[发明专利]一种物联网被动式数据采集系统

说明书

技术领域

本发明属于物联网和通信领域，涉及一种数据采集、传输、请求的系统，特别是涉及一种对环境参数、生产参数、技术参数、生活指数等进行采集和接收的系统。

背景技术

物联网其实最早可追溯到1990年施乐公司的网络可乐贩售机(NetworkedCokeMachine)，但明确的词语确是由MITAuto-ID中心的Ashton教授在1999年的移动计算和网络国际会议上提出来的，当时的含义是将物品信息存入到所贴的RFID(RadioFrequencyIdentifier)标签中，再利用近距离无线通信技术接入到互联网中。2003年的美国《技术评论》认为传感网络技术将是未来改变人们生活的十大技术之首。在2005年国际电信联盟(ITU)在《ITU互联网报告2005：物联网》中也指出，世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过因特网主动进行交换。

不过，无论国际还是国内对物联网也还没有一个统一的标准定义，但从其本质上看，物联网的具有以下三个特征：一是互联网特征，即对需要联网的物体一定要能够实现互联互通的互联网络；二是识别与通信特征，即纳入物联网的“物”一定要具备自动识别与物物通信(M2M)的功能；三是智能化特征，即网络系统应具有自动化、自我反馈与智能控制的特点。

由于物联网被公认为第三次信息革命，可以广泛应用到安全监测、公共交通系统、车队管理、工业流程自动化、城市信息化等领域，各国都从政治层面上高度重视。经过国家层面的推动，物联网无论在技术还是在市场方面都逐渐变得成熟起来。IDC将其认为是未来最挣钱的科技行业之一。另据前瞻产业研究院发布的《中国物联网行业应用领域市场需求与投资预测分析报告》显示，未来几年我国物联网行业将持续快速发展，年均增长率30％左右，到2018年，物联网行业市场规模将超过1.5万亿元。我国物联网市场的生命周期处于初期成长阶段，将有着极大的技术开发空间。

经过我们的调查，已有涉及农业监控、桥梁监测、生态环境监测等方面的专利申请，不过这些申请有以下几点局限性：(1)在数据通信上大都将采集点集结到网关，虽然可以节约通信费，但系统成本高，且不容易维护；(2)架构缺乏可扩展性，即缺乏支持多个项目和多个监测点的能力；(3)应用范围局限于所申请领域，没有提及可以应用到其他领域，缺乏通用性。

发明内容

鉴于现有专利申请在技术上存在上述局限性，本发明的目的在于提供一种物联网被动式数据采集系统，用于远程采集和实时传输数据，为政府和企业的应急防灾、环保健康、便捷生活、科学生产等提供合理决策依据。为了实现上述和其他相关目的，本发明提供一种支持各种传感器的物联网被动式数据采集系统。

一种物联网被动式数据采集系统，包括前端采集点的数据采集装置和位于云数据中心的数据请求模块，其中：

数据采集装置包括用于采集数据的传感器、控制传感器的控制板以及用于传输所采集的数据的通信模块；

数据请求模块向目标采集点发送请求以进行数据传输。

优选地，该系统通过市电、太阳能发电装置和风力发电装置中的一种或它们的组合供电。

优选地，传感器包括水质传感器、空气温湿度传感器、土壤传感器、水位传感器、位移和变形传感器、压力和扭矩传感器、红外感应传感器、全球定位系统(GPS，GlobalPositioningSystem)或北斗位置与速度传感器、图像和视频摄像头、烟雾和热传感器、特殊气体传感器、射频识别器。

优选地，控制板包括单片机芯片、电源模块、通用串行总线(USB，UniversalSerialBus)、数据通信模块、串口通信接口、传感器接口。

优选地，控制板的单片机芯片包括嵌入式模块并且芯片选自包含ATMEGA系列和IntelEdison系列之一的芯片，串口通信接口包括基于TTL电平的RX(信号接收)和TX(信号发送)接口，传感器接口包括正电压、接地和传感信号接口，传感器通过有线或短距离无线的通信模式与控制板连接。

优选地，传感器与数据采集控制板通过有线或短距离无线通信方式连接，其中短距离的无线通信方式包括Xbee、红外线和蓝牙。

优选地，单片机芯片的嵌入式模块包括信号处理功能模块、物理值的有效性判断功能模块、数据简易处理功能模块、报警功能模块、HTTP服务或FTP服务模块。

优选地，通信模块包括有线网络模块、无线网络模块和移动通信模块。