-scale expansion of the Internet of Things.
  • WIFI existing protocols
  • the reason is that the data of the IoT device is transmitted with the other data through the wireless network at the same time.
  • the wireless network transmits the Internet of Things data, it will affect the stability of other data transmission.
  • the wireless network transmits other data, other data signals. It is easy to cause the instability of IoT signal transmission, and the unreliability of IoT data, so it is not conducive to the expansion of the large specification of the Internet of Things.
  • An object of the embodiments of the present invention is to provide an Internet of Things device management system, which aims to solve the problem that the existing IoT data transmission of the Internet of Things device and the existing protocol such as WIFI cannot be harmonious in the existing IoT device management system. Getting along is not conducive to the expansion of the large specification of the Internet of Things.
  • Embodiments of the present invention are implemented in this manner, including a plurality of Internet of Things devices, and a plurality of Internet of Things devices are connected to an IoT device management center through an Internet of Things forwarding node;
  • each of the plurality of Internet of Things devices is provided with an Internet of Things data transmission module and wirelessly transmitted with the Internet of Things forwarding node;
  • the Internet of Things forwarding node configures a random backoff of the wireless network, receives Internet of Things data broadcasted by each IoT device in the random backoff, and performs data packet extraction and data extraction on the Internet of Things data. Processing, re-packaging the extracted data according to the data encapsulation format, and identifying the function type and device type of the data in the packaged data;
  • the Internet of Things device management center performs communication and data exchange between the Internet, the wireless network and the Internet of Things forwarding node, and performs data packetization and data extraction processing on the packaged data according to the data decapsulation format, and the Internet of Things device Based on the processed data, the management center implements the functions of the IoT devices in the Internet of Things.
  • the Internet of Things forwarding node receives the data packet sent by the Internet of Things device, and converts the data packet into an IP data packet for use by the Internet of Things device management center.
  • the Internet of Things forwarding node indirectly receives a large amount of IoT data in the same port, and caches the Internet of Things data; and applies the processed IoT data to the cache;
  • the Internet of Things forwarding node since the Internet of Things forwarding node is configured with a random backoff of the wireless network, the Internet of Things data can be squeezed into other transmission data of the same spectrum by random backoff. Different, so there is no potential signal interference between the Internet of Things and other transmitted data, so it will not affect the stability of other data transmission. Therefore, IoT data transmission of IoT devices can be in harmony with existing protocols such as WIFI. Conducive to the expansion of the large-scale extension of the Internet of Things, the beneficial effect lies in two aspects. On the one hand, the Internet of Things data broadcasted by each IoT device is received in the random back-off time, so that the Internet of Things data can be transmitted normally, and the Internet of Things is improved. The stability of data, on the other hand, extends the transmission mode of IoT data and enhances the intelligence of the Internet of Things.
  • FIG. 1 is a first structural block diagram of an Internet of Things device management system according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a first interaction flow diagram of an Internet of Things device management center and an Internet of Things device according to an embodiment of the present invention
  • 3 is a second interaction flowchart of an Internet of Things device management center and an Internet of Things device according to an embodiment of the present invention
  • 4 is a flow chart of interaction between an Internet of Things device management center, an Internet of Things device, and a client according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a first structural block diagram of interconnection of an Internet of Things device management center and an Internet of Things device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a second structural block diagram of interconnection of an Internet of Things device management center and an Internet of Things device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a third structural block diagram of interconnection of an Internet of Things device management center and an Internet of Things device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a second structural block diagram of an Internet of Things device management system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a flowchart of an operation of an Internet of Things device management system according to an embodiment of the present invention.
  • the term “if” may be interpreted as “when" or “once” or “in response to determining” or “in response to detecting” depending on the context. ". Similarly, the phrase “if determined” or “if detected [condition or event described]” may be interpreted in context to mean “once determined” or “in response to determining” or “once detected [condition or event described] ] “OR” in response to detecting [described condition or event].
  • FIG. 1 is a first structural block diagram of an Internet of Things device management system according to an embodiment of the present invention, which is described in detail as follows: [0031]
  • the Internet of Things device management system of FIG. 1 includes multiple objects. Networked devices, multiple IoT devices connected to the IoT device management center through the IoT forwarding node;
  • each of the plurality of Internet of Things devices is provided with an Internet of Things data transmission module and wirelessly transmitted with the Internet of Things forwarding node;
  • the Internet of Things forwarding node configures a random backoff of the wireless network, receives IoT data broadcasted by each IoT device in the random backoff, and performs data packet extraction and data processing on the Internet of Things data. Re-packaging the extracted data according to the data encapsulation format, and identifying the function type and device type of the data in the packaged data;
  • the IoT device management center performs communication and data exchange between the Internet, the wireless network, and the Internet of Things forwarding node, and performs data packetization and data extraction processing on the packaged data according to the data decapsulation format, and the Internet of Things device Based on the processed data, the management center implements the functions of the IoT devices in the Internet of Things.
  • the Internet of Things data transmission module processes the Internet of Things data in a format of a data packet, and transmits the Internet of Things data to the Internet of Things forwarding node.
  • the Internet of Things data transmission module collects Internet of Things data, and transmits the Internet of Things data through the radio frequency and infrared communication modes in the same day to improve the porter. Rate, reduce potential conflicts and interference.
  • the multi-domain peer data transmission and reception can greatly improve the baud rate, and can also reduce potential conflicts and interferences, and enhance the stability of data transmission.
  • the Internet of Things forwarding node receives a data packet sent by the Internet of Things device, and converts the data packet into an IP data packet for the Internet of Things device. Used by the Management Center.
  • the forwarding node converts the data packet generated by the ⁇ protocol into an IP data packet, and completes the conversion of the ⁇ data packet, so that the Internet device can directly transmit the converted IP data packet, thereby facilitating access to the Internet.
  • the Internet of Things data transmission module processes the Internet of Things data in an encapsulation format of the data packet, and transmits the processed Internet of Things data to the Internet of Things forwarding node.
  • the Internet of Things forwarding node collects the Internet of Things data, and uses the format of the data packet to perform data packet processing and data extraction on the received Internet of Things data.
  • the IoT data is de-packetized and extracted, and the extracted data is repackaged according to a data encapsulation format, and the function type and device type of the data are identified in the packaged data, specifically:
  • the function type of the identification data includes: a registration frame, a heartbeat frame, a configuration frame, an indication frame, a query frame, a logout frame, an application report frame, and an application data frame.
  • the device type of the Internet of Things device comprises at least one of a water meter, an electric meter, a gas meter, a heat meter, an air quality detector, a sprinkler, a water amount detector, and a fire detector.
  • the IoT device management center further includes a service management module, where the service management module is used to implement various meter service management, handset data management, network transaction platform service management, and other terminal payment service management. , remote data management and IC card business management functions;
  • the Internet of Things device management center further includes a basic data management module, a network transmission management module, and a system setting management module.
  • the basic data management module is used to implement data concentrator site setting, regional setting, and metering in the Internet of Things
  • the network transmission management module is configured to implement functions such as network topology management, data concentrator site management, and data distribution center management;
  • the report management module is configured to implement customer basic information report management, customer payment information report management, and customer supplementary card information report management, and daily report, monthly report and chronology generation management functions;
  • the system setting management module is configured to implement functions of an administrator setting, a menu setting, a password setting, an invoice format setting, and a serial port setting.
  • FIG. 2 is a first interaction flow diagram of an Internet of Things device management center and an Internet of Things device according to an embodiment of the present invention, which is described in detail as follows:
  • S201 the Internet of Things device sends an IoT device fault code to the IoT device management center
  • S202 the IoT device management center receives an IoT device fault code sent by the Internet of Things device
  • the networked device fault code includes a keyword of the fault information, and the fault information of the IoT device is obtained according to the keyword of the IoT device fault code
  • the IoT device management center searches for a solution for the IoT device fault code.
  • the failure of the Internet of Things terminal refers to a failure of the Internet of Things terminal in addition to the self-sending command and the receiving instruction.
  • the fault information mentioned in this embodiment may include: a detector failure, a lens failure, an acquisition day error, and the like.
  • the keywords of the fault information can be detectors, lenses, daytime, and the like.
  • the solution is sent to the IoT device, specifically: sending a first solution with the highest frequency value in the solution to the IoT device.
  • the frequency of use of the location is the number of times the solution is used in each category.
  • the first solution that needs to be directed to the fault information is that the IoT device is restarted, and after the Internet of Things terminal receives and parses the first solution, it restarts to automatically repair the fault information.
  • FIG. 3 is a second interaction flow diagram of an Internet of Things device management center and an Internet of Things device according to an embodiment of the present invention, which is described in detail as follows:
  • S205 The IoT device management center sends a first solution with the highest frequency value in the solution to the Internet of Things device.
  • S206 If the successful response of the IoT device failure resolution is not received within the preset time interval, the second solution is selected to be sent to the IoT device, and if the second solution cannot solve the fault, the other solution is The solution is sent in order of frequency of use.
  • the solution for the fault information found in the Internet of Things management center is a plurality of solutions, and the multiple solutions may be sorted according to the use frequency value so as to be able to be sent according to the above steps.
  • the use frequency value of the above second solution is lower than the use frequency value of the first solution.
  • the solution for the fault information found in the Internet of Things management center is a plurality of solutions, and the multiple solutions may be sorted according to the use frequency value, so as to be able to be sent according to the above steps.
  • the use frequency value of the above second solution is lower than the use frequency value of the first solution.
  • FIG. 4 is a flow chart of interaction between an Internet of Things device management center, an Internet of Things device, and a client according to an embodiment of the present invention, which is described in detail as follows:
  • the IoT device fault code includes a keyword of the fault information, acquires fault information of the IoT device according to the keyword of the IoT device fault code, and finds a solution to the fault code of the IoT device. Program.
  • the client includes at least one of a WeChat client, a QQ client, or a Weibo client.
  • the pre-bound client sends a prompt message indicating that the fault information has no matching solution, so as to maintain the personnel and the defect. solve.
  • the solution for fault information is sent to the Internet of Things terminal through the Internet of Things management center, so that the Internet of Things device can automatically solve its own fault and shorten the fault repair of the Internet of Things equipment. , saving the maintenance cost of the IoT system and improving the availability of the entire Internet of Things.
  • FIG. 5 is a first structural block diagram of an interconnection of an Internet of Things device management center and an Internet of Things device according to an embodiment of the present invention.
  • a data forwarding network forwards data of an IoT device to an Internet of Things device management center.
  • the data forwarding network includes an IoT gateway.
  • the IoT gateway can forward data from IoT devices to the IoT device management center.
  • the data forwarding network includes an Internet of Things gateway and an Internet of Things switch.
  • the Internet of Things forwarding node is configured with a random backoff period of the wireless network, and the Internet of Things data can be squeezed into other transmission data of the same spectrum through random backoffs. Therefore, there is no potential signal interference between the Internet of Things and other transmission data, so it does not affect the stability of other data transmission. Therefore, the IoT data transmission of the Internet of Things device can be in harmony with existing protocols such as WIFI, which is beneficial to The large-scale extension of the Internet of Things has two advantages. On the one hand, the Internet of Things data broadcasted by each IoT device is received in the random back-off time, so that the Internet of Things data can be transmitted normally, and the Internet of Things data is improved. Stability, on the other hand, extends the transmission mode of IoT data and enhances the intelligence of the Internet of Things.
  • the embodiment of the present invention describes an implementation process for processing an Internet of Things data by an Internet of Things forwarding node, which is described in detail as follows:
  • the Internet of Things forwarding node indirectly receives a large amount of IoT data in the same port, and caches the Internet of Things data;
  • the Internet of Things forwarding node receives a large amount of temperature data sent by the Internet of Things device, and sorts the received temperature data to obtain the highest temperature value, and the highest temperature value. Cached in the cache module for transmission to the IoT device management center for processing, the IoT device management center only needs to judge whether the highest temperature value exceeds the fire detection threshold, and has decided whether to send a fire warning alarm. [0085] sorting the humidity detection data in the received Internet of Things data to obtain a maximum value of the humidity or a minimum value of the humidity, and then buffering the maximum value or the minimum value of the humidity for uploading to the Internet of Things device management. center;
  • the Internet of Things forwarding node receives a large amount of water quantity data sent by the Internet of Things device, sorts the received water quantity and quantity data, and obtains the highest value of the water quantity, and the water quantity is The highest value is cached in the cache module for transmission to the IoT device management center for processing.
  • the IoT device management center only needs to determine whether the highest water quantity exceeds the flood detection threshold and has decided whether to send a flood alarm.
  • the Internet of Things forwarding node receives a large amount of power data sent by the Internet of Things device, and sorts the received power data to obtain the highest value of the power, and the highest value of the power is obtained. Cached in the cache module for transmission to the IoT device management center for processing, the IoT device management center only needs to determine whether the highest battery value exceeds the power detection threshold, and has decided whether to send the power detection alarm.
  • the Internet of Things forwarding node receives a large amount of natural gas data sent by the IoT device, sorts the received natural gas data, and obtains the highest value of the natural gas, and the highest value of the natural gas. Cached in the cache module for transfer to the IoT Device Management Center In the line processing, the IoT equipment management center only needs to judge whether the highest value of natural gas exceeds the natural gas detection threshold, and has decided whether to send a natural gas detection alarm.
  • the Internet of Things forwarding node receives a large amount of PM2.5 detection data sent by the IoT device, and sorts the received PM2.5 data to obtain PM2.5.
  • the highest value, the highest value of the PM2.5 is cached in the cache module for transmission to the IoT device management center for processing, and the IoT device management center only needs to judge whether the highest value of PM2.5 exceeds PM2. .5 detection threshold, has decided whether to send PM2.5 detection alarm.
  • the Internet of Things forwarding node receives a large amount of carbon dioxide data sent by the Internet of Things device, sorts the received carbon dioxide data, and obtains the highest value of the carbon dioxide, and the highest value of the carbon dioxide. Cached in the cache module for transmission to the IoT device management center for processing, the IoT device management center only needs to judge whether the highest value of carbon dioxide exceeds the carbon dioxide detection threshold, and has decided whether to send a carbon dioxide detection alarm.
  • the Internet of Things forwarding node receives a large amount of carbon monoxide data sent by the Internet of Things device, and sorts the received carbon monoxide data to obtain the highest value of carbon monoxide, and the highest value of the carbon monoxide. Cached in the cache module for delivery to the IoT device management center for processing, the IoT device management center only needs the highest value of carbon monoxide It is determined whether to send a carbon monoxide detection alarm by determining whether the carbon monoxide detection threshold is exceeded.
  • the processing is performed to save the public network traffic. If the detection data is not sorted to obtain the maximum value and the minimum value in the IoT forwarding node, all the detection data needs to be cached. It is finally transmitted to the IoT device management center, and then the IoT device management center processes all the received data. When the IoT device management center processes the detection information in a large number of IoT forwarding nodes, it needs to be processed very much. The large amount of data greatly affects the processing performance of the entire network, and ultimately affects the detection results.
  • the Internet of Things device includes a water meter and an electric meter. At least one of a gas meter, a heat meter, an air quality detector, a sprinkler, a water quantity detector, and a fire detector.
  • the water meter includes at least a valve component, a mechanical meter, a CPU controller, a valve component control circuit, an IC card read/write circuit, a liquid crystal display circuit and a device
  • the networked data transmission module wherein the Internet of Things data transmission module and the Internet of Things forwarding node perform wireless transmission, and the water valve valve assembly is provided with a water outlet and a water inlet.
  • the IoT data transmission module of the water meter receives the water sampling instruction, samples the passing water amount by the mechanical meter, and transmits the sampling result to the CPU controller, and uses the internal clock function of the CPU controller to compile Set and store the start time of the electric valve on the water meter, and set the period from the power-on to the first signal acquisition in advance by the program. After the valve assembly is smashed, if it is mechanically metered in this set period If no signal is collected, the CPU sends a command to close the valve to the valve assembly control circuit to close the valve assembly, thereby closing the water source input port and preventing the flow through the valve assembly to prevent the user from continuing to use the meterless state, preventing the water meter from passing through. The valve is closed, and the CPU controller reads the information through the data transmission module or the IC card read/write circuit, and displays the information through the liquid crystal display through the liquid crystal display circuit, thereby facilitating the user to view and purchase in advance.
  • the electric meter includes at least a CPU controller, a relay, a voltage detecting circuit, a relay control circuit, a pulse counter, an EPPRPM memory, and an Internet of Things data transmission module, where The Internet of Things data transmission module and the Internet of Things forwarding node perform wireless transmission.
  • the voltage detecting circuit detects whether the power supply meets the requirements, and the power supply is input to the VI pulse buffer amplifier to improve the load capacity and reduce the influence of the load on the signal source, and the anti-interference capability is increased, and then the two are realized by the analog multiplier.
  • the mutually uncorrelated signals are multiplied, that is, the output signal is proportional to the product of the two input signals, and then transmitted to the buffer counter through the V/F converter.
  • the buffer counter After the buffer counter is counted, it is passed to the CPU controller for processing, and the CPU controller passes
  • the IC card reading and writing circuit reads the information or receives the data information from the Internet of Things through the data transmission module, and displays the information through the liquid crystal display through the liquid crystal display circuit, so that the user can view the information on the table and understand the information on the table.
  • the buzzer can be integrated in the meter. When the margin is less than the preset minimum amount, the buzzer will sound to remind, and the EPPROM memory integrated with the CPU controller stores data to ensure data security.
  • Sex and integrity when a sudden power failure, after the voltage detection circuit detects the signal, The signal is sent to the CPU controller, and the CPU controller sends a command to automatically save the data to the EPPROM memory.
  • the CPU controller will command The relay control circuit is turned on, and the relay is controlled by the relay operating circuit to turn off the input power.
  • the gas meter includes at least a base meter, a reed switch counting circuit, an electromechanical valve control circuit, an IC card read/write circuit, a liquid crystal display circuit, a CPU controller, and The Internet of Things data transmission module, wherein the Internet of Things data transmission module and the Internet of Things forwarding node perform wireless transmission, and an organic electric valve is arranged in the base table, and the gas source outlet and the inlet opening and closing are controlled by the electromechanical valve.
  • the IC card realizes data interaction between the IC card and the CPU through the IC card read/write circuit, samples the passing gas volume by counting the reed switch, and transmits the sampling result to the CPU controller, and then uses the CPU
  • the internal clock function of the controller by compiling the settings and storing the start time of the electric valve on the gas meter, the program sets the period from the power-on to the first acquisition signal in advance, after the electromechanical valve is opened, If the reed switch does not collect the signal during this set period, the CPU sends a command to close the valve to the electromechanical valve control circuit to close the electromechanical valve, thereby closing the air supply input port to prevent the gas from flowing through the base table to avoid the gas meter.
  • the user continues to use the gas.
  • the counter is sampled by the reed switch to the CPU controller, and the average value between the three sampled signals is calculated synchronously with the CPU calculation function and stored in the CPU controller in advance.
  • This model specification allows the comparison of the standard inter-turn interval of the maximum metering flow rate to automatically determine whether the gas meter metering exceeds the maximum flow rate.
  • the CPU controller issues an instruction to close the valve to close the valve control circuit electromechanical electromechanical valve, thereby closing the air inlet port barrier Stop the gas flow through the base table to prevent the gas meter from measuring error in the super-flow state, and ensure that the gas meter is accurately measured.
  • the CPU controller reads the information through the IC card read/write circuit or receives it through the data transmission module. Data information from the Internet of Things, and the information is displayed through the liquid crystal display through the liquid crystal display circuit.
  • the heat energy table includes at least a supply medium temperature measuring device, a return medium temperature measuring device, a solenoid valve, a heat exchanger, an A/D conversion device, and a CPU controller.
  • a liquid crystal display driving circuit an IC card reading circuit, an EPPROM memory, a flow rate counting device, and an Internet of Things data transmission module, wherein the Internet of Things data transmission module and the Internet of Things forwarding node perform wireless transmission, the flow counting device and the electromagnetic
  • the valves are respectively connected to the CPU controller through the I/O interface, and the supply medium temperature measuring device and the return medium temperature measuring device are respectively connected to the CPU controller through the A/D converter.
  • the CPU controller is connected to the control solenoid valve through the I/O interface, and connects the IC card read/write circuit and the data transmission module, and supplies the medium temperature measuring device and the flow metering during the process of supplying the medium to the heat exchanger
  • the device collects the signal and transmits it to the CPU controller through the A/D converter and the I/O interface.
  • the CPU controller uses the internal clock function to compile and set the storage time of the electric energy meter on the heat meter.
  • the program sets the period from the power-on to the first acquisition signal. If no acquisition signal passes during this set period, the CPU issues a command to close the solenoid valve through the I/O interface, avoiding the user without metering.
  • the CPU controller reads the information through the IC card read/write circuit or receives the data information from the Internet of Things through the data transmission module, and then displays the information through the liquid display through the liquid crystal display drive circuit, thereby facilitating the user to follow ⁇ Check that all data is stored in the EPPROM memory, and is automatically saved when the power is turned off.
  • the flow medium temperature measuring device collects the return medium temperature signal and transmits it to the CPU controller again to calculate the heat used by the user and display it.
  • the Internet of Things, the air meter, the gas meter, the heat meter, the air quality detector, the sprinkler, the water quantity detector, the fire detector are intelligently identified and positioned by the Internet of Things forwarding node to form an Internet of Things. Tracking, monitoring and management, meeting the actual needs of integrated management, enhancing the stability of signal reception and transmission, ensuring the reliability of data, and ensuring the flexibility of data exchange, meeting users in all weather and all time.
  • the same IoT forwarding node can receive water meters, electricity meters, gas meters, heat meters, air quality detectors, sprinklers, water detectors,
  • the IoT data broadcast by the fire detector enables the IoT data transmission of the IoT device to be in harmony with existing protocols such as WIFI, which is conducive to the expansion of the Internet of Things.
  • FIG. 9 is a flowchart of an operation of the Internet of Things device management system according to an embodiment of the present invention, which is described in detail as follows: [0115] S901, an Internet of Things is set on each of the plurality of Internet of Things devices. Data transmission module
  • the Internet of Things forwarding node configures a random backoff of the wireless network, receives the Internet of Things data broadcasted by each IoT device in the random backoff, and performs data packet extraction and extraction on the Internet of Things data. Data processing, re-packaging the extracted data according to the data encapsulation format, and identifying the function type and device type of the data in the packaged data;
  • the IoT device management center performs communication and data exchange between the Internet, the wireless network, and the Internet of Things forwarding node, and performs data packetization and data extraction processing on the packaged data according to the data decapsulation format.
  • the networked device management center implements the functions of the Internet of Things devices in the Internet of Things based on the processed data.
  • the Internet of Things data transmission module processes the Internet of Things data in a format of a data packet, and transmits the Internet of Things data to the Internet of Things forwarding node.
  • the Internet of Things data transmission module collects the Internet of Things data, and transmits the Internet of Things data through the radio frequency and infrared communication modes in the same day to improve the baud rate and reduce potential conflicts and interferences.
  • multi-domain peer data transmission and reception can greatly improve the baud rate, and can also reduce potential conflicts and interferences, and enhance the stability of data transmission.
  • the Internet of Things forwarding node receives the data packet sent by the Internet of Things device, and converts the data packet into an IP data packet for use by the Internet of Things device management center.
  • the forwarding node converts the data packet generated by the ⁇ protocol into an IP data packet, and completes the conversion of the ⁇ data packet, so that the Internet device can directly transmit the converted IP data packet, thereby facilitating access to the Internet.
  • the Internet of Things data transmission module processes the Internet of Things data in an encapsulation format of the data packet, and transmits the processed Internet of Things data to the Internet of Things forwarding node.
  • the Internet of Things data transmission module collects the Internet of Things data, and uses the format of the data packet to process the data packet and extract the data processing of the received Internet of Things data.
  • the Internet of Things data is de-packetized and extracted, and the extracted data is further packaged according to a data encapsulation format, and the function type and device type of the data are identified in the packaged data, specifically:
  • the object data is extracted and extracted, the function type and the device type in the extracted data are identified, and the function type and device of the data are identified in the packaged data.
  • Type, the function type of the identification data includes: a registration frame, a heartbeat frame, a configuration frame, an indication frame, a query frame, a logout frame, an application report frame, and an application data frame.
  • the extracted data is further packaged according to the data encapsulation format, and the function type and the device type of the data are identified in the packaged data.
  • An example of an air quality detector in a networked device is as follows:
  • the object data is extracted and the data is extracted, and the function type and the device type in the extracted data are identified. If the function type is a registration frame, the device type is an air quality detector. And performing function identification on the data, indicating that it is a registration frame by using the first identifier, and then packaging the identified data according to a data format, and identifying, in the packaged data, a function type of the registration frame and The equipment type is an air quality tester.
  • the object data is extracted and the data is extracted, and the function type and the device type in the extracted data are identified. If the function type is a heartbeat frame, the device type is an air quality detector. And performing the function identification on the data, using the first identifier to indicate that it is a heartbeat frame, and then packaging the identified data according to a data format, and identifying, in the packaged data, a function type of the heartbeat frame and The equipment type is an air quality tester.
  • the object data is extracted and the data is extracted, and the function type and the device type in the extracted data are identified. If the function type is a configuration frame, the device type is an air quality detector. And performing function identification on the data, indicating that it is a configuration frame by using the first identifier, and then packaging the identified data according to a data format, and identifying data performance in the packed data.
  • the energy type is the configuration frame and the device type is the air quality detector.
  • the IoT data After receiving the Internet of Things data, the IoT data is depacked and extracted, and the function type and device type in the extracted data are identified. If the function type is a configuration frame, the device type is an air quality detector. And performing the function identification on the data, using the first identifier to indicate the configuration frame, and then packaging the identified data according to the data format, and identifying the data type in the packaged data as a configuration frame and The equipment type is an air quality tester.
  • the object data is extracted and the data is extracted, and the function type and the device type in the extracted data are identified. If the function type is an indication frame, the device type is an air quality detector. And performing the function identification on the data, using the first identifier to indicate the indication frame, and then packaging the identified data according to the data format, and identifying the function type of the data in the packaged data as the indication frame and The equipment type is an air quality tester.
  • the IoT data After receiving the Internet of Things data, the IoT data is depacked and extracted, and the function type and device type in the extracted data are identified. If the function type is a logout frame, the device type is an air quality detector. And performing function identification on the data, indicating that the data is a logout frame by using the first identifier, and then packaging the identified data according to a data format, and identifying, in the packaged data, that the function type of the data is a logout frame and The equipment type is an air quality tester.
  • the IoT data is depacked and extracted, and the function type and device type in the extracted data are identified. If the function type is an application data frame, the device type is air quality detection.
  • the device performs function identification on the data, indicates the application data frame by using the first identifier, and then packages the identified data according to the data format, and identifies the function type of the data in the packaged data as an application.
  • the data frame and device type are air quality detectors.
  • the IoT device management center extracts the function type of the identification data and the device type, and controls the Internet of Things devices in the Internet of Things to implement various functions through the function type and the device type, and expands the Internet of Things.
  • the control mode of the device enhances the intelligence of the Internet of Things.
  • the IoT forwarding node is provided with a processor, and the processor may be a central processing unit (CPU), and the processor may be another general-purpose processor or a digital signal processor (Digital Signal Processor). DSP), Application Specific Integrated Circuit (ASIC), Field-Programmable Gate Array (FPGA) or Other programmable logic devices, discrete gates or transistor logic devices, discrete hardware components, and the like.
  • the general purpose processor may be a microprocessor or the processor or any conventional processor or the like.
  • the present invention can be implemented by means of software plus necessary general hardware.
  • the program may be stored in a readable storage medium such as a random access memory, a flash memory, a read only memory, a programmable read only memory, an electrically erasable programmable memory, a register, or the like.
  • the storage medium is located in a memory, the processor reads information in the memory, and in conjunction with its hardware, performs the methods described in various embodiments of the present invention.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

一种物联网设备管理系统，包括物联网设备，物联网设备上设置有物联网数据传输模块，并与物联网转发节点之间进行无线传输；物联网转发节点配置无线网络的随机退避时间，在随机退避时间内接收每个物联网设备广播的物联网数据，对物联网数据进行解数据包和提取数据处理，重新对提取的数据按照数据封装格式进行打包，在打包后的数据中标识数据的功能类型以及设备类型；物联网设备管理中心通过互联网、无线网络与物联网转发节点之间进行通信及数据交换，按照数据解封装格式对打包后的数据进行解数据包和提取数据处理，根据处理后的数据，实现物联网中的物联网设备各项功能。本方案提高了物联网数据传输的稳定性。

Description

发明名称：一种物联网设备管理系统
技术领域
[0001] 本发明属于物联网技术领域， 尤其涉及一种物联网设备管理系统。
背景技术
[0002] 物联网作为近年来流行的一种新技术， 已经幵始走进千家万户。 小到运动手环 和智能灯泡、 大到智能物联网设备和智能公路， 物联网其实无处不在， 旨在通 过无处不在的网络连接、 智能传感器， 与用户实现互动， 交换大量信息， 实现 物体与物体之间的沟通。
[0003] 然而， 现有的物联网设备管理系统中， 物联网设备的物联网数据传输与 WIFI之 类的现有协议不能和谐相处， 不利于物联网的大规范扩展。 其原因在于， 物联 网设备的数据与其它数据在同一吋间通过无线网络传输， 当无线网络传输物联 网数据吋， 会影响其它数据传输的稳定， 当无线网络传输其它数据吋， 其它数 据的信号容易导致物联网信号传输不稳定， 出现物联网数据不可靠性的情况， 因此， 不利于物联网的大规范扩展。
技术问题
[0004] 本发明实施例的目的在于提供一种物联网设备管理系统， 旨在解决现有的物联 网设备管理系统中， 物联网设备的物联网数据传输与 WIFI之类的现有协议不能 和谐相处， 不利于物联网的大规范扩展的问题。
问题的解决方案
技术解决方案
[0005] 本发明实施例是这样实现的， 包括多个物联网设备， 多个物联网设备通过物联 网转发节点与物联网设备管理中心相连；
[0006] 所述多个物联网设备中的每个物联网设备上设置有物联网数据传输模块， 并与 物联网转发节点之间进行无线传输；
[0007] 所述物联网转发节点配置无线网络的随机退避吋间， 在所述随机退避吋间内接 收每个物联网设备广播的物联网数据， 对物联网数据进行解数据包和提取数据 处理， 重新对提取的数据按照数据封装格式进行打包， 在打包后的数据中标识 数据的功能类型以及设备类型；
[0008] 所述物联网设备管理中心通过互联网、 无线网络与物联网转发节点之间进行通 信及数据交换， 按照数据解封装格式对打包后的数据进行解数据包和提取数据 处理， 物联网设备管理中心根据处理后的数据， 实现物联网中的物联网设备各 项功能。
[0009] 所述物联网转发节点接收物联网设备发送的啁啾数据包， 将所述啁啾数据包转 换为 IP数据包， 以供物联网设备管理中心使用。
[0010] 物联网转发节点在同一吋间接收到大量的物联网数据吋， 缓存物联网数据； 对 缓存的物联网数据进行应用处理；
[0011] 将应用处理后的数据上传到所述物联网设备管理中心。
发明的有益效果
有益效果
[0012] 在本发明中， 由于所述物联网转发节点配置了无线网络的随机退避吋间， 通过 随机退避吋间， 能让物联网数据挤进同频谱的其它传输数据之间， 由于吋间不 同， 因此物联网和其它传输数据之间不存在潜在的信号干扰， 因此不会影响其 它数据传输的稳定， 因此物联网设备的物联网数据传输与 WIFI之类的现有协议 能和谐相处， 有利于物联网的大规范扩展， 有益效果在于两方面， 一方面， 在 所述随机退避吋间内接收每个物联网设备广播的物联网数据， 让物联网数据能 正常传输， ， 提高了物联网数据的稳定性， 另一方面扩展了物联网数据的传输 模式， 增强了物联网的智能化程度。
对附图的简要说明
附图说明
[0013] 图 1是本发明实施例提供的物联网设备管理系统的第一结构框图；
[0014] 图 2是本发明实施例提供的物联网设备管理中心和物联网设备的第一交互流程 图；
[0015] 图 3是本发明实施例提供的物联网设备管理中心和物联网设备的第二交互流程 图； [0016] 图 4是本发明实施例提供的物联网设备管理中心、 物联网设备以及客户端的交 互流程图；
[0017] 图 5是本发明实施例提供的物联网设备管理中心和物联网设备互联的第一结构 框图；
[0018] 图 6是本发明实施例提供的物联网设备管理中心和物联网设备互联的第二结构 框图；
[0019] 图 7是本发明实施例提供的物联网设备管理中心和物联网设备互联的第三结构 框图；
[0020] 图 8是本发明实施例提供的物联网设备管理系统的第二结构框图；
[0021] 图 9是本发明实施例提供的物联网设备管理系统的运行流程图。
本发明的实施方式
[0022] 为了使本发明的目的、 技术方案及优点更加清楚明白， 以下结合附图及实施例 ， 对本发明进行进一步详细说明。 应当理解， 此处所描述的具体实施例仅仅用 以解释本发明， 并不用于限定本发明。
[0023] 下面将结合本发明实施例中的附图， 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做出创造性劳动前 提下所获得的所有其他实施例， 都属于本发明保护的范围。
[0024] 应当理解， 当在本说明书和所附权利要求书中使用吋， 术语"包括"指示所描述 特征、 整体、 步骤、 操作、 元素和 /或组件的存在， 但并不排除一个或多个其它 特征、 整体、 步骤、 操作、 元素、 组件和 /或其集合的存在或添加。
[0025] 还应当理解， 在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的 目的而并不意在限制本发明。 如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的 那样， 除非上下文清楚地指明其它情况， 否则单数形式的"一"、 "一个 "及"该"意 在包括复数形式。
[0026] 还应当进一步理解， 在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语 "和 /或"是 指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合， 并且包括这 些组合。
[0027] 如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样， 术语"如果"可以依据上下文 被解释为 "当…吋 "或"一旦"或"响应于确定"或"响应于检测到"。 类似地， 短语"如 果确定 "或"如果检测到 [所描述条件或事件]"可以依据上下文被解释为意指"一旦 确定"或"响应于确定"或"一旦检测到 [所描述条件或事件]"或"响应于检测到 [所描 述条件或事件]"。
[0028] 为了说明本发明所述的技术方案， 下面通过具体实施例来进行说明。
[0029] 实施例一
[0030] 图 1是本发明实施例提供的物联网设备管理系统的第一结构框图， 详述如下： [0031] 在图 1的物联网设备管理系统中， 物联网设备管理系统包括多个物联网设备， 多个物联网设备通过物联网转发节点与物联网设备管理中心相连；
[0032] 所述多个物联网设备中的每个物联网设备上设置有物联网数据传输模块， 并与 物联网转发节点之间进行无线传输；
[0033] 所述物联网转发节点配置无线网络的随机退避吋间， 在所述随机退避吋间内接 收每个物联网设备广播的物联网数据， 对物联网数据进行解数据包和提取数据 处理， 重新对提取的数据按照数据封装格式进行打包， 在打包后的数据中标识 数据的功能类型以及设备类型；
[0034] 所述物联网设备管理中心通过互联网、 无线网络与物联网转发节点之间进行通 信及数据交换， 按照数据解封装格式对打包后的数据进行解数据包和提取数据 处理， 物联网设备管理中心根据处理后的数据， 实现物联网中的物联网设备各 项功能。
[0035] 进一步地， 在所述物联网设备管理系统中， 所述物联网数据传输模块采用啁啾 数据包的格式处理物联网数据， 向所述物联网转发节点传输物联网数据。
[0036] 进一步地， 在所述物联网设备管理系统中， 所述物联网数据传输模块采集物联 网数据， 同一吋间通过射频和红外两种通信方式传输所述物联网数据， 以提高 波特率， 减少潜在的冲突和干扰。
[0037] 其中， 多域同吋进行数据收发能够大大提高波特率同吋也能减少潜在的冲突和 干扰， 增强数据传输的稳定性。 [0038] 进一步地， 在所述物联网设备管理系统中， 所述物联网转发节点接收物联网设 备发送的啁啾数据包， 将所述啁啾数据包转换为 IP数据包， 以供物联网设备管理 中心使用。
[0039] 其中， 转发节点将采用啁啾协议生成的数据包转换为 IP数据包， 完成了啁啾数 据包的转换， 使得互联网设备能够直接传输转换的 IP数据包， 因此有利于接入互 联网。
[0040] 其中， 在所述物联网设备管理系统中， 所述物联网数据传输模块采用啁啾数据 包的封装格式处理物联网数据， 向所述物联网转发节点传输处理后的物联网数 据。
[0041] 其中， 在所述物联网设备管理系统中， 物联网转发节点采集物联网数据， 采用 啁啾数据包的格式， 对接收到的物联网数据进行解数据包和提取数据处理。
[0042] 其中， 对物联网数据进行解数据包和提取数据处理， 重新对提取的数据按照数 据封装格式进行打包， 在打包后的数据中标识数据的功能类型以及设备类型， 具体为：
[0043] 在接收到物联网数据吋， 对物联网数据进行解数据包和提取数据处理， 识别提 取的数据中的功能类型和设备类型， 再在打包后的数据中标识数据的功能类型 以及设备类型， 所述识别数据的功能类型包括： 注册帧、 心跳帧、 配置帧、 指 示帧、 査询帧、 注销帧、 应用上报帧和应用数据帧。
[0044] 而对于每一种不同的功能类型， 会有不同的标识与其对应， 这样， 所述物联网 设备管理中心能够对所有不同的感知网络数据进行识别和处理。
[0045] 其中， 物联网设备的设备类型包括水表、 电表、 气表、 热能表、 空气质量检测 仪、 喷灌器、 水量检测器、 火灾检测器中的至少一种。
[0046] 进一步地， 所述物联网设备管理中心还包括业务管理模块， 所述业务管理模块 用于实现各类计量表业务管理、 手持机数据管理、 网络交易平台业务管理、 其 它终端支付业务管理、 远程数据管理与 IC卡业务管理的功能；
[0047] 进一步地， 所述物联网设备管理中心还包括基础数据管理模块、 网络传输管理 模块以及系统设置管理模块。
[0048] 所述基础数据管理模块用于实现物联网中数据集中器站点设置、 区域设置、 计 量表类型设置、 缴费类型设置与数据传输类型设置的功能；
[0049] 所述网络传输管理模块用于实现网络拓扑管理、 数据集中器站点管理与数据集 散中心管理等功能；
[0050] 所述报表管理模块用于实现客户基本信息报表管理、 客户缴费信息报表管理与 客户补卡信息报表管理， 以及日报表、 月报表与年表生成管理的功能；
[0051] 所述系统设置管理模块用于实现管理员设置、 菜单设置、 密码设置、 发票格式 设置与串口设置的功能。
[0052] 图 2是本发明实施例提供的物联网设备管理中心和物联网设备的第一交互流程 图， 详述如下：
[0053] S201 , 物联网设备向所述物联网设备管理中心发送物联网设备故障代码； [0054] S202, 所述物联网设备管理中心接收物联网设备发送的物联网设备故障代码， 所述物联网设备故障代码包括故障信息的关键字， 根据所述物联网设备故障代 码的关键字获取物联网设备的故障信息；
[0055] S203 , 所述物联网设备管理中心査找针对所述物联网设备故障代码的解决方案
[0056] S204, 所述物联网设备管理中心将所述解决方案发送至所述物联网设备。
[0057] 在本实施例中， 通常， 物联网终端的故障是指物联网终端除自身发送指令和接 收指令之外的故障。 本实施例中提及的故障信息可包括： 探测器故障、 镜头故 障、 采集吋间错误等。 故障信息的关键字可为探测器、 镜头、 吋间等。
[0058] 在本实施例中， 将所述解决方案发送至所述物联网设备， 具体为： 将所述解决 方案中使用频率值最高的第一解决方案发送至所述物联网设备。 该处的使用频 率值即为每一类别中的解决方案使用次数。
[0059] 例如， 出现需要针对故障信息的第一解决方案是物联网设备重新启动， 则物联 网终端接收并解析第一解决方案后， 重新启动， 以自动修复故障信息。
[0060] 图 3是本发明实施例提供的物联网设备管理中心和物联网设备的第二交互流程 图， 详述如下：
[0061] S205 , 所述物联网设备管理中心将所述解决方案中使用频率值最高的第一解决 方案发送至所述物联网设备， [0062] S206 , 若在预设吋间内未接收到所述物联网设备故障解决的成功响应， 则选取 第二解决方案发送至物联网设备， 若第二解决方案无法解决故障吋， 将其他解 决方案按使用频率值依次发送。
[0063] 应说明的是， 在物联网管理中心中査找的针对故障信息的解决方案为多个吋， 多个解决方案可按照使用频率值排序， 以便可依据上述步骤发送。 上述第二解 决方案的使用频率值低于第一解决方案的使用频率值。
[0064] 应说明的是， 在物联网管理中心中査找的针对故障信息的解决方案为多个吋， 多个解决方案可按照使用频率值排序， 以便可依据上述步骤发送。 上述第二解 决方案的使用频率值低于第一解决方案的使用频率值。
[0065] 图 4是本发明实施例提供的物联网设备管理中心、 物联网设备以及客户端的交 互流程图， 详述如下：
[0066] S207 , 若物联网管理中心中未査找到针对故障信息的解决方案， 则向预先绑定 的客户端， 发出提示所述故障信息无匹配的解决方案的提示信息。
[0067] 进一步， 所述物联网设备故障代码包括故障信息的关键字， 根据所述物联网设 备故障代码的关键字获取物联网设备的故障信息， 并査找针对所述物联网设备 故障代码的解决方案。
[0068] 客户端包括微信客户端、 QQ客户端或微博客户端中的至少一个。
[0069] 也就是说， 若査找的所有的解决方案均不能够解决故障信息， 则向预先绑定的 客户端， 发出提示所述故障信息无匹配的解决方案的提示信息， 以便维护人员 及吋解决。
[0070] 上述实施例中通过物联网管理中心将其内部的针对故障信息的解决方案发送至 物联网终端， 以使物联网设备可自动解决自身的故障， 缩短了物联网设备故障 修复的吋间， 节省物联网系统的维护成本， 使整个物联网的可用性提高。
[0071] 物联网设备管理中心和物联网设备互联有三种架构， 详述如下：
[0072] 图 5是本发明实施例提供的物联网设备管理中心和物联网设备互联的第一结构 框图， 在图 2中， 数据转发网络将物联网设备的数据转发至物联网设备管理中心
[0073] 图 6是本发明实施例提供的物联网设备管理中心和物联网设备互联的第二结构 框图， 在图 3中， 数据转发网络包括物联网网关。 该物联网网关可以将物联网设 备的数据转发至物联网设备管理中心。
[0074] 图 7是本发明实施例提供的物联网设备管理中心和物联网设备互联的第三结构 框图， 在图 4中， 数据转发网络包括物联网网关和物联网交换机。
[0075] 其中， 向客户端传输物联网设备故障代码， 有利于提高物联网设备的维修效率
[0076] 在本发明实施例中， 物联网转发节点配置了无线网络的随机退避吋间， 通过随 机退避吋间， 能让物联网数据挤进同频谱的其它传输数据之间， 由于吋间不同 ， 因此物联网和其它传输数据之间不存在潜在的信号干扰， 因此不会影响其它 数据传输的稳定， 因此物联网设备的物联网数据传输与 WIFI之类的现有协议能 和谐相处， 有利于物联网的大规范扩展， 有益效果在于两方面， 一方面， 在所 述随机退避吋间内接收每个物联网设备广播的物联网数据， 让物联网数据能正 常传输， 提高了物联网数据的稳定性， 另一方面扩展了物联网数据的传输模式 ， 增强了物联网的智能化程度。
[0077] 实施例二
[0078] 本发明实施例描述了物联网转发节点处理物联网数据实现流程， 详述如下：
[0079] 物联网转发节点在同一吋间接收到大量的物联网数据吋， 缓存物联网数据；
[0080] 对缓存的物联网数据进行应用处理；
[0081] 将应用处理后的数据上传到所述物联网设备管理中心。
[0082] 进一步， 为便于对缓存的物联网数据进行应用处理进行说明， 举例如下：
[0083] 对接收到的物联网数据中的温度检测数据， 进行排序处理， 得到温度的最大值 或者温度的最小值， 再将温度的最大值或者最小值进行缓存， 以便上传到物联 网设备管理中心；
[0084] 例如： 在处理火警检测场景中， 物联网转发节点接收到大量的物联网设备发送 的温度数据， 对接收到的温度数据进行排序处理， 得到温度的最高值， 将所述 温度最高值缓存在缓存模块中， 以便传送给物联网设备管理中心进行处理， 则 所述物联网设备管理中心也仅仅需要对温度最高值进行判断是否超过火警检测 阈值， 已决定是否发送火警告警。 [0085] 对接收到的物联网数据中的湿度检测数据， 进行排序处理， 得到湿度的最大值 或者湿度的最小值， 再将湿度的最大值或者最小值进行缓存， 以便上传到物联 网设备管理中心；
[0086] 对接收到的物联网数据中的干燥度检测数据， 进行排序处理， 得到干燥度的最 大值或者干燥度的最小值， 再将干燥度的最大值或者最小值进行缓存， 以便上 传到物联网设备管理中心；
[0087] 对接收到的物联网数据中的水量检测数据， 进行排序处理， 得到水量的最大值 或者水量的最小值， 再将水量的最大值或者最小值进行缓存， 以便上传到物联 网设备管理中心；
[0088] 例如： 在处理水灾检测场景中， 物联网转发节点接收到大量的物联网设备发送 的水量水量数据， 对接收到的水量水量数据进行排序处理， 得到水量的最高值 ， 将所述水量最高值缓存在缓存模块中， 以便传送给物联网设备管理中心进行 处理， 则所述物联网设备管理中心也仅仅需要对水量最高值进行判断是否超过 水灾检测阈值， 已决定是否发送水灾告警。
[0089] 对接收到的物联网数据中的电量检测数据， 进行排序处理， 得到电量的最大值 或者电量的最小值， 再将电量的最大值或者最小值进行缓存， 以便上传到物联 网设备管理中心；
[0090] 例如： 在处理电量检测场景中， 物联网转发节点接收到大量的物联网设备发送 的电量数据， 对接收到的电量数据进行排序处理， 得到电量的最高值， 将所述 电量最高值缓存在缓存模块中， 以便传送给物联网设备管理中心进行处理， 则 所述物联网设备管理中心也仅仅需要对电量最高值进行判断是否超过电量检测 阈值， 已决定是否发送电量检测告警。
[0091] 对接收到的物联网数据中的天然气检测数据， 进行排序处理， 得到天然气的最 大值或者天然气的最小值， 再将天然气的最大值或者最小值进行缓存， 以便上 传到物联网设备管理中心；
[0092] 例如： 在处理天然气检测场景中， 物联网转发节点接收到大量的物联网设备发 送的天然气数据， 对接收到的天然气数据进行排序处理， 得到天然气的最高值 ， 将所述天然气最高值缓存在缓存模块中， 以便传送给物联网设备管理中心进 行处理， 则所述物联网设备管理中心也仅仅需要对天然气最高值进行判断是否 超过天然气检测阈值， 已决定是否发送天然气检测告警。
[0093] 对接收到的物联网数据中的热能检测数据， 进行排序处理， 得到热能的最大值 或者热能的最小值， 再将热能的最大值或者最小值进行缓存， 以便上传到物联 网设备管理中心；
[0094] 对接收到的物联网数据中的 PM2.5检测数据， 进行排序处理， 得到 PM2.5的最 大值或者 PM2.5的最小值， 再将 PM2.5的最大值或者最小值进行缓存， 以便上传 到物联网设备管理中心；
[0095] 例如： 在处理 PM2.5检测场景中， 物联网转发节点接收到大量的物联网设备发 送的 PM2.5检测数据， 对接收到的 PM2.5数据进行排序处理， 得到 PM2.5的最高 值， 将所述 PM2.5最高值缓存在缓存模块中， 以便传送给物联网设备管理中心进 行处理， 则所述物联网设备管理中心也仅仅需要对 PM2.5最高值进行判断是否超 过 PM2.5检测阈值， 已决定是否发送 PM2.5检测告警。
[0096] 对接收到的物联网数据中的二氧化碳检测数据， 进行排序处理， 得到二氧化碳 的最大值或者二氧化碳的最小值， 再将二氧化碳的最大值或者最小值进行缓存 ， 以便上传到物联网设备管理中心；
[0097] 例如： 在处理二氧化碳检测场景中， 物联网转发节点接收到大量的物联网设备 发送的二氧化碳数据， 对接收到的二氧化碳数据进行排序处理， 得到二氧化碳 的最高值， 将所述二氧化碳最高值缓存在缓存模块中， 以便传送给物联网设备 管理中心进行处理， 则所述物联网设备管理中心也仅仅需要对二氧化碳最高值 进行判断是否超过二氧化碳检测阈值， 已决定是否发送二氧化碳检测告警。
[0098] 对接收到的物联网数据中的一氧化碳检测数据， 进行排序处理， 得到一氧化碳 的最大值或者一氧化碳的最小值， 再将一氧化碳的最大值或者最小值进行缓存 ， 以便上传到物联网设备管理中心。
[0099] 例如： 在处理一氧化碳检测场景中， 物联网转发节点接收到大量的物联网设备 发送的一氧化碳数据， 对接收到的一氧化碳数据进行排序处理， 得到一氧化碳 的最高值， 将所述一氧化碳最高值缓存在缓存模块中， 以便传送给物联网设备 管理中心进行处理， 则所述物联网设备管理中心也仅仅需要对一氧化碳最高值 进行判断是否超过一氧化碳检测阈值， 已决定是否发送一氧化碳检测告警。
[0100] 在本发明实施例中， 如此处理， 节省了公共网络流量， 如果不在物联网转发节 点中对检测数据进行排序处理得到最大值和最小值， 则就需要将所有的检测数 据都缓存以便最终传送给物联网设备管理中心， 然后物联网设备管理中心再对 接收到的所有数据进行处理， 当物联网设备管理中心对大量的物联网转发节点 中检测信息进行处理吋， 则是需要处理非常大的数据量， 十分影响整个网络处 理性能， 最终还会影响检测结果。
[0101] 实施例三
[0102] 图 8是本发明实施例提供的物联网设备管理系统的第二结构框图， 详述如下： [0103] 在图 8的物联网设备管理系统中， 所述物联网设备包括水表、 电表、 气表、 热 能表、 空气质量检测仪、 喷灌器、 水量检测器、 火灾检测器中的至少一种。
[0104] 进一步地， 在所述物联网设备管理系统中， 所述水表至少包含阀组件、 机械式 计量器、 CPU控制器、 阀组件控制电路、 IC卡读写电路、 液晶体显示电路与物联 网数据传输模块， 其中， 所述物联网数据传输模块与物联网转发节点之间进行 无线传输， 水表的阀组件上设置有出水口与进水口。
[0105] 其中， 水表的物联网数据传输模块接收水量取样指令， 通过机械式计量器对通 过的水量进行取样， 再将取样结果传送到 CPU控制器， 利用 CPU控制器内部吋钟 功能， 通过编译设置且存储水表上电幵阀的幵始吋间， 事先通过程序设定从上 电幵始到第一个采集信号的周期， 在阀组件打幵后， 如果在这个设定周期内机 械式计量器无采集信号则通过， CPU发出关阀门的命令给阀组件控制电路来关闭 阀组件， 从而关闭水源输入口， 阻止流过阀组件来避免在无计量的状态下用户 继续使用， 防止水表直通不关阀门， 并且 CPU控制器通过数据传输模块或者 IC卡 读写电路读取信息， 并通过液晶显示电路将信息通过液晶显示器显示出来， 从 而便于用户随吋査看， 提前购买。
[0106] 进一步地， 在所述物联网设备管理系统中， 所述的电表至少包含 CPU控制器、 继电器、 电压检测电路、 继电器控制电路、 脉冲计数器、 EPPRPM存储器与物联 网数据传输模块， 其中， 所述物联网数据传输模块与物联网转发节点之间进行 无线传输。 [0107] 其中， 电压检测电路检测供电电源是否符合要求， 供电电源输入到 VI脉冲缓冲 放大器， 提高负载能力和减少负载对信号源的影响， 兼有增加抗干扰能力， 然 后通过模拟乘法器实现两个互不相关信号相乘， 即输出信号与两输入信号相乘 积成正比， 再通过 V/F转换器传输到缓冲计数器， 缓冲计数器计数后， 传到 CPU 控制器进行处理， 并且 CPU控制器通过 IC卡读写电路读取信息或者通过数据传输 模块接收到来自于物联网中的数据信息， 通过液晶显示电路将信息通过液晶显 示器显示出来， 从便于用户随吋査看， 了解表上信息， 还可在电表中集成蜂鸣 器， 当余量判别小于预先设置最小量吋， 蜂鸣器鸣叫， 可起到提醒作用， 而与 C PU控制器中集成的 EPPROM存储器存储数据， 保证了数据的安全性与完整性， 当突然断电吋， 电压检测电路检测到信号后， 将信号发送到 CPU控制器， CPU控 制器发送命令， 将数据自动保存到 EPPROM存储器中， 当表中余量使用完毕后 ， 且物联网数据传输模块没有接收到继续使用的指令， CPU控制器将命令到继电 器控制电路， 进而通过继电器工作电路控制继电器， 从而关闭输入电源。
[0108] 进一步地， 在所述物联网设备管理系统中， 所述气表至少包含基表、 干簧管计 数电路、 机电阀控制电路、 IC卡读写电路、 液晶显示电路、 CPU控制器与物联网 数据传输模块， 其中， 所述物联网数据传输模块与物联网转发节点之间进行无 线传输， 基表中设置有机电阀， 由机电阀控制气源出口与入口的启闭。
[0109] 其中， 通过 IC卡读写电路使 IC卡实现与 CPU之间的数据交互， 通过计数干簧管 对通过的燃气气量进行取样， 并将取样的结果传送到 CPU控制器， 再利用 CPU控 制器内部吋钟功能， 通过编译设置且存储燃气表上电幵阀的幵始吋间， 事先通 过程序设定从上电幵始到第一个采集信号的周期， 在机电阀打幵后， 如果在这 个设定周期内干簧管无采集信号则通过 CPU发出关阀门的命令给机电阀控制电路 来关闭机电阀， 从而关闭气源输入口， 以阻止燃气流过基表来避免燃气表在无 计量的状态下用户继续使用燃气， 对燃气超流量的情况， 通过计数干簧管取样 到 CPU控制器， 利用 CPU计算功能同步计算出三个采样信号间平均值与事先存储 在 CPU控制器中的该型号规格允许最大计量流量吋的标准吋间间隔相比较， 从而 自动判断该燃气表计量是否超过最大流量， 当超过最大流量吋， CPU控制器会发 出关闭阀门的指令给机电阀控制电路来关闭机电阀， 从而关闭气源输入口， 阻 止燃气流过基表来防止燃气表在超流状态下出现计量误差， 确保燃气表计量准 确， 在实际使用过程中， CPU控制器通过 IC卡读写电路读取信息或者通过数据传 输模块接收到来自于物联网中的数据信息， 并会通过液晶显示电路将信息通过 液晶显示器显示出来。
[0110] 进一步地， 在所述物联网设备管理系统中， 所述热能表至少包含供应介质温度 测量装置、 回流介质温度测量装置、 电磁阀、 热转器、 A/D转换装置、 CPU控制 器、 液晶显示驱动电路、 IC卡读取电路、 EPPROM存储器、 流量计数装置与物 联网数据传输模块， 其中， 所述物联网数据传输模块与物联网转发节点之间进 行无线传输， 流量计数装置与电磁阀分别通过 I/O接口接入 CPU控制器， 供应介 质温度测量装置与回流介质温度测量装置分别通过 A/D转换器接入 CPU控制器。
[0111] 其中， CPU控制器通过 I/O接口连接控制电磁阀， 并连接 IC卡读写电路与数据 传输模块， 当供应介质传输到热转器的过程中， 供应介质温度测量装置与流量 计量装置采集信号， 经过 A/D转换装置与 I/O接口， 传输到 CPU控制器， CPU控制 器利用内部吋钟功能， 通过编译设置且存储热能表上电幵阀的幵始吋间， 事先 通过程序设定从上电幵始到第一个采集信号的周期， 如果在这个设定周期内无 采集信号通过， CPU发出命令， 通过 I/O接口关闭电磁阀， 避免在无计量的状态 下用户继续使用， 并且 CPU控制器通过 IC卡读写电路读取信息或者通过数据传输 模块接收到来自于物联网中的数据信息， 再通过液晶显示驱动电路将信息通过 液显示器显示出来， 从而便于用户随吋査看， 所有数据存储在 EPPROM存储器 中， 当断电吋则自动保存， 当介质回流吋， 回流介质温度测量装置采集回流介 质温度信号， 再次将其传输至 CPU控制器中， 从而计算出用户所用热量并显示出 来。
[0112] 在本发明实施例中， 通过物联网转发节点组建物联网对水表、 电表、 气表、 热 能表、 空气质量检测仪、 喷灌器、 水量检测器、 火灾检测器进行智能化识别、 定位、 跟踪、 监控和管理， 满足了综合管理的实际需求， 加强了信号的接收和 发送的稳定性， 保证了数据的可靠性， 以及保障数据交换的及吋性， 可全天候 、 全吋段满足用户和管理的需要， 同吋物联网转发节点能在所述随机退避吋间 内接收水表、 电表、 气表、 热能表、 空气质量检测仪、 喷灌器、 水量检测器、 火灾检测器广播的物联网数据， 使得物联网设备的物联网数据传输与 WIFI之类 的现有协议能和谐相处， 有利于物联网的大规范扩展。
[0113] 实施例四
[0114] 图 9是本发明实施例提供的物联网设备管理系统的运行流程图， 详述如下： [0115] S901 , 所述多个物联网设备中的每个物联网设备上设置有物联网数据传输模块
， 并与物联网转发节点之间进行无线传输；
[0116] S902, 所述物联网转发节点配置无线网络的随机退避吋间， 在所述随机退避吋 间内接收每个物联网设备广播的物联网数据， 对物联网数据进行解数据包和提 取数据处理， 重新对提取的数据按照数据封装格式进行打包， 在打包后的数据 中标识数据的功能类型以及设备类型；
[0117] S903 , 所述物联网设备管理中心通过互联网、 无线网络与物联网转发节点之间 进行通信及数据交换， 按照数据解封装格式对打包后的数据进行解数据包和提 取数据处理， 物联网设备管理中心根据处理后的数据， 实现物联网中的物联网 设备各项功能。
[0118] 其中， 随机退避吋间由系统设定或者用户自设在此不做现制。
[0119] 其中， 所述物联网数据传输模块采用啁啾数据包的格式处理物联网数据， 向所 述物联网转发节点传输物联网数据。
[0120] 其中， 所述物联网数据传输模块采集物联网数据， 同一吋间通过射频和红外两 种通信方式传输所述物联网数据， 以提高波特率， 减少潜在的冲突和干扰。
[0121] 其中， 多域同吋进行数据收发能够大大提高波特率同吋也能减少潜在的冲突和 干扰， 增强数据传输的稳定性。
[0122] 其中， 所述物联网转发节点接收物联网设备发送的啁啾数据包， 将所述啁啾数 据包转换为 IP数据包， 以供物联网设备管理中心使用。
[0123] 其中， 转发节点将采用啁啾协议生成的数据包转换为 IP数据包， 完成了啁啾数 据包的转换， 使得互联网设备能够直接传输转换的 IP数据包， 因此有利于接入互 联网。
[0124] 其中， 所述物联网数据传输模块采用啁啾数据包的封装格式处理物联网数据， 向所述物联网转发节点传输处理后的物联网数据。 [0125] 其中， 所述物联网数据传输模块采集物联网数据， 采用啁啾数据包的格式， 对 接收到的物联网数据进行解数据包和提取数据处理。
[0126] 其中， 对物联网数据进行解数据包和提取数据处理， 重新对提取的数据按照数 据封装格式进行打包， 在打包后的数据中标识数据的功能类型以及设备类型， 具体为：
[0127] 在接收到物联网数据吋， 对物联网数据进行解数据包和提取数据处理， 识别提 取的数据中的功能类型和设备类型， 再在打包后的数据中标识数据的功能类型 以及设备类型， 所述识别数据的功能类型包括： 注册帧、 心跳帧、 配置帧、 指 示帧、 査询帧、 注销帧、 应用上报帧和应用数据帧。
[0128] 而对于每一种不同的功能类型， 会有不同的标识与其对应， 这样， 所述物联网 设备管理中心能够对所有不同的感知网络数据进行识别进行处理。
[0129] 进一步， 为便于说明对物联网数据进行解数据包和提取数据处理， 重新对提取 的数据按照数据封装格式进行打包， 在打包后的数据中标识数据的功能类型以 及设备类型， 以物联网设备中的空气质量检测仪为例， 详述如下：
[0130] 在接收到物联网数据吋， 对物联网数据进行解数据包和提取数据处理， 识别提 取的数据中的功能类型和设备类型， 如果功能类型是注册帧， 设备类型为空气 质量检测仪， 则对所述数据进行功能标识， 用第一标识指示其为注册帧， 再将 所述标识后的数据， 按照数据格式进行打包， 在打包后的数据中标识数据的功 能类型为注册帧以及设备类型为空气质量检测仪。
[0131] 在接收到物联网数据吋， 对物联网数据进行解数据包和提取数据处理， 识别提 取的数据中的功能类型和设备类型， 如果功能类型是心跳帧， 设备类型为空气 质量检测仪， 则对所述数据进行功能标识， 用第一标识指示其为心跳帧， 再将 所述标识后的数据， 按照数据格式进行打包， 在打包后的数据中标识数据的功 能类型为心跳帧以及设备类型为空气质量检测仪。
[0132] 在接收到物联网数据吋， 对物联网数据进行解数据包和提取数据处理， 识别提 取的数据中的功能类型和设备类型， 如果功能类型是配置帧， 设备类型为空气 质量检测仪， 则对所述数据进行功能标识， 用第一标识指示其为配置帧， 再将 所述标识后的数据， 按照数据格式进行打包， 在打包后的数据中标识数据的功 能类型为配置帧以及设备类型为空气质量检测仪。
[0133] 在接收到物联网数据吋， 对物联网数据进行解数据包和提取数据处理， 识别提 取的数据中的功能类型和设备类型， 如果功能类型是配置帧， 设备类型为空气 质量检测仪， 则对所述数据进行功能标识， 用第一标识指示其为配置帧， 再将 所述标识后的数据， 按照数据格式进行打包， 在打包后的数据中标识数据的功 能类型为配置帧以及设备类型为空气质量检测仪。
[0134] 在接收到物联网数据吋， 对物联网数据进行解数据包和提取数据处理， 识别提 取的数据中的功能类型和设备类型， 如果功能类型是指示帧， 设备类型为空气 质量检测仪， 则对所述数据进行功能标识， 用第一标识指示其为指示帧， 再将 所述标识后的数据， 按照数据格式进行打包， 在打包后的数据中标识数据的功 能类型为指示帧以及设备类型为空气质量检测仪。
[0135] 在接收到物联网数据吋， 对物联网数据进行解数据包和提取数据处理， 识别提 取的数据中的功能类型和设备类型， 如果功能类型是注销帧， 设备类型为空气 质量检测仪， 则对所述数据进行功能标识， 用第一标识指示其为注销帧， 再将 所述标识后的数据， 按照数据格式进行打包， 在打包后的数据中标识数据的功 能类型为注销帧以及设备类型为空气质量检测仪。
[0136] 在接收到物联网数据吋， 对物联网数据进行解数据包和提取数据处理， 识别提 取的数据中的功能类型和设备类型， 如果功能类型是应用数据帧， 设备类型为 空气质量检测仪， 则对所述数据进行功能标识， 用第一标识指示其为应用数据 帧， 再将所述标识后的数据， 按照数据格式进行打包， 在打包后的数据中标识 数据的功能类型为应用数据帧以及设备类型为空气质量检测仪。
[0137] 在本发明实施例中， 物联网设备管理中心提取出标识数据的功能类型以及设备 类型， 通过功能类型和设备类型， 控制物联网中的物联网设备实现各项功能， 扩展了物联网设备的控制模式， 增强了物联网的智能化程度。
[0138] 其中， 物联网转发节点具备处理器， 所述处理器可以是中央处理单元 (Central Processing Unit, CPU) , 该处理器还可以是其他通用处理器、 数字信号处理器 (Digital Signal 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。
[0139] 应理解， 上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后， 各过 程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定， 而不应对本发明实施例的实施过程 构成任何限定。
[0140] 通过以上的实施方式的描述， 所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可 借助软件加必需的通用硬件的方式来实现。 所述的程序可以存储于可读取存储 介质中， 所述的存储介质， 如随机存储器、 闪存、 只读存储器、 可编程只读存 储器、 电可擦写可编程存储器、 寄存器等。 该存储介质位于存储器， 处理器读 取存储器中的信息， 结合其硬件执行本发明各个实施例所述的方法。
[0141] 以上所述， 仅为本发明的具体实施方式， 但本发明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发明揭露的技术范围内， 可轻易想到的变 化或替换， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。 因此， 本发明的保护范围应以 权利要求的保护范围为准。

Claims

权利要求书
一种物联网设备管理系统， 其特征在于， 包括多个物联网设备， 至少 一个物联网设备通过物联网转发节点与物联网设备管理中心相连； 所述多个物联网设备中的每个物联网设备上设置有物联网数据传输模 块， 并与物联网转发节点之间进行无线传输；
所述物联网转发节点配置无线网络的随机退避吋间， 在所述随机退避 吋间内接收每个物联网设备广播的物联网数据， 对物联网数据进行解 数据包和提取数据处理， 重新对提取的数据按照数据封装格式进行打 包， 在打包后的数据中标识数据的功能类型以及设备类型； 所述物联网设备管理中心通过互联网、 无线网络与物联网转发节点之 间进行通信及数据交换， 按照数据解封装格式对打包后的数据进行解 数据包和提取数据处理， 物联网设备管理中心根据处理后的数据， 实 现物联网中的物联网设备各项功能。
如权利要求 1所述的物联网设备管理系统， 其特征在于， 所述物联网 数据传输模块采集物联网数据， 同一吋间通过射频和红外两种通信方 式向所述物联网转发节点传输所述物联网数据。
如权利要求 1所述的物联网设备管理系统， 其特征在于， 所述物联网 数据传输模块采用啁啾数据包的封装格式处理物联网数据， 向所述物 联网转发节点传输处理后的物联网数据。
如权利要求 1所述的物联网设备管理系统， 所述物联网数据传输模块 采集物联网数据， 采用啁啾数据包的格式， 对接收到的物联网数据进 行解数据包和提取数据处理。
如权利要求 1所述的物联网设备管理系统， 其特征在于， 所述物联网 设备管理中心接收物联网设备发送的物联网设备故障代码， 所述物联 网设备故障代码包括故障信息的关键字， 根据所述物联网设备故障代 码的关键字获取物联网设备的故障信息， 并査找针对所述物联网设备 故障代码的解决方案， 将所述解决方案发送至所述物联网设备。 如权利要求 5所述的物联网设备管理系统， 其特征在于， 所述物联网 设备管理中心将所述解决方案中使用频率值最高的第一解决方案发送 至所述物联网设备， 若在预设吋间内未接收到所述物联网设备故障解 决的成功响应， 则选取第二解决方案发送至物联网设备， 若第二解决 方案无法解决故障吋， 将其他解决方案按使用频率值依次发送。
[权利要求 7] 如权利要求 5所述的物联网设备管理系统， 若物联网管理中心中未査 找到针对故障信息的解决方案， 则向预先绑定的客户端， 发出提示所 述故障信息无匹配的解决方案的提示信息。
[权利要求 8] 如权利要求 1至 7任一所述的物联网设备管理系统， 其特征在于， 所述 物联网设备包括水表、 电表、 气表、 热能表、 空气质量检测仪、 喷灌 器、 水量检测器、 火灾检测器中的至少一种， 所述水表至少包含阀组 件、 机械式计量器、 CPU控制器、 阀组件控制电路、 IC卡读写电路、 液晶体显示电路与物联网数据传输模块， 其中， 所述物联网数据传输 模块与物联网转发节点之间进行无线传输， 水表的阀组件上设置有出 水口与进水口；
所述电表至少包含 CPU控制器、 继电器、 电压检测电路、 继电器控制 电路、 脉冲计数器、 EPPRPM存储器与物联网数据传输模块， 其中， 所述物联网数据传输模块与物联网转发节点之间进行无线传输； 所述气表至少包含基表、 干簧管计数电路、 机电阀控制电路、 IC卡读 写电路、 液晶显示电路、 CPU控制器与物联网数据传输模块， 其中， 所述物联网数据传输模块与物联网转发节点之间进行无线传输， 基表 中设置有机电阀， 由机电阀控制气源出口与入口的启闭；
所述热能表至少包含供应介质温度测量装置、 回流介质温度测量装置 、 电磁阀、 热转器、 A/D转换装置、 CPU控制器、 液晶显示驱动电路 、 IC卡读取电路、 EPPROM存储器、 流量计数装置与物联网数据传输 模块， 其中， 所述物联网数据传输模块与物联网转发节点之间进行无 线传输， 流量计数装置与电磁阀分别通过 I/O接口接入 CPU控制器， 供应介质温度测量装置与回流介质温度测量装置分别通过 A/D转换器 接入 CPU控制器。
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