物聯(lián)網(wǎng)數據處理網(wǎng)關(guān)的設計
3 系統軟件設計
3.1 感知數據處理中間件
該中間件主要涉及感知數據處理相關(guān)的程序開(kāi)發(fā),是運行在網(wǎng)關(guān)設備上的程序;中間件包括設備管理、數據處理、數據存儲、規則管理和制定,實(shí)現數據格式轉換、通訊協(xié)議轉換、數據安全策略等功能。其具體的數據處理流程圖如圖3所示。
本數據處理中間件的數據流程分為以下7步:
步驟1:將傳感器產(chǎn)生的各種電氣信號經(jīng)接口驅動(dòng)處理轉換為原始數據;
步驟2:將原始數據在數據處理模塊中根據數據配置策略和錯誤處理策略,將正確的數據生成xml文件;
步驟3:把原始數據在數據處理模塊中復制一份副本,并將副本數據壓縮備份存儲在指定的本地數據庫中;
步驟4:對不符合配置策略的數據和錯誤數據經(jīng)過(guò)錯誤診斷分析,對不能修正的數據根據錯誤控制策略決定是否報警及采取相應措施;
步驟5:對生成的xml在安全模塊中根據加密策略及算法生成加密文件;
步驟6:將加密文件在安全模塊中復制一份副本,并將副本數據壓縮備份存儲在指定的本地數據庫中;
步驟7:把數據加密形成文件通過(guò)通信模塊發(fā)送到遠程客戶(hù)端或者本地專(zhuān)用手持接收設備中供用戶(hù)使用。
3.2 網(wǎng)關(guān)配置應用軟件
網(wǎng)關(guān)配置應用軟件包含網(wǎng)關(guān)現場(chǎng)管理配置工具、遠程配置管理工具、傳感器數據智能分析報告界面,可實(shí)現工業(yè)現場(chǎng)的檢測狀態(tài)、配置數據、配置策略、配置設備的管理、數據錯誤處理策略配置、數據本地訪(fǎng)問(wèn)配置以及傳感各項指標狀態(tài)、傳感器狀態(tài)、警報與定位的數據報告等。圖4所示是本系統的網(wǎng)關(guān)配置管理流程圖。本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/148079.htm
進(jìn)入配置管理界面時(shí),首先要進(jìn)行用戶(hù)身份驗證。用戶(hù)身份驗證是對訪(fǎng)問(wèn)者訪(fǎng)問(wèn)權限的認定,不同訪(fǎng)問(wèn)權限對應不同的數據訪(fǎng)問(wèn)量以及管理權限。完成用戶(hù)登錄后,進(jìn)入主菜單界面(即一級配置界面)。本界面主要分為5個(gè)主配置項,分別為接口驅動(dòng)配置、數據處理策略配置、數據錯誤處理策略配置、設備控制管理配置和交互界面管理設置。
接口驅動(dòng)配置主要是為外界傳感器和硬件接口提供驅動(dòng)的添加、卸載和配置參數等操作。“驅動(dòng)參數設置”二級界面下又分為設備對象化參數設定和設備驅動(dòng)基本參數的三級界面。在數據處理單元中可對數據進(jìn)行分類(lèi)。“設備驅動(dòng)基本參數”可根據不同設備和硬件接口類(lèi)型進(jìn)行詳細的參數設定。
數據處理策略配置主要是為用戶(hù)進(jìn)行數據篩選、甄別錯誤、整理數據和加密規則以及數據庫配置等操作提供參數配置。二級界面分為數據庫存儲配置、數據處理策略、數據串配置和安全配置策略。
數據錯誤處理策略配置主要定義了處理錯誤數據的機制和策略。其二級界面包括錯誤診斷策略配置、數據修正策略配置和報警策略配置。錯誤診斷項會(huì )分析數據串中各字節數值,判斷其中出錯的部分,并在數據串中對錯誤標識符位進(jìn)行標注。錯誤修正項在錯誤診斷項完成后,可對錯誤字節根據規則進(jìn)行修正。報警選項可對不能修正的數據進(jìn)行分析,如果符合報警策略,則發(fā)出警報。
數據本地訪(fǎng)問(wèn)配置主要針對人機交互界面的訪(fǎng)問(wèn)方式配置和訪(fǎng)問(wèn)安全設置。二級界面分為訪(fǎng)問(wèn)界面參數設置、訪(fǎng)問(wèn)數據參數設置和訪(fǎng)問(wèn)安全設置。訪(fǎng)問(wèn)界面參數主要包括界面的布局、瀏覽方式和顯示本地時(shí)間設置等。訪(fǎng)問(wèn)數據參數設置主要包括可瀏覽數據項、數據顯示形式、數據排列形式和查詢(xún)數據條件等。訪(fǎng)問(wèn)安全設置又分為三個(gè)三級界面,包括訪(fǎng)問(wèn)權限設定,即登錄用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)數據權限、登錄密碼設定和訪(fǎng)問(wèn)權限對應訪(fǎng)問(wèn)數據項和控制項的配置;訪(fǎng)問(wèn)設備ID的設定,即每個(gè)可連接到本設備的訪(fǎng)問(wèn)設備的ID值;設備自身故障診斷就是通過(guò)此項使設備進(jìn)行一次本身硬件設備的故障自檢。
4 結語(yǔ)
本文設計了一種物聯(lián)網(wǎng)數據處理網(wǎng)關(guān)系統,介紹了該系統的軟硬件設計方法,提出了物聯(lián)網(wǎng)數據的一站式處理服務(wù)模式。該模式可支持最廣泛的接入能力,而且網(wǎng)關(guān)具備可管理和靈活的部署能力。實(shí)踐證明,本系統可對數據標識進(jìn)行全面資源化和智能化管理,有能力提供數據交換和數據商用的一切支撐服務(wù),可支撐行業(yè)管理行為和行業(yè)決策行為,使管理能力和決策能力得到提高,從而有效提高工作效率和工作質(zhì)量,使物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應用集成水平上一個(gè)新臺階。
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