[发明专利]一种异构传感网络的数据采集控制装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及传感器网络领域，特别是涉及一种异构传感网络的数据采集控制装置及方法。

背景技术

传感网络(Sensor Network)是利用各种传感器(光、电、温度、湿度、压力等)和控制器（继电器、步进电机等）加上中低速的近距离通信技术构成一个独立的网络,是由多个具有有线或无线通信与计算能力的低功耗、小体积的微小传感器节点构成的网络系统，它一般提供局域或小范围物与物之间的信息交换功能。

传感网络是物联网技术的重要组成部分，是物联网技术应用的基础。由于传感器及控制器种类繁多，通信接口涵盖RS485、RS232、Can、zigbee、wifi、蓝牙等，在构建一个物联网应用系统的时候，通常需要多种类型传感器或控制器，对于不同通信类型的设备，通常需要开发相应的适配模块以实现组网通信，同时将数据上报服务器进行业务处理并且根据结构进行反馈控制。而对于智能家居这种小型物联网应用系统，对于传感网络的采集、控制完全可以由一个高性能的采集控制装置进行处理，并不需要服务器单独进行处理。

申请号为201310102548.2的中国发明专利申请，采用硬件模板和不同子板的方式，实现了一种面向异构网络环境的物联网网关开发平台，其支持zigbee、wifi、2/3G等通信协议，实现了部分异构传感网络互联，但是缺少对RS485、Can总线的支持，而目前很多工业级采集模块通常采用RS485、Can通信方式，同时，其处理器核心运算能力不够，不适用异构传感网络大数量处理运算，该专利申请中也未涉及控制装置对传感网络的控制处理方式。

总的来说，目前现有的数据采集控制设备存在的问题主要包括：

1、只支持部分接口，通常是定制开发的，只支持某几种通信协议的终端，导致在物联网应用中存在一定的限制。

2、核心处理器数据处理能力低，通常不适合大数据量、并发数据的处理，业务处理通常由远端服务器进行处理，增加了一些小型物联网应用系统的建设成本；

3、不支持模拟信号量的采集。

发明内容

为克服上述现有技术存在的不足，本发明之一目的在于提供一种异构传感网络的数据采集控制装置及方法，其能够对模拟信号量及符合zigbee、RS485、Can总线、RS232、wifi、蓝牙通信协议的采集、控制终端进行统一管理及读写控制，能够支持多数RS485及Can总线通信方式的工业设备的接入，丰富的硬件接口提高了传感网络设备的兼容性，降低了设备选型难度。

本发明之另一目的在于提供一种异构传感网络的数据采集控制装置及方法，其通过多线程的方式对不同通信制式的传感网络同时进行数据监控，对接收到的数据直接进行数据业务逻辑处理，可用于构建小型的物联网应用系统，降低物联网应用系统的构建成本。

本发明之另一目的在于提供一种异构传感网络的数据采集控制装置及方法，其根据既定协议可以通过3/4G网络、以太网完成与远程服务器的数据交互。

为达上述及其它目的，本发明提出一种异构传感网络的数据采集控制装置，所述数据采集控制装置包括核心处理器、3/4G通信模块、wifi模块、zigbee协调器模块、蓝牙模块、RJ45模块、音频模块、RS232通信模块、RS485模块、Can总线控制模块、HDMI接口模块、USB模块、LVDS接口模块、自定义USER_IO接口、JTAG模块、电源模块，所述核心处理器包括数据采集控制模块，所述数据采集控制模块通过多线程的方式对不同通信制式的传感网络同时进行数据监控，对接收到的数据直接进行数据业务逻辑处理, 实现设备配置管理、数据处理显示、消息解析、数据组包及转发，所述3/4G通信模块、所述wifi模块、所述zigbee协调器模块、所述蓝牙模块、所述RJ45模块、所述音频模块、所述RS232通信模块、所述RS485模块、所述Can总线控制模块、所述HDMI接口模块、所述USB模块、所述LVDS接口模块、所述自定义USER_IO接口、所述JTAG模块均与所述核心处理器相连，所述电源模块与核心处理器及其他模块连接，以对其进行供电。

进一步地，所述数据采集控制模块包括：

系统配置模块，分别对所述RS232通信模块、所述RS485模块的串行通信端口、波特率信息、所述Can总线控制模块的控制器的波特率、寄存器信息、所述蓝牙模块的控制器的寄存器信息以及所述RJ45模块的本机IP、端口号进行配置；

初始化模块，根据所述系统配置模块的系统配置信息，对各硬件接口及网络进行初始化；