一种基于事件库触发上报的传感器网络的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于事件库触发上报的传感器网络，包括网络和监控终端；所述监控终端具有传感器单元、数据处理单元、通信单元和电源；所述传感器单元与数据处理单元连接，用于将传感器单元采集到的数据发送到数据处理单元，所述数据处理单元通过通信单元与网络实现通信，所述电源用于供电；所述数据处理单元包括事件库，该事件库存储有系统需实时响应的事件、以及与所述事件对应的响应方法；当未触发事件时，传感器单元对数据进行高密度采集，并存储在数据处理单元中，定时上传或当网络通过指令查询时，再将数据批量上传，从而降低传感器网络的功耗；当触发事件时，传感器网络优先对事件进行处理，从而保证实时性。
【专利说明】一种基于事件库触发上报的传感器网络
【技术领域】
[0001]本发明涉及信息传输领域，具体地说，特别涉及到一种基于事件库触发上报的传感器网络。
【背景技术】
[0002]数据上报是传感器网络必不可少的环节，特别是对于无线传感器网络，数据上报策略对数据采集的密度、功耗有重要的影响。现有的传感器网络中，为了实现实时上报大量的监测数据，可采用有线的数据上报方式。对无线的传输系统，可采用中继放大的方法。对于无线的移动设备，由于功耗的严格限制，不可能长时间进行实时数据采集和上报，一种妥协的方法是实时采集数据，对数据进行缓存，经过较长时间间隔或者在用户进行查询时，将缓存的数据批量上传。这种方式可以减少无线通信的时间，一定程度上降低功耗。
[0003]现有的传感器网络中，数据上报策略存在一些不足。
[0004]对于有线的数据传输方式，由于线缆的限制往往传输距离受限,并且成本较高。
[0005]对于无线传输的系统，采用中继放大的方式，可以实现无线远距离实时传输大量的监测数据。但中继站的加入,会使系统复杂度上升,成本提高。
[0006]对于无线的移动设备，采用数据缓存的方式，为了降低功耗而采用较低的上报频率，仅适用于对实时性要求不高的场合。
【发明内容】
[0007]本发明实际需要解决的技术问题是:通过对传感器系统数据上报策略的改进，实现信息的实时上报，且将设备的功耗限制在较低的水平，便于无限的移动设备应用。
[0008]本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现:
一种基于事件库触发上报的传感器网络，包括网络和监控终端；所述监控终端具有传感器单元、数据处理单元、通信单元和电源；所述传感器单元与数据处理单元连接，用于将传感器单元采集到的数据发送到数据处理单元，所述数据处理单元通过通信单元与网络实现通信，所述电源用于给传感器单元、数据处理单元、通信单元供电；其特征在于:所述数据处理单元包括事件库，该事件库存储有系统需实时响应的事件、以及与所述事件对应的响应方法；当未触发事件时，传感器单元对数据进行高密度采集，并存储在数据处理单元中，定时上传或当网络通过指令查询时，再将数据批量上传，从而降低传感器网络的功耗；当触发事件时，传感器网络优先对事件进行处理，从而保证实时性。
[0009]一种基于事件库触发的传感器网络的上报方法，包括如下步骤:
I)启动和配置传感器网络
通过在监控终端直接启动和配置或通过网络下发指令给控制终端启动和配置；配置的信息包括传感器数据采集频率、数据处理单元的算法需要的参数、通信单元的通信方式。
[0010]2)初始化事件库
用户通过网络或者监控终端对事件库进行初始化；若传感器网络初次使用，则通过网络下载安装事件库，若传感器网络已下载安装事件库，则查看事件库版本状态，是否需要更新。
[0011]3)判别事件库的事件是否发生
检测传感器网络中各组件的情况，并将其与数据库中存储的事件进行对比；
若匹配，按照事件库的规定的响应方法响应；若没有事件发生或者事件响应完成之后，将采集到的数据，经过数据处理单元的处理之后，存储到存储区域。
[0012]4)上传数据
存储于数据处理单元中的数据采用两种上传方式:定时上传或当网络通过指令查询时，再将数据批量上传。
[0013]进一步的，所述事件包括传感器单元测量值超出限值、传感器单元测量值趋势变化过快或过缓，某一传感器单元发生故障、电源电量过低，数据处理单元的数据存储区域耗尽。
[0014]进一步的，所述响应方法包括若传感器单元测量值超过限值或趋势变化过快，发出警报；若传感器单元发生故障，报告故障的相关信息；若电源电量过低，则进入低功耗模式；若数据处理单元存储区域耗尽，则主动进行数据上传。
[0015]与现有技术相比，本发明的有益效果如下:
能够实现数据的高密度采集，而通过建立事件库的方式，对需要实时响应的事件进行快速响应，保证了系统实时性。而在没有事件触发时，通过定期上报数据，能够降低功耗，保证无线移动设备的长时间运行。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本发明所述的传感器网络的结构框图。
[0017]图2为本发明所述的传感器网络的数据上报方法流程图。
[0018]图3为本发明所述的传感器网络的实施例的结构框图。
[0019]图中标号说明:101为网络、102监控终端、103为传感器单元、104为数据处理单元、105为通信单元、106为电源、201为开始单元、202为启动和配置传感器网络单元、203为初始化事件库单元、204为判断是否有事件发生单元、205为响应事件单元、206为存储数据单元、207为结束单元。
【具体实施方式】
[0020]为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合【具体实施方式】，进一步阐述本发明。
[0021]参见图1，本发明所述的传感器网络，由网络101和监控终端102两部分组成。在监控终端102，传感器单元103采集所需要的数据，例如环境的温度、湿度、光强、振动、速度、GPS/北斗等，然后发送到数据处理单元104。数据处理单元104通过通信单元105与网络101进行通信。电源106用于给传感器单元103、数据处理单元104和通信单元105供电。
[0022]参见图2，202为启动和配置传感器网络单元，可以在监控终端102直接启动和配置，也可以由网络103下发指令给控制终端102启动和配置。例如，配置的信息可以是传感器数据采集频率、数据处理单元的算法需要的参数、通信单元的通信方式等。[0023]为了解决现有技术方案中，实时上报数据存在的功耗较大的问题，和定时上报存在的实时性不高的问题，本发明采用基于事件触发的数据上报策略。
[0024]基于事件触发的数据上报策略，在没有触发事件时，传感器网络对数据进行高密度采集，存储在数据处理单元104中。当到了定时时间或者网络I通过指令查询时，再将数据批量上传。
[0025]而为了增强系统的实时性，本发明引进事件库。事件库建立在数据处理单元104中，由数据处理单元104和网络101共同维护。
[0026]事件库包含多种系统需要实时响应的事件。例如，传感器测量值超出限值，传感器测量值进出某一区间，传感器测量值趋势变化过快或过缓，传感器测量值趋于紊乱或者平稳，某一传感器发生故障，电池电量过低，数据处理单元104的数据存储区域耗尽等。
[0027]事件库还包含了系统对前述事件对应的响应方法。例如，传感器测量值超过限值或趋势变化过快，发出警报；传感器发生故障，报告故障的相关信息；电池电量过低，则进入低功耗模式；数据处理单元104存储区域耗尽，则主动进行数据上传。
[0028]事件库可以进行升级，例如按需要添加或者移除事件。事件库的升级可以通过监控终端102完成，也可以通过网络101完成。
[0029]203为初始化事件库。用户通过网络101或者监控终端102对事件库进行初始化。例如，对初次使用的传感器网络要下载安装事件库，对以下载安装事件库的系统，查看事件库版本状态，是否需要更新。
[0030]204为判别事件库的事件是否发生。若发生，则由响应事件单元205对其进行处理。例如，当温升过快事件发生时，响应事件单元立即发出报警。
[0031]206为存储数据单元。当没有事件发生或者事件响应完成之后，将采集到的数据，经过数据处理单元104的处理之后，存储到其存储区域。
[0032]通过引进事件库，系统能够对需要实时响应的事件快速地响应，保证了系统的实时性；而在没有事件触发时，通过缓存数据，定时上报的方式，能够有效降低系统的功耗。
实施例
[0033]如图3为冷藏车运输监控系统，用于监控冷藏车运输过程中的冷藏温度和车辆位
置信息。
[0034]温度和GPS/北斗传感器获取冷藏箱的温度和车辆的位置数据，发送给微处理器。
[0035]监控服务器和微处理器共同维护事件库存储单元。事件库存储单元存储了微处理器需要进行响应的事件和响应的方法。例如，冷藏箱温度值不能高于特定值，否则报警；GPS/北斗信号不能与预定路线有过大偏差，否则提醒用户。
[0036]微处理器对数据进行一定的处理，检查事件库存储单元，判断是否有事件被触发。若无事件触发，则微处理器将数据存储至数据存储单元，然后定时通过支持GSM/GPRS/WCDMA/LTE等移动通讯网络、铱星/海事卫星/北斗等卫星通讯网络、以太网、Wifi和Lan网络的通信单元将数据上报至监控服务器。若有事件触发，则按照事件库的规定的响应方法响应。事件库可以通过监控服务器或者微控制器进行更新；电源模块为各个单元提供电源。
[0037]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.一种基于事件库触发上报的传感器网络，包括网络和监控终端；所述监控终端具有传感器单元、数据处理单元、通信单元和电源；所述传感器单元与数据处理单元连接，用于将传感器单元采集到的数据发送到数据处理单元，所述数据处理单元通过通信单元与网络实现通信，所述电源用于给传感器单元、数据处理单元、通信单元供电；其特征在于:所述数据处理单元包括事件库，该事件库存储有系统需实时响应的事件、以及与所述事件对应的响应方法；当未触发事件时，传感器单元对数据进行高密度采集，并存储在数据处理单元中，定时上传或当网络通过指令查询时，再将数据批量上传，从而降低传感器网络的功耗；当触发事件时，传感器网络优先对事件进行处理，从而保证实时性。
2.一种如权利要求1所述的传感器网络的上报方法，其特征在于:包括如下步骤: 1)启动和配置传感器网络 通过在监控终端直接启动和配置或通过网络下发指令给控制终端启动和配置；配置的信息包括传感器数据采集频率、数据处理单元的算法需要的参数、通信单元的通信方式； 2).初始化事件库 用户通过网络或者监控终端对事件库进行初始化；若传感器网络初次使用，则通过网络下载安装事件库，若传感器网络已下载安装事件库，则查看事件库版本状态，是否需要更新； 3).判别事件库的事件是否发生 检测传感器网络中各组件的情况，并将其与数据库中存储的事件进行对比； 若匹配，按照事件库的规定的响应方法响应；若没有事件发生或者事件响应完成之后，将采集到的数据，经过数据处理单元的处理之后，存储到存储区域； 4).上传数据 存储于数据处理单元中的数据采用两种上传方式:定时上传或当网络通过指令查询时，再将数据批量上传。
3.根据权利要求2所述的基于事件库触发上报的传感器网络，其特征在于:所述事件包括传感器单元测量值超出限值、传感器单元测量值趋势变化过快或过缓，某一传感器单元发生故障、电源电量过低，数据处理单元的数据存储区域耗尽。
4.根据权利要求2所述的基于事件库触发上报的传感器网络，其特征在于:所述响应方法包括若传感器单元测量值超过限值或趋势变化过快，发出警报；若传感器单元发生故障，报告故障的相关信息；若电源电量过低，则进入低功耗模式；若数据处理单元存储区域耗尽，则主动进行数据上传。
【文档编号】H04W52/02GK103906206SQ201410036948
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年1月26日 优先权日:2014年1月26日
【发明者】沈龙强, 黄宏强 申请人:上海挚连科技有限公司