[发明专利]一种多通道级联无线数据采集系统及方法

说明书

本申请涉及农业物联网技术领域，提供一种多通道级联无线数据采集系统及方法，所述采集系统包括软件端和硬件端，软件端用于配置硬件端参数，控制硬件端运行，以及获取并保存硬件端上传的数据；硬件端包括上位机、主设备和多个扩展设备，上位机连接主设备，主设备级联多个扩展设备；主设备为连接在上位机上的一个采集通道，级联在主设备上的多个扩展设备，保证只有主设备与上位机连接，多个扩展设备一个接一个级联在主设备上。主设备向下一级扩展设备输出控制信号，同时扩展设备将控制信号传递给下一级扩展设备。从而实现主设备向多个扩展设备输出控制信号，当需要对多个信道的无线数据进行采集时，可以灵活的改变采集通道数量。

技术领域

本申请涉及农业物联网技术领域，尤其涉及一种多通道级联无线数据采集系统及方法。

背景技术

农业生产环境存在农作物品种多样，分布广泛、远离城市和交通不便的特点，因此，农业试验检测现场经常处于无人值守的状态，导致信息获取非常困难，为了解决这一问题，现有技术中采用多种传感器获取农业生产环境信息，例如，空气温湿度、土壤温度、土壤水分、光照度和二氧化碳浓度等，然后将获取的农业生产环境信息通过无线网络汇聚，并利用网关一起发送到信息平台进行分析，从而实现农业生产环境信息的远程获取，对获取的农业生产环境信息进行分析后，再通过远程控制设备(例如加热器、空调、加湿器、通风管道等)对农业生产环境进行调节。

其中传感器数据无线网络底层一般基于窄带LORA无线技术，其特点在于传输速率不快，但是通信距离比较远，因为单个传感器参量数据量不大，所以采用此技术能覆盖比较广的区域。实际使用中为了扩大通信容量，降低网络复杂度，会使用频分复用技术，减少通信网络中设备间通信的相互干扰，即在网络中同时使用多个信道进行数据交互，由于不同信道的数据传输不会相互影响，故能够保证不同设备可以同时发送或接收数据。

在对无线网络中进行调试或者分析时，需使用无线接收设备与上位机连接，采集无线网络中的无线数据给上位机进行分析处理。无线网络中使用多个信道进行通信，就需要对多个信道的无线数据进行采集。

为了采集各个信道无线数据，现有技术中一般采用两种方式，一种方式是：使用一个单通道采集设备连接上位机，配置该设备先采集一个信道的数据然后切换到另一个信道进行采集，这种方式不能同时对多个信道的数据进行采集，会有数据采集不全的情况。另一种方式是：使用多个单通道采集设备连接上位机，通过不同的通道采集不同信道的数据，这种方式虽然能同时采集多个信道的数据，但是需要占用上位机多个数据接口，导致上位机需要运行多个应用程序，不便于信道的管理及扩展。

发明内容

本申请提供了一种多通道级联无线数据采集系统及方法，以解决采集多信道无线网络数据时，需要同时使用多个接收设备与上位机连接，占用上位机多个数据接口，上位机需要运行多个应用程序，不便于采集通道的管理及扩展的问题。

本申请提供一种多通道级联无线数据采集系统，包括软件端和硬件端，所述软件端用于管理所述硬件端，包括配置硬件端参数，控制硬件端运行，以及获取并保存硬件端上传的数据；

所述硬件端包括上位机、主设备和多个扩展设备，所述上位机连接所述主设备，所述主设备级联多个扩展设备；

所述主设备的北向数据接口连接所述上位机，南向数据接口连接下一级扩展设备，所述主设备的输出控制信号接口连接下一级扩展设备的输入控制信号接口，用于向下一级扩展设备输出控制信号，所述控制信号包括计时时钟信号、开始脉冲信号和停止脉冲信号；

所述主设备还包括主处理器以及连接所述主处理器的主射频装置，所述主射频装置用于接收无线网络中的无线数据；

所述主处理器用于配置主射频装置、获取主射频装置接收的无线数据，并将获取的无线数据发送至上位机；响应上位机发送的命令信号，以及将上位机发送的命令信号转发至下一级扩展设备；接收下一级扩展设备上报的无线数据，并转发至上位机。