分布式集群傳感器的數(shù)據(jù)集群編組方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種分布式集群傳感器的數(shù)據(jù)集群編組方法和系統(tǒng)，其中：傳感器節(jié)點將采集數(shù)據(jù)定時發(fā)送給匯聚節(jié)點，匯聚節(jié)點為數(shù)據(jù)裝訂前綴和后綴信息，并對數(shù)據(jù)進行臨時存儲；當匯聚節(jié)點所轄范圍內(nèi)所有傳感器所采集的數(shù)據(jù)全部傳送至匯聚節(jié)點后，匯聚節(jié)點按照約定規(guī)則將不同傳感器采集到的數(shù)據(jù)進行集群化編組，形成一條完整的數(shù)據(jù)碼流，并進行臨時存儲；數(shù)據(jù)最后經(jīng)由控制中心發(fā)送至存儲中心進行存儲；所述前綴信息代表數(shù)據(jù)源信息、數(shù)據(jù)分類信息，后綴信息用于標示數(shù)據(jù)的管理權限、時間信息、空間信息。本發(fā)明將零散的采樣數(shù)據(jù)合成一條完整的數(shù)據(jù)流，以此形態(tài)完成數(shù)據(jù)的傳輸，存儲，交換與共享，提高了資料的共享與傳輸效率。
【專利說明】分布式集群傳感器的數(shù)據(jù)集群編組方法和系統(tǒng)
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及物聯(lián)網(wǎng)【技術領域】，具體地，涉及一種方便數(shù)據(jù)共享與傳輸?shù)姆植际郊?群傳感器的數(shù)據(jù)集群編組方法和系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002] 物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)基礎上的延伸和擴展的網(wǎng)絡，它將終端延伸和擴展到了任何物 品與物品之間。計算機和互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)創(chuàng)造了大量數(shù)據(jù)，物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)造出的數(shù)據(jù)將遠多于互 聯(lián)網(wǎng)，物聯(lián)網(wǎng)包含了數(shù)以億計的節(jié)點，代表各種對象，從小型的無處不在的傳感器設備、手 持設備到大型網(wǎng)絡服務器和超級計算機集群，數(shù)據(jù)每時每刻都在大量產(chǎn)生，且形式多樣，如 結構化數(shù)據(jù)、半結構化數(shù)據(jù)、流數(shù)據(jù)和多維數(shù)據(jù)等，有對決策貢獻大的數(shù)據(jù)，也有貢獻較小 的數(shù)據(jù)，還有噪聲數(shù)據(jù)，各種數(shù)據(jù)性質(zhì)不同，處理的方式、存儲的手段以及在此之上的信息 提取方法各不相同，這些數(shù)據(jù)在不同的系統(tǒng)或場合中被使用、重用或引用，比如數(shù)據(jù)的查 詢、分析等。對如此海量數(shù)據(jù)的有效處理、傳輸、存儲和管理是物聯(lián)網(wǎng)得以廣泛應用的關鍵 所在。
[0003] 物聯(lián)網(wǎng)涉及領域多，遍及智慧交通、環(huán)境保護、政府工作、公共安全、平安家居、智 慧消防、工業(yè)監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測、老人護理、個人健康、花卉栽培、水系監(jiān)測、食品溯源、敵情偵 查和情報搜集等多個領域，每個領域都有各自不同的特點，同時領域之間還有合作。在眾多 物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中，大多數(shù)據(jù)具有24小時在線，數(shù)據(jù)采集密集，單個數(shù)據(jù)的信息量小，但數(shù)據(jù)的 總數(shù)量大，并且大多數(shù)傳感器以分布式集群的方式分布。例如在環(huán)境保護方面，需要多種類 型的傳感器對不同污染物進行測量；平安家居需要對外來入侵，火災，有害氣體等一系列數(shù) 據(jù)進行采集；老人護理需要對老人的血壓、體溫、心率、呼吸等多項生理指標數(shù)據(jù)進行測量。
[0004] 此類型傳感器所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行單獨傳送會造成大量的冗余數(shù)據(jù)，浪費網(wǎng)絡資 源，并且所產(chǎn)生的網(wǎng)絡等待時間會對數(shù)據(jù)的應用產(chǎn)生障礙，阻礙物聯(lián)網(wǎng)的進一步發(fā)展。這就 需要在數(shù)據(jù)采集處對數(shù)據(jù)進行打包處理。然而簡單的打包或數(shù)據(jù)融合處理，雖然在一定程 度上解決了數(shù)據(jù)的傳輸問題，但卻無法真正提高數(shù)據(jù)交換與共享的效率，不同應用領域，不 同行業(yè)之間的數(shù)據(jù)交流仍然存在較大困難。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 為解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種物聯(lián)網(wǎng)通用的數(shù)據(jù)集群編組方法及系 統(tǒng)，解決目前各種集群分布的物聯(lián)網(wǎng)終端，大量小數(shù)據(jù)的集群編組問題，以及實現(xiàn)數(shù)據(jù)在不 同行業(yè)，不同領域之間高效交換與共享的問題。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種分布式集群傳感器的數(shù)據(jù)集群編組方法，該方法 中：傳感器采集并自動生成具有統(tǒng)一標準格式的數(shù)據(jù)，通過集群化編組后，能進行高效的數(shù) 據(jù)交換與共享；
[0007] 所述集群化編組是指：匯聚節(jié)點所轄范圍內(nèi)所有傳感器的數(shù)據(jù)采集完成后，均自 動生成編碼并臨時存儲在匯聚節(jié)點，當所有數(shù)據(jù)采集完成后，匯聚節(jié)點將不同傳感器采集 得到的數(shù)據(jù)按照約定的規(guī)則合并在一條形碼流當中，將零散的小數(shù)據(jù)組合成一條包含所有 信息的數(shù)據(jù)碼流進行集中傳輸、存儲、交換與共享，減少冗余代碼流，并提高數(shù)據(jù)利用的效 率。
[0008] 優(yōu)選地，所述具有統(tǒng)一標準格式的數(shù)據(jù)，包括數(shù)據(jù)的前綴信息、采樣數(shù)據(jù)本身、數(shù) 據(jù)后綴信息；數(shù)據(jù)前綴信息用于標示數(shù)據(jù)源信息、數(shù)據(jù)分類信息，后綴信息用于標示數(shù)據(jù)的 管理權限、時間信息、空間信息。
[0009] 優(yōu)選地，所述的約定的規(guī)則，是指：匯聚節(jié)點所轄范圍內(nèi)傳感器數(shù)據(jù)按照特定順序 進行編組，假設，所轄范圍內(nèi)有三個傳感器，分別為傳感器1，傳感器2,傳感器3,約定規(guī)則： 當對三個傳感器的采樣數(shù)據(jù)進行編組時均按照"傳感器2采樣數(shù)據(jù)，傳感器1采樣數(shù)據(jù)，傳 感器3采樣數(shù)據(jù)"的順序進行編組，在應用過程中，所有產(chǎn)生的數(shù)據(jù)均按照該順序進行編組， 并增加前綴與后綴后形成一條碼流，進行統(tǒng)一的數(shù)據(jù)傳送與共享。
[0010] 優(yōu)選地，所述的自動生成編碼并臨時存儲在匯聚節(jié)點，其步驟包括：
[0011] 步驟101 :接入物聯(lián)網(wǎng)的傳感器節(jié)點進行數(shù)據(jù)采集；
[0012] 步驟102 :傳感器節(jié)點定時將具有時、空信息即后綴信息的采樣數(shù)據(jù)發(fā)送至匯聚 節(jié)點；
[0013] 步驟103 :匯聚節(jié)點接收到數(shù)據(jù)后，對數(shù)據(jù)信息進行分析，判斷數(shù)據(jù)類型；
[0014] 步驟104 :匯聚節(jié)點根據(jù)數(shù)據(jù)類型為信息裝訂上數(shù)據(jù)源信息、數(shù)據(jù)分類信息、管理 權限信息；
[0015] 步驟105匯聚節(jié)點對編碼后的數(shù)據(jù)進行臨時存儲。
[0016] 優(yōu)選地，所述自動生成編碼，在步驟101之前，進一步包括預處理：
[0017] 步驟01 :傳感器節(jié)點向匯聚節(jié)點發(fā)送信息，進一步傳送至控制中心，建立傳感器 節(jié)點、匯聚節(jié)點與控制中心之間的映射關系；
[0018] 步驟02 :控制中心對傳感器節(jié)點數(shù)據(jù)類型與分類信息進行定義，當出現(xiàn)新的數(shù)據(jù) 類型時，控制中心與服務平臺聯(lián)系，為數(shù)據(jù)類型與分類進行定義；
[0019] 步驟03 :控制中心將對應傳感器節(jié)點所涉及數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)源信息，數(shù)據(jù)分類信息， 管理權限信息的編碼代碼信息加載到匯聚節(jié)點的存儲模塊進行存儲，
[0020] 步驟04 :控制中心將所轄范圍內(nèi)所有傳感器節(jié)點采樣數(shù)據(jù)的特征進行提取，根據(jù) 特征定義所屬傳感器以及它的數(shù)據(jù)類型，并存儲在存儲中心用于后續(xù)接收數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型 判斷；
[0021] 步驟05控制中心為傳感器節(jié)點進行時間校正，并加載空間信息；
[0022] 步驟06控制中心為數(shù)據(jù)集群編組制定規(guī)則，即約定集群編組時數(shù)據(jù)的順序。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種分布式集群傳感器的數(shù)據(jù)集群編組系統(tǒng)，該 系統(tǒng)包括：傳感器節(jié)點，匯聚節(jié)點，控制中心和存儲中心；其中：
[0024] 傳感器節(jié)點接入物聯(lián)網(wǎng)，將采集數(shù)據(jù)定時發(fā)送給匯聚節(jié)點；
[0025] 匯聚節(jié)點為數(shù)據(jù)裝訂前綴信息和后綴信息，并對數(shù)據(jù)進行臨時存儲；所述前綴信 息代表數(shù)據(jù)源信息、數(shù)據(jù)分類信息，后綴信息用于標示數(shù)據(jù)的管理權限、時間信息、空間信 息，其中時間信息與空間信息在傳感器節(jié)點部分進行裝訂；當匯聚節(jié)點所轄范圍內(nèi)所有傳 感器所采集的數(shù)據(jù)全部傳送至匯聚節(jié)點后，匯聚節(jié)點按照約定規(guī)則將不同傳感器采集到的 數(shù)據(jù)進行集群化編組，形成一條包含所有傳感器數(shù)據(jù)信息的數(shù)據(jù)碼流，并進行臨時存儲；
[0026] 控制中心將匯聚節(jié)點處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送至存儲中心進行存儲。
[0027] 優(yōu)選地，所述系統(tǒng)進一步包括服務平臺，用于提供數(shù)據(jù)分類信息服務，當出現(xiàn)數(shù)據(jù) 分類困難時，服務平臺為傳感器接入提供數(shù)據(jù)分類信息定義的幫助。
[0028] 優(yōu)選地，所述存儲中心為分布式存儲系統(tǒng)，根據(jù)數(shù)據(jù)的分類為存儲中心進行分區(qū)， 不同區(qū)域存儲不同的數(shù)據(jù)，便于數(shù)據(jù)的索引與調(diào)用，當數(shù)據(jù)傳輸路徑穩(wěn)定后，匯聚節(jié)點根據(jù) 控制中心指令直接將數(shù)據(jù)傳送至存儲中心進行存儲提高數(shù)據(jù)管理與應用的效率。
[0029] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：
[0030] 本發(fā)明采用數(shù)據(jù)集群編組的方法對數(shù)據(jù)進行處理，將一定區(qū)域內(nèi)所有零散數(shù)據(jù)按 照約定的協(xié)議進行編組，并合并成統(tǒng)一的碼流，在使用過程中，可以根據(jù)協(xié)議在碼流的特定 位置調(diào)取所需數(shù)據(jù)，而不再需要對數(shù)據(jù)進行處理，將零散的小數(shù)據(jù)形成一條完整的數(shù)據(jù)流， 以此形態(tài)完成數(shù)據(jù)的傳輸，存儲，交換與共享，以此減少冗余信息，提高數(shù)據(jù)的管理效率與 網(wǎng)絡資源的利用率。
[0031] 本發(fā)明通過為數(shù)據(jù)增加前綴信息（數(shù)據(jù)源信息、數(shù)據(jù)分類信息）和后綴資訊（管 理權限、時間信息、空間信息）使數(shù)據(jù)實現(xiàn)全系統(tǒng)的標準化，使系統(tǒng)中運行的數(shù)據(jù)信息均成 為標準格式，在整個物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中可進行跨領域，跨行業(yè)的多樣化的應用，有效的解決了信 息孤島問題，該方法對數(shù)據(jù)信息進行有效整合，減少數(shù)據(jù)冗余，最大化資源利用，提高目前 的數(shù)據(jù)傳輸速度，減少重復數(shù)據(jù)處理浪費的大量服務器和能源資源。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0032] 通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它特征、 目的和優(yōu)點將會變得更明顯：
[0033] 圖1為本發(fā)明一實施例的系統(tǒng)組成示意圖；
[0034] 圖2為本發(fā)明一實施例中涉及的匯聚節(jié)點的架構示意圖；
[0035] 圖3為本發(fā)明一實施例的數(shù)據(jù)編碼結構示意圖；
[0036] 圖4為本發(fā)明一實施例的集群編碼示意圖。
【具體實施方式】
[0037] 下面結合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術 人員進一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應當指出的是，對本領域的普通技術 人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發(fā)明 的保護范圍。
[0038] 本發(fā)明以標準化的數(shù)據(jù)編碼格式以及數(shù)據(jù)編碼的自動生成技術為基礎，所述內(nèi)容 適用于以分布式集群方式進行應用的傳感器群組的數(shù)據(jù)編碼，將所轄范圍內(nèi)的所有傳感器 的數(shù)據(jù)按照事先約定好的規(guī)則進行編碼后，將零散的小數(shù)據(jù)形成一條包含所有傳感器數(shù)據(jù) 信息的數(shù)據(jù)流，進而以此形態(tài)完成數(shù)據(jù)的傳輸，存儲，交換與共享，減少冗余的數(shù)據(jù)信息，提 高數(shù)據(jù)的管理效率與網(wǎng)絡資源的利用率。
[0039] 如圖1所示，一種分布式集群傳感器的數(shù)據(jù)集群編組系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：傳感器節(jié) 點，匯聚節(jié)點，控制中心、服務平臺和存儲中心；其中：
[0040] 傳感器節(jié)點接入物聯(lián)網(wǎng)，將采集數(shù)據(jù)定時發(fā)送給匯聚節(jié)點；
[0041] 匯聚節(jié)點為數(shù)據(jù)裝訂前綴信息和后綴信息，并對數(shù)據(jù)進行臨時存儲；所述前綴信 息代表數(shù)據(jù)源信息、數(shù)據(jù)分類信息，后綴信息用于標示數(shù)據(jù)的管理權限、時間信息、空間信 息，其中時間信息與空間信息在傳感器節(jié)點部分進行裝訂；
[0042] 當匯聚節(jié)點所轄范圍內(nèi)所有傳感器所采集的數(shù)據(jù)全部傳送至匯聚節(jié)點后，匯聚節(jié) 點按照約定規(guī)則將不同傳感器采集到的數(shù)據(jù)進行集群化編組，形成一條包含所有傳感器數(shù) 據(jù)信息的數(shù)據(jù)碼流，并進行臨時存儲；
[0043] 控制中心將匯聚節(jié)點處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送至存儲中心進行存儲。
[0044] 在一優(yōu)選實施方式中，所述系統(tǒng)可以進一步包括服務平臺，當出現(xiàn)數(shù)據(jù)分類困難 時，服務平臺為傳感器接入提供數(shù)據(jù)分類信息定義的說明。
[0045] 所述系統(tǒng)中，傳感器節(jié)點為分布式集群的分布方式，所有數(shù)據(jù)可選擇多種方式傳 輸至匯聚節(jié)點。
[0046] 所述系統(tǒng)中，存儲中心為分布式存儲系統(tǒng)，根據(jù)數(shù)據(jù)的分類為存儲中心進行分區(qū)， 不同區(qū)域存儲不同的數(shù)據(jù)，便于數(shù)據(jù)的索引與調(diào)用，當數(shù)據(jù)傳輸路徑穩(wěn)定后，匯聚節(jié)點可根 據(jù)控制中心指令直接將數(shù)據(jù)傳送至存儲中心進行存儲提高數(shù)據(jù)管理與應用的效率。
[0047] 如圖2所示，為本發(fā)明系統(tǒng)另一實施例中的匯聚節(jié)點結構圖，存儲模塊用于對傳 感器節(jié)點傳送來的數(shù)據(jù)，以及用于為數(shù)據(jù)裝訂的信息進行臨時存儲。當傳感器節(jié)點將數(shù)據(jù) 傳送至匯聚節(jié)點后，匯聚節(jié)點的數(shù)據(jù)處理模塊將傳送過來的數(shù)據(jù)與預存信息進行比對，進 而判斷數(shù)據(jù)類型，并根據(jù)數(shù)據(jù)類型來為數(shù)據(jù)裝訂預留信息。
[0048] 所述匯聚節(jié)點對數(shù)據(jù)的處理具體步驟如下：
[0049] 步驟201 :匯聚節(jié)點對傳感器節(jié)點傳送過來并完成編碼后的數(shù)據(jù)進行匯總，當所 有傳感器節(jié)點數(shù)據(jù)全部傳送完成后，進行步驟202 ;
[0050] 步驟202 :從編碼數(shù)據(jù)中提取數(shù)據(jù)前綴信息與后綴信息，增加在整體碼流當中；
[0051] 步驟203 :根據(jù)約定的規(guī)則，將各傳感器采樣數(shù)據(jù)按照約定順序編輯在整體碼流 當中；
[0052] 步驟204 :匯聚節(jié)點將整體碼流臨時存儲在自身存儲模塊當中；
[0053] 步驟205 :匯聚節(jié)點定時或接到控制中心指令后，自動發(fā)送數(shù)據(jù)至控制中心；
[0054] 步驟206 :控制中心將匯聚節(jié)點數(shù)據(jù)傳送至存儲中心進行存儲。
[0055] 當數(shù)據(jù)傳送關系穩(wěn)定后，控制中心可對匯聚節(jié)點發(fā)送直接存儲指令，匯聚節(jié)點直 接將數(shù)據(jù)發(fā)送至存儲中心進行存儲。
[0056] 所述約定的規(guī)則是指：所轄范圍內(nèi)存在多種類型的傳感器，所采集的數(shù)據(jù)各不相 同，根據(jù)行業(yè)與應用需要，將具有相同前綴與后綴信息的數(shù)據(jù)進行合并，并按照先后順序進 行編碼，所有同一應用環(huán)境的分布式集群傳感器均按照此規(guī)則對數(shù)據(jù)進行編碼，可有效去 除數(shù)據(jù)的冗余信息，并且有利于后續(xù)應用過程中，數(shù)據(jù)的交換與共享。
[0057] 本實施例中首先基于一種信息分類體系：所有數(shù)據(jù)采用多維分類的方法進行分 類，通過面向對象集中、面向應用集中等多樣的方式進行分類，所有的社會數(shù)據(jù)均可在此分 類體系中找到定位，并且在不同的應用環(huán)境中可使用不同的分類路徑對數(shù)據(jù)進行查找。用 時間、空間、功能等基本屬性特征作為分類的基本準則，良好地規(guī)避了社會事物和形態(tài)的多 ?；安町愋?，實現(xiàn)了在數(shù)據(jù)環(huán)境中的明晰分類，有效地包容了數(shù)據(jù)定義一定范圍內(nèi)的模 糊性。
[0058] 具體來說，可通過多層分類來說明。本實施例分類體系內(nèi)所有的社會數(shù)據(jù)均可通 過若干層的分類來進行定義。首先在數(shù)據(jù)分類的第一層，將所有社會數(shù)據(jù)依據(jù)其基本屬性 分為若干類型（如人、社會、自然等），當對某一數(shù)據(jù)進行分類時，首先應找到它在該層中的 定位，然后在該類型中再進行細分，如第二層的社會則可根據(jù)不同數(shù)據(jù)在社會中的分工不 同分為（政府、城市、企業(yè)等），第三層的政府又可根據(jù)分屬不同機構進行分類（分為黨、政、 軍等）。如果一個數(shù)據(jù)僅可通過"社會+政府+黨"的分類找到定位，那它的尋址就是一維 的，如果一個數(shù)據(jù)在"人"，"社會"，"自然"三個基本屬性中均可找到定位，或者只在社會分 類中可以找到，但是在第二層的"政府"、"城市"、"企業(yè)"均有定義，那么它就可以進行三維 分類，形成三條分類路徑對其進行描述。其數(shù)據(jù)也可以在三個分類當中自由地進行數(shù)據(jù)的 交換與共享。如新生產(chǎn)的數(shù)據(jù)采集設備，其所采集的數(shù)據(jù)是未被定義的，只有將其應用到 實際環(huán)境中，所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)才具有定義，在其入網(wǎng)的同時，完成所屬數(shù)據(jù)信息的定義分類信 息。同一數(shù)據(jù)在不同應用環(huán)境當中則使用不同的路徑進行定位。當其應用環(huán)境發(fā)生變化 時，其時間信息，管理權限中的隸屬關系，數(shù)據(jù)的空間信息等均會隨之發(fā)生變化，相應的，其 所屬的分類信息應隨之進行更改，以保證數(shù)據(jù)的正確描述，并使數(shù)據(jù)保持標準格式，始終處 于標準數(shù)據(jù)分類體系之內(nèi)。
[0059] 本實施例分類體系，在以上模型層面上，通過多模分類和多維分類共存，形成一種 分類立體結構，通過層和維的交匯保證了分類的準確性。
[0060] 以往的數(shù)據(jù)應用之所以出現(xiàn)信息孤島，是因為人們在進行數(shù)據(jù)分類時，將應用與 數(shù)據(jù)本身割裂開了，由于數(shù)據(jù)本身就是應用主體與事物在應用過程中發(fā)生交互作用產(chǎn)生 的。將事物同應用之間的關系定義完善以后，再對數(shù)據(jù)進行分類則不會出現(xiàn)信息孤島。
[0061] 如一輛汽車，按照所屬人來分類，可通過"所屬人（身份證號）+車輛識別號"方式 進行劃分，以這一維的方式可以標定一部分車，當車輛屬于政府、單位時則無法使用這種方 式。那么則增加新的維度"社會分工"來進行標定，如"社會+政府+交通部（車輛主管單 位）+車輛識別號"、而對于未銷售的車輛又可以通過"社會+加工制造+車輛識別號（識別 號中包含生產(chǎn)企業(yè)信息）"，以此類推，可以將社會上存在的所有車輛進行分類，并可以通過 多樣的方式進行數(shù)據(jù)查詢。
[0062] 又如，去醫(yī)院測量體溫。按照所屬人分類，可通過"所屬人（身份證號）+時間+體 溫"進行劃分，又可以通過"社會+醫(yī)院+病人+時間+體溫"進行劃分。通過多維的分類 方式，可保證所有的社會數(shù)據(jù)均可在分類體系中找到定位，有效的避免信息孤島的發(fā)生。
[0063] 如圖3所示，所述標準化的數(shù)據(jù)編碼格式：其中包括數(shù)據(jù)的前綴信息、采樣數(shù)據(jù)本 身、數(shù)據(jù)后綴信息；數(shù)據(jù)前綴信息主要代表數(shù)據(jù)源信息、數(shù)據(jù)分類信息，后綴信息用于標示 數(shù)據(jù)的管理權限、時間信息、空間信息；
[0064] 此處舉例，采樣數(shù)據(jù)為北京市天安門廣場PM2. 5數(shù)值，數(shù)據(jù)源為PM2. 5測試傳感器 (信息分類代號，舉例為0101)，數(shù)據(jù)分類信息為"自然+大氣+PM2. 5"（信息分類代號，舉 例為0202)，數(shù)據(jù)的管理權限為"社會+政府+氣象局"（信息分類代號，舉例為0303)，時 間信息為2014年8月1日12點整（信息代號20140801120000)，空間信息為"中國+北京 +天安門廣場"（信息分類代號，舉例為0404)。此處假設2014年8月1日12點整，天安門 廣場PM2. 5數(shù)值為150,對此數(shù)據(jù)講行標準化編碼以后的得到的數(shù)據(jù)編碼為0101 0202 150 0303 20140801120000 0404,
[0065] 所述數(shù)據(jù)編碼自動生成步驟如下：
[0066] 步驟101 :傳感器節(jié)點向匯聚節(jié)點發(fā)送信息，進一步傳送至控制中心，建立傳感器 節(jié)點、匯聚節(jié)點與控制中心之間的映射關系；
[0067] 步驟102 :控制中心對傳感器節(jié)點數(shù)據(jù)類型與分類信息進行定義，當出現(xiàn)新的數(shù) 據(jù)類型時，控制中心與服務平臺聯(lián)系，為數(shù)據(jù)類型與分類進行定義；
[0068] 步驟103 :控制中心將對應傳感器節(jié)點所涉及數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)源信息，數(shù)據(jù)分類信息， 管理權限信息的編碼代碼等信息加載到匯聚節(jié)點的存儲模塊進行存儲，
[0069] 步驟104 :將所轄范圍內(nèi)所有傳感器節(jié)點采樣數(shù)據(jù)的特征進行提取，根據(jù)其特征 定義其所屬傳感器以及它的數(shù)據(jù)類型，并存儲在存儲中心用于后續(xù)接收數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型判 斷；
[0070] 步驟105 :控制中心為傳感器節(jié)點進行時間校正，并加載空間信息；
[0071] 步驟106 :傳感器節(jié)點進行數(shù)據(jù)采集，并為數(shù)據(jù)裝訂時、空信息；
[0072] 步驟107 :傳感器節(jié)點向匯聚節(jié)點發(fā)送采樣數(shù)據(jù)信息；
[0073] 步驟108 :匯聚節(jié)點接收到數(shù)據(jù)后，通過與存儲中心中預留的數(shù)據(jù)特征進行比對， 進而對數(shù)據(jù)信息進行分析，判斷出數(shù)據(jù)所屬的傳感器與其數(shù)據(jù)類型；
[0074] 步驟109 :匯聚節(jié)點根據(jù)數(shù)據(jù)類型為其裝訂數(shù)據(jù)源信息、數(shù)據(jù)分類信息、管理權限 信息；
[0075] 步驟110 :匯聚節(jié)點對編碼后的數(shù)據(jù)進行臨時存儲。
[0076] 所述集群化編組：如圖4所示，為集群化編組的通用方式，將在統(tǒng)一編組內(nèi)的所有 數(shù)據(jù)按照約定的方式進行排列，并進行編碼，形成格式固定的碼流，在應用過程中按照約定 方式進行特定數(shù)據(jù)調(diào)取，高效地完成數(shù)據(jù)的傳輸，交換與共享。
[0077] 此處舉例，采樣數(shù)據(jù)為北京市天安門廣場氣象數(shù)據(jù)采集，氣象數(shù)據(jù)包括：溫度， 相對濕度，風力，降水，PM2. 5,數(shù)據(jù)來源為氣象條件測量傳感器（信息分類代號，舉例為 0101)，數(shù)據(jù)分類信息為"自然+大氣"（信息分類代號，舉例為0200)，數(shù)據(jù)的管理權限為"社 會+政府+氣象局"（信息分類代號，舉例為0303)，時間信息為2014年8月1日12點整 (信息代號20140801120000)，空間信息為"中國+北京+天安門廣場"（信息分類代號，舉 例為0404)。此處假設2014年8月1日12點整，天安門廣場氣象數(shù)據(jù)分別為：溫度20°C、 相對濕度50 %、風力2級、降水0mm、PM2. 5數(shù)值為150,數(shù)據(jù)采集完成后進行編碼，得到一系 列采樣數(shù)據(jù)：
[0078] 1、0101 0200 20 0303 20140801120000 0404,
[0079] 2.0101 0200 50 0303 20140801120000 0404,
[0080] 3.0101 0200 2 0303 20140801120000 0404,
[0081] 4.0101 0200 0 0303 20140801120000 0404,
[0082] 5.0101 0200 150 0303 20140801120000 0404,
[0083] 本實施例中，匯聚節(jié)點根據(jù)約定規(guī)則：每次進行數(shù)據(jù)集群編組時，按照溫度、相對 濕度、風力、降水、PM2. 5的順序進行編組，并提取出數(shù)據(jù)的前綴與后綴信息作為最終碼流的 前綴與后綴，組合后得到包含所有傳感器信息的完整碼流：
[0084] 0101 0200 20 50 2 0 1500303 20140801120000 0404。
[0085] 本發(fā)明可解決目前分布式集群分布傳感器數(shù)據(jù)傳輸、交換與共享的問題，通過將 零散數(shù)據(jù)進行整合，形成一條整體的數(shù)據(jù)碼流，有效減少冗余信息，提高數(shù)據(jù)的傳輸效率與 利用率，并為網(wǎng)絡交換和應用及網(wǎng)絡協(xié)議形成奠定了基礎。
[0086] 以上對本發(fā)明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述 特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影 響本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容。
【權利要求】
1. 一種分布式集群傳感器的數(shù)據(jù)集群編組方法，其特征在于：傳感器采集并自動生成 具有統(tǒng)一標準格式的數(shù)據(jù)，通過集群化編組后，能進行高效的數(shù)據(jù)交換與共享； 所述集群化編組是指：匯聚節(jié)點所轄范圍內(nèi)所有傳感器的數(shù)據(jù)采集完成后，均自動生 成編碼并臨時存儲在匯聚節(jié)點，當所有數(shù)據(jù)采集完成后，匯聚節(jié)點將不同傳感器采集得到 的數(shù)據(jù)按照約定的規(guī)則合并在一條形碼流當中，將零散的小數(shù)據(jù)組合成一條包含所有信息 的數(shù)據(jù)碼流進行集中傳輸、存儲、交換與共享，減少冗余代碼流，并提高數(shù)據(jù)利用的效率。
2. 根據(jù)權利要求1所述的分布式集群傳感器的數(shù)據(jù)集群編組方法，其特征在于，所述 具有統(tǒng)一標準格式的數(shù)據(jù)，包括數(shù)據(jù)的前綴信息、采樣數(shù)據(jù)本身、數(shù)據(jù)后綴信息；數(shù)據(jù)前綴 信息用于標示數(shù)據(jù)源信息、數(shù)據(jù)分類信息，后綴信息用于標示數(shù)據(jù)的管理權限、時間信息、 空間信息。
3. 根據(jù)權利要求1所述的分布式集群傳感器的數(shù)據(jù)集群編組方法，其特征在于，所述 的約定的規(guī)則，是指：匯聚節(jié)點所轄范圍內(nèi)傳感器數(shù)據(jù)按照特定順序進行編組，假設，所轄 范圍內(nèi)有三個傳感器，分別為傳感器1，傳感器2,傳感器3,約定規(guī)則：當對三個傳感器的采 樣數(shù)據(jù)進行編組時均按照"傳感器2采樣數(shù)據(jù)，傳感器1采樣數(shù)據(jù)，傳感器3采樣數(shù)據(jù)"的 順序進行編組，在應用過程中，所有產(chǎn)生的數(shù)據(jù)均按照該順序進行編組，并增加前綴與后綴 后形成一條碼流，進行統(tǒng)一的數(shù)據(jù)傳送與共享。
4. 根據(jù)權利要求1-3任一項所述的分布式集群傳感器的數(shù)據(jù)集群編組方法，其特征在 于，所述的自動生成編碼并臨時存儲在匯聚節(jié)點，其步驟包括： 步驟101 :接入物聯(lián)網(wǎng)的傳感器節(jié)點進行數(shù)據(jù)采集； 步驟102 :傳感器節(jié)點定時將具有時、空信息即后綴信息的采樣數(shù)據(jù)發(fā)送至匯聚節(jié)點； 步驟103 :匯聚節(jié)點接收到數(shù)據(jù)后，對數(shù)據(jù)信息進行分析，判斷數(shù)據(jù)類型； 步驟104 :匯聚節(jié)點根據(jù)數(shù)據(jù)類型為信息裝訂上數(shù)據(jù)源信息、數(shù)據(jù)分類信息、管理權限 信息； 步驟105 :匯聚節(jié)點對編碼后的數(shù)據(jù)進行臨時存儲。
5. 根據(jù)權利要求4所述的分布式集群傳感器的數(shù)據(jù)集群編組方法，其特征在于，所述 自動生成編碼，在步驟101之前，進一步包括預處理： 步驟01 :傳感器節(jié)點向匯聚節(jié)點發(fā)送信息，進一步傳送至控制中心，建立傳感器節(jié)點、 匯聚節(jié)點與控制中心之間的映射關系； 步驟02 :控制中心對傳感器節(jié)點數(shù)據(jù)類型與分類信息進行定義，當出現(xiàn)新的數(shù)據(jù)類型 時，控制中心與服務平臺聯(lián)系，為數(shù)據(jù)類型與分類進行定義； 步驟03 :控制中心將對應傳感器節(jié)點所涉及數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)源信息，數(shù)據(jù)分類信息，管理 權限信息的編碼代碼信息加載到匯聚節(jié)點的存儲模塊進行存儲， 步驟04 :控制中心將所轄范圍內(nèi)所有傳感器節(jié)點采樣數(shù)據(jù)的特征進行提取，根據(jù)特征 定義所屬傳感器以及它的數(shù)據(jù)類型，并存儲在存儲中心用于后續(xù)接收數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型判 斷； 步驟05 :控制中心為傳感器節(jié)點進行時間校正，并加載空間信息； 步驟06 :控制中心為數(shù)據(jù)集群編組制定規(guī)則，即約定集群編組時數(shù)據(jù)的順序。
6. 根據(jù)權利要求2所述的分布式集群傳感器的數(shù)據(jù)集群編組方法，其特征在于，所述 數(shù)據(jù)分類信息，其中所有資料采用多維分類的方法進行分類，所有的社會數(shù)據(jù)均能在此分 類體系中找到定位，并且在不同的應用環(huán)境中可使用不同的分類路徑對數(shù)據(jù)進行查找；用 時間、空間、功能基本屬性特征作為分類的基本準則。
7. -種分布式集群傳感器的數(shù)據(jù)集群編組系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括：傳感器節(jié) 點，匯聚節(jié)點，控制中心和存儲中心；其中： 傳感器節(jié)點接入物聯(lián)網(wǎng)，將采集數(shù)據(jù)定時發(fā)送給匯聚節(jié)點； 匯聚節(jié)點為數(shù)據(jù)裝訂前綴信息和后綴信息，并對數(shù)據(jù)進行臨時存儲；所述前綴信息代 表數(shù)據(jù)來源信息、數(shù)據(jù)分類信息，后綴信息用于標示數(shù)據(jù)的管理權限、時間信息、空間信息， 其中時間信息與空間信息在傳感器節(jié)點部分進行裝訂；當匯聚節(jié)點所轄范圍內(nèi)所有傳感器 所采集的數(shù)據(jù)全部傳送至匯聚節(jié)點后，匯聚節(jié)點按照約定規(guī)則將不同傳感器采集到的數(shù)據(jù) 進行集群化編組，形成一條包含所有傳感器數(shù)據(jù)信息的數(shù)據(jù)碼流，并進行臨時存儲； 控制中心將匯聚節(jié)點處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送至存儲中心進行存儲。
8. 根據(jù)權利要求7所述的分布式集群傳感器的數(shù)據(jù)集群編組系統(tǒng)，其特征在于，所述 系統(tǒng)進一步包括服務平臺，用于提供數(shù)據(jù)分類信息服務，當出現(xiàn)數(shù)據(jù)分類困難時，服務平臺 為傳感器接入提供數(shù)據(jù)分類信息定義的幫助。
9. 根據(jù)權利要求7或8所述的分布式集群傳感器的數(shù)據(jù)集群編組系統(tǒng)，其特征在于，所 述存儲中心為分布式存儲系統(tǒng)，根據(jù)數(shù)據(jù)的分類為存儲中心進行分區(qū)，不同區(qū)域存儲不同 的數(shù)據(jù)，便于數(shù)據(jù)的索引與調(diào)用，當數(shù)據(jù)傳輸路徑穩(wěn)定后，匯聚節(jié)點根據(jù)控制中心指令直接 將數(shù)據(jù)傳送至存儲中心進行存儲提高數(shù)據(jù)管理與應用的效率。
【文檔編號】H04L29/08GK104301435SQ201410608207
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年10月31日 優(yōu)先權日:2014年10月31日
【發(fā)明者】薛海中, 張煥芹 申請人:上海融軍科技有限公司