CN109217986A - 一种基于物联网的数据传输方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于物联网的数据传输方法及***，所述方法包括步骤：获取设备数据的长度，并按照预设进制生成所述长度的标识位；对比预设间隔时间前后的设备数据，获取到发生变化的数据和对应的索引位置；将标识位转换为二进制数据，然后将所述二进制数据中所述索引位置对应的值按照预设规则进行转换，获得转换之后的标识位；将转换之后的标识位和所述发生变化的数据发送至服务器；对接收到的转换之后的标识位和发生变化的数据进行解析，得到完整的设备数据；所述方法及***明显减少了需要发送的数据量，提高了服务器并发处理的数据量，并且降低了工业企业的网络通讯成本。

Description

一种基于物联网的数据传输方法及***

技术领域

本发明涉及物联网通信技术领域，更具体地，涉及一种基于物联网的数据传输方法及***。

背景技术

工业物联网在实际应用中是将具有感知、监控能力的各类采集传感器或者控制器融入到工业生产过程的各个环节，从而大幅提高生产效率，改善产品质量，降低产品成本和资源消耗，最终实现将传统工业提升到智能化的新阶段，工业物联网已经成为工业企业增加自己核心竞争力的主要手段，然而随着现场设备的不断增多，生产现场需要采集的数据量就越来越大。

当前的工业物联网中在设备信息众多的情况下，设备与服务器之间的通讯都是采用DTU透传模式，以轮询的方式进行轮流发送，这样就造成了发送数据信息量过大时，对服务器的资源占用率过大，并且降低了服务器可并发处理的数量，同时网络通讯成本也高的问题。所以，如何设计一种基于物联网的实现降低传输数据量的数据传输方法，是目前面临的一个主要问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于物联网的数据传输方法及***，解决现有的物联网领域数据传输机制存在的采集数据量过大导致数据传输效率低等问题，实现一种可以降低被采集的数据中需要传输至服务器的数据量的方法及***。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于物联网的数据传输方法，包括以下步骤：

获取设备数据的长度，并按照预设进制生成所述长度的标识位；

对比预设间隔时间前后的设备数据，获取到发生变化的数据和对应的索引位置；

将标识位转换为二进制数据，然后将所述二进制数据中所述索引位置对应的值按照预设规则进行转换，获得转换之后的标识位；

将转换之后的标识位和所述发生变化的数据发送至服务器；

对接收到的转换之后的标识位和发生变化的数据进行解析，得到完整的设备数据。

优选地，所述预设进制为16进制，预设间隔时间为1秒。

优选地，将标识位转换为二进制数据，然后将所述二进制数据中所述索引位置对应的值按照预设规则进行转换，获得转换之后的标识位，具体为，将标识位转换为二进制数据，然后将所述二进制数据中所述索引位置对应的值由0转换为1，将转换之后的二进制数据再转换为预设进制的标识位，获得转换之后的标识位。

优选地，所述对接收到的转换之后的标识位和发生变化的数据进行解析，得到完整的设备数据，具体为，首先获取接收到的转换之后的标识位中的1所在的索引位置，然后从数据库中获取存储的预设间隔时间前的设备数据，按照得到的索引位置将设备数据中对应的数据转换为接收到的发生变化的数据，得到完整的设备数据。

本发明还提供了一种基于物联网的数据传输***，包括：

标识位生成单元，用于获取设备数据的长度，并按照预设进制生成所述长度的标识位；

变化数据获取单元，用于对比预设间隔时间前后的设备数据，获取到发生变化的数据和对应的索引位置；

标识位转换单元，用于将标识位转换为二进制数据，然后将所述二进制数据中所述索引位置对应的值按照预设规则进行转换，获得转换之后的标识位；

数据传输单元，用于将转换之后的标识位和所述发生变化的数据发送至服务器；

数据解析单元，用于对接收到的转换之后的标识位和发生变化的数据进行解析，得到完整的设备数据。

优选地，所述预设进制为16进制，预设间隔时间为1秒。

优选地，所述标识位转换单元将标识位转换为二进制数据，然后将所述二进制数据中所述索引位置对应的值由0转换为1，将转换之后的二进制数据再转换为预设进制的标识位，获得转换之后的标识位。

优选地，所述数据解析单元首先获取接收到的转换之后的标识位中的1所在的索引位置，然后从数据库中获取存储的预设间隔时间前的设备数据，按照得到的索引位置将设备数据中对应的数据转换为接收到的发生变化的数据，得到完整的设备数据。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及突出性效果：

本发明提供的一种基于物联网的数据传输方法及***通过生成一个与设备数据长度相同的标识位，标识出设备数据中发生变化的数据对应的索引位置，然后将该索引位置和发生变化的数据发送至服务器，服务器就可以依据这两个信息解析出完整的设备数据，这样就不需要发送全部的设备数据，只需要发送产生变化的数据和标识位，明显减少了需要发送的数据量，提高了服务器并发处理的数据量，并且降低了工业企业的网络通讯成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一公开的一种基于物联网的数据传输方法的流程示意图；

图2位本发明实施例二公开的一种基于物联网的数据传输***的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一

如图1所示，本发明实施例一公开了一种基于物联网的数据传输方法，包括以下步骤：

S101，获取设备数据的长度，并按照预设进制生成与设备数据长度相同长度的标识位，具体来说，首先采集现场设备的设备数据，即在DTU数据透传设备和现场设备之间建立一条透明传输的链路，采用相同的通讯协议比如modbus协议对多个现场设备进行轮询采集，采集的设备数据包括但不限于协议信息、电信号信息、时间信息以及原始地址信息。根据采集到的设备数据可以得到设备数据的长度，然后按照预设进制生成一个与上述长度相同长度的标识位，本实施例中，当前采集到的设备数据为″′a′,′c′,′c′,′d′,′e′,′t′,′q′,′w′，′r′,′t′,′s′,′y′，′y′,′u′,′i′,′s′,′s′,′f′,′o′,′p′,′s′,′t′,′v′,′x′,′x′,′m′,′m′,′n′,′b′,′b′,′c′,′x′″，所以设备数据的长度为32位，按照16进制来生成标识位，对于标识位，默认以0表示原数据，数据发生变化之后，标识位中的0转换为1。初始化生成的16进制标识位即为00000000，需要说明的是，在具体实施时，设备数据的长度也可以从服务器中存储的设备数据获取。

S102，对比预设间隔时间前后的设备数据，获取到发生变化的数据和对应的索引位置，具体来说，首先需要从服务器中获取数据库中存储的预设间隔时间之前采集到的设备数据，本实施例中，上述预设间隔时间为1秒，1秒之前采集到的设备数据为″′a′,′c′,′f′,′d′,′f′,′s′,′q′,′w′,′r′,′t′,′s′,′y′,′y′,′u′,′i′,′s′,′s′,′f′,′o′,′p′,′s′,′t′,′v′,′x′,′x′,′m′,′m′,′n′，′b′,′b′，′c′，′x′″，对比步骤S101中的当前采集到的设备数据，可以得到发生变化的数据有3位，分别是′c′变为了′f′，′e′变为了′f′，′t′变为了′s′，索引位置分别是2、4和5。

S103，将标识位转换为二进制数据，然后将该二进制数据中与步骤S102得到的索引位置对应的值按照预设规则进行转换，获得转换之后的标识位。具体来说，标识位00000000转换为二进制数据之后，即为00000000000000000000000000000000，那么32位的设备数据就和32位的二进制数据一一对应，由步骤S102得到数据发生变化的索引位置为2、4和5，那么就将二进制数据中上述索引位置的数据由0转换为1，转换之后的二进制数据为00101100000000000000000000000000，再将该二进制数据转换为16进制数据，即为2C000000，那么转换之后的标识位就是2C000000。

S104，将转换之后的标识位和上述发生变化的数据发送至服务器，具体来说，将步骤S103中得到的转换之后的标识位2C000000，以及步骤S102中得到的变化之后的数据″′f′，′f′，′s′″发送至服务器，服务器就可以依据16进制的标识位对应的二进制数据中的1所在的位置，识别出发生变化的数据所在的索引位置。

S105，对接收到的转换之后的标识位和发生变化的数据进行解析，得到完整的设备数据。具体来说，服务器接收到转换之后的标识位2C000000之后，将该16进制标识位先转换为二进制数据，即为00101100000000000000000000000000，将该二进制数据与初始化标识位对应的二进制数据00000000000000000000000000000000进行对比，由于默认值1所在位置的数据发生了变化，那么找到值1所在的索引位置，本实施例中，值1所在的索引位置为2、4和5，然后从数据库中获取到存储的1秒之前的设备数据，依据接收到的发生变化的数据″′f′，′f′,′s′″和上述索引位置，将1秒之前的设备数据中该索引位置对应的值替换为变化之后的数据″′f′,′f′,′s′″，即得到完整的变化之后的设备数据。

本发明实施例公开的一种基于物联网的数据传输方法通过生成一个与设备数据长度相同的标识位，标识出设备数据中发生变化的数据对应的索引位置，然后将该索引位置和发生变化的数据发送至服务器，服务器就可以依据这两个信息解析出完整的设备数据，这样就不需要发送全部的设备数据，只需要发送产生变化的数据和标识位，明显提高了服务器接收设备数据时并发处理的数据量，减少了发送的设备数据量，进而降低了企业的网络通讯成本。

实施例二

如图2所示，本发明实施例二公开了一种基于物联网的数据传输***，包括：

标识位生成单元201，用于获取设备数据的长度，并按照预设进制生成所述长度的标识位。具体来说，标识位生成单元201首先采集现场设备的设备数据，即在DTU数据透传设备和现场设备之间建立一条透明传输的链路，标识位生成单元201采用相同的通讯协议比如modbus协议对多个现场设备进行轮询采集，采集的设备数据包括但不限于协议信息、电信号信息、时间信息以及原始地址信息。标识位生成单元201根据采集到的设备数据可以得到设备数据的长度，然后按照预设进制生成一个与上述长度相同长度的标识位，本实施例中，当前采集到的设备数据为″′a′，′c′，′c′，′d′，′e′,′t′，′q′,′w′,′r′,′t′,′s′,′y′,′y′,′u′,′i′,′s′,′s′,′f′，′o′，′p′，′s′，′t′，′v′，′x′，′x′，′m′，′m′，′n′，′b′，′b′，′c′，′x′″，所以设备数据的长度为32位，按照16进制来生成标识位，对于标识位，默认以0表示原数据，数据发生变化之后，标识位中的0转换为1。初始化生成的16进制标识位即为00000000，需要说明的是，在具体实施时，设备数据的长度也可以从服务器中存储的设备数据获取。

变化数据获取单元202，用于对比预设间隔时间前后的设备数据，获取到发生变化的数据和对应的索引位置。具体来说，变化数据获取单元202首先需要从服务器中获取数据库中存储的预设间隔时间之前采集到的设备数据，本实施例中，上述预设间隔时间为1秒，1秒之前标识位生成单元201采集到的设备数据为″′a′，′c′，′f′，′d′，′f′，′s′，′q′，′w′，′r′，′t′，′s′，′y′，′y′，′u′，′i′，′s′，′s′，′f′，′o′，′p′，′s′，′t′，′v′,′x′,′x′,′m′,′m′,′n′,′b′,′b′，′c′，′x′″，对比标识位生成单元201中的当前采集到的设备数据，可以得到发生变化的数据有3位，分别是′c′变为了′f′，′e′变为了′f′，′t′变为了′s′，索引位置分别是2、4和5。

标识位转换单元203，用于将标识位转换为二进制数据，然后将该二进制数据中与变化数据获取单元202得到的索引位置对应的值按照预设规则进行转换，获得转换之后的标识位。具体来说，标识位转换单元203将标识位00000000转换为二进制数据之后，二进制数据即为00000000000000000000000000000000，那么32位的设备数据就和32位的二进制数据一一对应，由变化数据获取单元202得到数据发生变化的索引位置为2、4和5，那么就将二进制数据中上述索引位置的数据由0转换为1，转换之后的二进制数据为00101100000000000000000000000000，再将该二进制数据转换为16进制数据，即为2C000000，那么转换之后的标识位就是2C000000。

数据传输单元204，用于将转换之后的标识位和上述发生变化的数据发送至服务器。具体来说，数据传输单元204将标识位转换单元203中得到的转换之后的标识位2C000000，以及变化数据获取单元202中得到的变化之后的数据″′f′，′f′，′s′″发送至服务器，服务器就可以依据16进制的标识位对应的二进制数据中的1所在的位置，识别出发生变化的数据所在的索引位置。

数据解析单元205，用于对接收到的转换之后的标识位和发生变化的数据进行解析，得到完整的设备数据。具体来说，数据解析单元205在接收到转换之后的标识位2C000000之后，将该16进制标识位先转换为二进制数据，转换后的二进制数据即为00101100000000000000000000000000，将该二进制数据与初始化标识位对应的二进制数据00000000000000000000000000000000进行对比，由于默认值1所在位置的数据发生了变化，那么找到值1所在的索引位置，本实施例中，值1所在的索引位置为2、4和5，然后从数据库中获取到存储的1秒之前的设备数据，依据接收到的发生变化的数据″′f′,′f′,′s′″和上述索引位置，将1秒之前的设备数据中该索引位置对应的值替换为变化之后的数据″′f′,′f′,′s′″，即得到完整的变化之后的设备数据。

需要说明的是，实施例一和实施例二中的索引位置均是从0开始计数，并且从左往右计数的，在其他实施例中，也可根据实际需要进行设置。

本发明实施例公开的一种基于物联网的数据传输***通过标识位生成单元生成一个与设备数据长度相同的标识位，用于标识出设备数据中发生变化的数据对应的索引位置，然后通过数据传输单元将该索引位置和发生变化的数据发送至数据解析单元，数据解析单元就可以依据这两个信息解析出完整的设备数据，这样就不需要发送全部的设备数据，只需要发送产生变化的数据和标识位，明显提高了服务器接收设备数据时并发处理的数据量，减少了发送的设备数据量，进而降低了企业的网络通讯成本。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于物联网的数据传输方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取设备数据的长度，并按照预设进制生成所述长度的标识位；

对比预设间隔时间前后的设备数据，获取到发生变化的数据和对应的索引位置；

将标识位转换为二进制数据，然后将所述二进制数据中所述索引位置对应的值按照预设规则进行转换，获得转换之后的标识位；

将转换之后的标识位和所述发生变化的数据发送至服务器；

对接收到的转换之后的标识位和发生变化的数据进行解析，得到完整的设备数据。

2.如权利要求1所述的一种基于物联网的数据传输方法，其特征在于，所述预设进制为16进制，预设间隔时间为1秒。

3.如权利要求1所述的一种基于物联网的数据传输方法，其特征在于，所述将标识位转换为二进制数据，然后将所述二进制数据中所述索引位置对应的值按照预设规则进行转换，获得转换之后的标识位，具体为，将标识位转换为二进制数据，然后将所述二进制数据中所述索引位置对应的值由0转换为1，将转换之后的二进制数据再转换为预设进制的标识位，获得转换之后的标识位。

4.如权利要求1所述的一种基于物联网的数据传输方法，其特征在于，所述对接收到的转换之后的标识位和发生变化的数据进行解析，得到完整的设备数据，具体为，首先获取接收到的转换之后的标识位中的1所在的索引位置，然后从数据库中获取存储的预设间隔时间前的设备数据，按照得到的索引位置将设备数据中对应的数据转换为接收到的发生变化的数据，得到完整的设备数据。

5.一种基于物联网的数据传输***，其特征在于，包括：

标识位生成单元，用于获取设备数据的长度，并按照预设进制生成所述长度的标识位；

变化数据获取单元，用于对比预设间隔时间前后的设备数据，获取到发生变化的数据和对应的索引位置；

标识位转换单元，用于将标识位转换为二进制数据，然后将所述二进制数据中所述索引位置对应的值按照预设规则进行转换，获得转换之后的标识位；

数据传输单元，用于将转换之后的标识位和所述发生变化的数据发送至服务器；

数据解析单元，用于对接收到的转换之后的标识位和发生变化的数据进行解析，得到完整的设备数据。

6.如权利要求5所述的一种基于物联网的数据传输***，其特征在于，所述预设进制为16进制，预设间隔时间为1秒。

7.如权利要求5所述的一种基于物联网的数据传输***，其特征在于，所述标识位转换单元将标识位转换为二进制数据，然后将所述二进制数据中所述索引位置对应的值由0转换为1，将转换之后的二进制数据再转换为预设进制的标识位，获得转换之后的标识位。

8.如权利要求5所述的一种基于物联网的数据传输***，其特征在于，所述数据解析单元首先获取接收到的转换之后的标识位中的1所在的索引位置，然后从数据库中获取存储的预设间隔时间前的设备数据，按照得到的索引位置将设备数据中对应的数据转换为接收到的发生变化的数据，得到完整的设备数据。