[发明专利]面向物联网的高并发高可用数据采集系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种物联网数据采集技术领域的系统，具体是面向物联网的高并发高可用数据采集系统。

背景技术

物联网被称为继计算机、互联网之后世界信息产业第三次浪潮。物联网(Internet of Things IOT)的概念是在1999年被提出来的，其定义是：通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

由物联网的定义可知，物联网能够识别、定位、监控和管理。因此，数据的采集是物联网的核心技术之一。

传感器(英文名称：transducer/sensor)是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。

在《移动通信》2011年09期刊登的《基于物联网技术的新型数据采集与监控系统设计》一文中，作者设计了一种新型数据采集与监控系统方案，该系统将有线通信与无线通信、无线传感网络短距离通信与GPRS/CDMA/3G远距离通信有机地结合起来，提出了监控中心应用软件网络功能的需求、远程数据采集、终端现场传感器与终端之间无线组网的方式。但是在该系统中，传感器节点将数据传送给相关的路由器，再由路由器传送给数据采集终端，该系统没有考虑传感器节点往路由器传送数据失败的情况，也没有考虑均衡各个路由器的负载问题。

在物联网的具体实现过程中，会涉及到大量的数据传输。现有的技术中，多个传感器将数据发送到同一个上级节点，若发送失败，则等待重传。随着传感器设备的增多，数据量的增加，数据发送的失败率增高。采取等待重传等机制，既浪费了空闲的资源，又降低了系统的实时性。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一个高并发高可用的数据采集系统，不仅解决了传感器将数据发送到上级节点时发送失败的情况，还考虑了负载均衡问题，更好地利用了空闲资源，提高了系统的实时性。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一个高并发高可用的数据采集系统，主要由传感器模块、数据侦听集群控制器模块、数据侦听服务器集群模块、数据存储模块以及用于登记设备信息的设备注册模块组成，其中：

传感器模块将检测感受到的信息变换成为所需形式的信息，该信息的数据首先缓存在传感器模块中，然后传感器模块向数据侦听集群控制器模块请求分配数据侦听服务器；

数据侦听集群控制器模块监控数据侦听服务器集群模块的运行状态，将可用的数据侦听服务器分配给传感器模块；

传感器模块将数据并行推送给数据侦听服务器集群模块，若发送失败，将向数据侦听集群控制器模块请求分配新的数据侦听服务器；

数据侦听集群控制器模块监控数据侦听服务器集群模块的运行状态，为失败的侦听节点重新分配接收节点，并将负载较重的节点上的连接迁移到负载较轻的节点上，以达到整个集群的负载均衡；

数据侦听服务器集群模块在成功接收传感器模块的数据以后，再将数据转发到数据存储模块。

以下对本发明作进一步说明，具体的描述如下：

1.传感器模块

所述的传感器模块是传感器设备的一个集群，每一个传感器设备包括数据获取模块以及存储模块。传感器设备是一种能感受到被测量的信息的设备，它能将检测感受到的信息，变换成为电信号或其他所需形式的信息输出。而输出的信息就是需要采集的数据。所述的数据获取模块是用来检测感受到的信息，并变换成为电信号或其他所需形式的信息，存储模块是用来存储这些输出信息的数据，数据获取模块将获取的数据存储在存储模块中，等待发送。所述的传感器设备的存储模块可以是cache(高速缓冲存储器)，SRAM(Static Random Access Memory，静态随机存储器)，DRAM(Dynamic Random Access Memory，动态随机存储器)，NVRAM(Non-Volatile Random Access Memory，非易失性随机访问存储器)等等。所述的传感器模块可以只有一个传感器设备，也可以有多个传感器设备，所述的传感器设备可以是一种传感器设备，也可以是任意种传感器设备的组合。