CN109446269A - 一种智能检测终端的数据汇集***及数据汇集方法 - Google Patents

Abstract

一种智能检测终端的数据汇集***及数据汇集方法，数据汇集***包括一种智能检测终端的数据汇集***，包括：采集数据的智能检测终端；接收智能检测终端采集信息的信息汇集点；接受信息汇集点数据的区块汇集点；接受信息汇集点和区块汇集点数据的云平台。数据汇集方法包括：智能检测终端将采集到的数据传输到信息汇集点；对数据进行数据清洗，替换数据中的异常值；信息汇集点进行数据建模，运算和加密；信息汇集点将从智能检测终端所汇集的数据传输到云平台；信息汇集点将从智能检测终端所汇集的数据传输至区块汇集点；信息汇集点支持终端直接连接查询显示该汇集点的数据；区块汇集点汇集计算下级区块同步数据，计算结果同步传输给上级区块。

Description

一种智能检测终端的数据汇集***及数据汇集方法

技术领域

本发明涉及数据汇集方法，尤其涉及一种智能检测终端的数据汇集方法。

背景技术

目前集中空调通风***的空气质量检测功能是通过对应的检测指标的手持检测终端在管道里检测，采用手工抄写检测数据及不方便；而采用传统GPRS无线传输会出现丢包现象，还会存在网络盲区，传输大容量实时数据存在网络带宽不足等问题，不能保证数据的精度和实时性；另外一些特殊环境的空气质量采集数据属于客户的敏感和需要保密的数据，需避免从云端计算和统计数据。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种区块链式智能检测终端的数据汇集方法。利用区块链技术的分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式，进行数据检测和汇集工作。

一种智能检测终端的数据汇集***，包括：

用于采集数据的智能检测终端；

用于接收邻近所述智能检测终端采集信息的信息汇集点；

用于接受邻近所述信息汇集点数据的区块汇集点；

以及接受信息汇集点和区块汇集点数据的云平台；

多个所述智能检测终端与邻近的信息汇集点连接，将检测到的数据传递到信息汇集点；

多个所述信息汇集点与邻近的区块汇集点连接，将检测到的数据传递到区块汇集点。

进一步的，所述智能采集终端包括：传感器模块、AD转换模块、第一无线传输模块，所述传感器模块、AD转换模块、第一无线传输模块顺次连接。

进一步的，所述信息汇集点包括：第一计算存储模块和第二无线传输模块，所述第一计算存储模块和第二无线传输模块连接；

所述区块汇集点包括：第二计算存储模块和第三无线传输模块，所述第二计算存储模块和第三无线传输模块连接。

进一步的，所述智能检测终端、信息汇集点、区块汇集点、云平台之间可通过有线或无线的方式进行通讯。

一种智能检测终端的数据汇集方法，包括以下步骤：

S100：智能检测终端将采集到的数据传输到信息汇集点；

S200：对数据汇集得到的数据进行数据清洗，并替换数据中的异常值；

S300：信息汇集点进行数据建模，运算和加密；

S400：信息汇集点将从智能检测终端所汇集的数据传输到云平台；

S500：信息汇集点将从智能检测终端所汇集的数据传输至区块汇集点；信息汇集点支持终端直接连接查询显示该汇集点的数据；

S600：区块汇集点汇集计算下级区块同步数据，计算结果同步传输给上级区块。

进一步的，在步骤S100之前进行以下步骤：

S001：将相应的传感器模块连接到智能检测终端；

S002：将智能检测终端放到所需检测的空调通风管道，启动智能检测终端并使智能检测终端停留在所需检测的空调通风管道内；

S003：智能检测终端采集数据；

S004：传感器模块将获取的微弱电信号放大调整为电信号，AD转换模块将电信号转换为数字信号并传送到无线传输模块。

进一步的，所述步骤S100包括以下子步骤：

S101：智能检测终端通过无线网络连接到信息汇集点验证设备码信息，如果验证通过，则建立连接，如果验证不通过，则拒绝连接；限定登记在册的智能检测终端方可连接；

S102：各个信息汇集点根据智能检测终端连接的信号强弱，建立连接信息并把最强信号的信息汇集点作为最短路径，第二强信号的信息汇集点作为第二短路径，以此类推，建立最短路径表；

S103：当启动检测或监测智能检测终端时，根据信息汇集点的最短路径表寻找建立连接；

S104：当最强信号的信息汇集点中断时，切换到最短路径表的下一节点；

S105：信息汇集点对同一指标信息进行预处理计算，删除无效数据信息后计算平均值；

S106：信息汇集点对数据进行加密处理。

进一步的，所述步骤S200包括以下子步骤：

S201：计算包含原始数据的数据集的数学期望和标准差；

S202：计算各数据的偏差，数据的偏差大于标准偏差的，定义为异常值；

S203：使用K近邻算法，计算附近K个近邻样本数据在数据集中分别出现的次数，用出现频率最大的数据作为正常值替换掉异常值。

进一步的，所述步骤S400包括以下子步骤：

S401：当最强信号的信息汇集点无法连接到云平台时，搜寻就近的其他信息汇集点，信息汇集点之间建立桥接。

进一步的，所述步骤S500包括以下子步骤：

S501：信息汇集点根据提前定义的所属区块范围，将运算和加密好的数据通过S100的方式传输至区块汇集点；

S502：区块汇集点根据信息汇集点上报信息，根据信息汇集点的属性、位置、重要性等特征，自动建模，并运算出查询终端所需信息进行存储；

S503：区块汇集点将运算后的信息进行加密，提供给终端查询，并上报云平台。

本发明的有益效果是：可无线汇集检测数据，区块自行筛选、汇总、运算、加密和存储数据。具备高效，低传输成本，安全可靠的特性；各区块所属客户，无需连接云端，局域网即可查看该区块所有信息；云端可查看所有汇集点以及区块数据，可以进行运营性分析，输出更大价值性数据。

附图说明

图1是本发明一种智能检测终端的数据汇集***架构示意图；

图2是本发明智能检测终端、信息汇集点和云平台连接结构示意图；

图3是本发明区块汇集点连接结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图说明及具体实施方式对本发明进一步说明。

图1至图3中的附图标号为：智能检测终端1；传感器模块11；AD转换模块12；第一无线传输模块13；信息汇集点2；第一计算存储模块21；第二无线传输模块22；区块汇集点3；第二计算存储模块31；第三无线传输模块32；云平台4。

如图1-3所示，一种智能检测终端的数据汇集***，包括：

用于采集数据的智能检测终端1；

用于接收邻近所述智能检测终端1采集信息的信息汇集点2；

用于接受邻近所述信息汇集点2数据的区块汇集点3；

以及接受信息汇集点2和区块汇集点3数据的云平台4。

多个所述智能检测终端1与邻近的信息汇集点2连接，将检测到的数据传递到信息汇集点2。

多个所述信息汇集点2与邻近的区块汇集点3连接，将检测到的数据传递到区块汇集点3。

如图1、2所示，所述智能采集终端1包括：传感器模块11、AD转换模块12、第一无线传输模块13，所述传感器模块11、AD转换模块12、第一无线传输模块13顺次连接，所述传感器模块11用于检测空气质量数据，所述AD转换模块12将数据转换后传递给第一无线传输模块13，将数据传递到信息汇集点2中。所述智能检测终端1支持多模块检测，可设置多种传感器模块11可用于多种检测需求。智能检测终端1可放在所需检测或监测的管道内任何地方。

如图1、2所示，所述信息汇集点2包括：第一计算存储模块21和第二无线传输模块22，所述第一计算存储模块21和第二无线传输模块22连接，所述第一计算存储模块21用于存储智能检测终端1采集的数据，并对数据进行建模和加密，所述第二无线传输模块22将计算存储模块的数据发送给云平台4以及区块汇集点3。所述信息汇集点2可通过外接显示终端提供显示查询功能。

如图1、3所示，所述区块汇集点3包括：第二计算存储模块31和第三无线传输模块32，所述第二计算存储模块31和第三无线传输模块22连接，所述第二计算存储模块31用于存储智能检测终端1采集的数据，并对数据进行建模和加密，所述第三无线传输模块32将计算存储模块的数据发送给云平台4以及更上一级的区块汇集点3。所述区块汇集点3可通过外接显示终端提供显示查询功能。

所述云平台4为服务器后台，用于存储接受到的数据，便于查询调用。

所述智能检测终端1、信息汇集点2、区块汇集点3、云平台4之间可通过有线或无线的方式进行通讯。

信息汇集点2是云网络中连接传感网络层和传输网络层，实现采集数据及向网络层发送数据的设备，它担负着数据采集、初步处理、加密、传输等多种功能，把各个智能检测终端1所转换采集的数据通过各种网络接口方式传输到传到云平台4，可提高数据汇集效率，减少人工误操作。信息汇集点2把各个智能检测终端1所采集的数据再传到后台的云平台4，可减少智能检测终端1与云平台4无线连接中断，同时把能把多个智能检测终端1的信息汇集处理，减少云平台4的数据处理的压力。信息汇集点2可放在智能检测终端1无线连接数据好的位置。

AD转换模块12支持蓝牙和2.4G LAN，信息汇集点2区分不同智能检测终端1传过来的检测数据，信息汇集点2对数据进行处理后通过各种网络传输传到云平台4。

所述信息汇集点2和区块汇集点3可以是小型机，把智能检测终端1传过来的采集数据处理后传到云平台4，信息汇集点2和区块汇集点3是智能检测终端1与云平台4连接的桥梁。

同一区域的各智能检测终端1连接到信息汇集点2采集工作时，各智能检测终端1采集同一指标信息时信息中存在一定的无效信息及重复信息，信息汇集点2可以解决这种数据信息造成节点能量的不必要损耗，信息汇集点2把同一指标信息预处理计算，除去无效数据信息后计算均值，最高、最低有效等预设信息，再传到云平台4，云平台4直接得到预处理数据信息再计算各个信息汇集点2的信息，减轻了计算压力。

信息汇集点2将智能检测终端1所采集的数据信息完整有序的传到云平台4，对于需要实时获取的监测数据其他快速响应的作用，智能检测终端1必须正常连接到信息汇集点2并登陆验证通过，保证信息汇集点2正常连接到云平台4。

一种智能检测终端的数据汇集方法，包括以下步骤：

S100：智能检测终端1将采集到的数据传输到信息汇集点2；

S200：对数据汇集得到的数据进行数据清洗，并替换数据中的异常值；

S300：信息汇集点2进行数据建模，运算和加密；

S400：信息汇集点2将从智能检测终端1所汇集的数据传输到云平台4；

S500：信息汇集点2将从智能检测终端1所汇集的数据传输至区块汇集点3；信息汇集点2支持终端直接连接查询显示该汇集点的数据；

S600：区块汇集点3汇集计算下级区块汇集点3同步数据，计算结果同步传输给上级区块汇集点3。

在步骤S100之前进行以下步骤：

S001：将相应的传感器模块11连接到智能检测终端1；

S002：将智能检测终端1放到所需检测的空调通风管道，启动智能检测终端1并使智能检测终端1停留在所需检测的空调通风管道内；

S003：智能检测终端1采集数据；

S004：传感器模块11将获取的微弱电信号放大调整为电信号，AD转换模块12将电信号转换为数字信号并传送到无线传输模块；

所述步骤S100包括以下子步骤：

S101：智能检测终端1通过无线网络连接到信息汇集点2验证设备码信息，如果验证通过，则建立连接，如果验证不通过，则拒绝连接；限定登记在册的智能检测终端1方可连接；

S102：各个信息汇集点2根据智能检测终端1连接的信号强弱，建立连接信息并把最强信号的信息汇集点2作为最短路径，第二强信号的信息汇集点2作为第二短路径，以此类推，建立最短路径表；

S103：当启动检测或监测智能检测终端1时，根据信息汇集点2的最短路径表寻找建立连接；

S104：当最强信号的信息汇集点2中断时，切换到最短路径表的下一节点；

S105：信息汇集点2对同一指标信息进行预处理计算，删除无效数据信息后计算平均值；

S106：信息汇集点2对数据进行加密处理。

所述步骤S200包括以下子步骤：

S201：计算包含原始数据的数据集的数学期望和标准差；

S202：计算各数据的偏差，数据的偏差大于标准偏差的，定义为异常值；

S203：使用K近邻算法，计算附近K个近邻样本数据在数据集中分别出现的次数，用出现频率最大的数据作为正常值替换掉异常值。

所述步骤S400包括以下子步骤：

S401：当最强信号的信息汇集点2无法连接到云平台4时，搜寻就近的其他信息汇集点2，信息汇集点2之间建立桥接。

所述步骤S500包括以下子步骤：

S501：信息汇集点2根据提前定义的所属区块范围，将运算和加密好的数据通过S100的方式传输至区块汇集点3；

S502：区块汇集点3根据信息汇集点2上报信息，根据信息汇集点2的属性、位置、重要性等特征，自动建模，并运算出查询终端所需信息进行存储；

S503：区块汇集点3将运算后的信息进行加密，提供给终端查询，并上报云平台4。

所述步骤S600的每个区块汇集点3均为下级区块的汇集点，同时是上级区块的基础点。云平台4可根据定义，汇集全国乃至全球的传感数据；各区块的终端亦可进行本区块和下属区块的信息查询。

如图2所示，本发明提供的一种智能检测终端的数据汇集方法，还可以通过公共场所设施(例如商业楼宇、展馆、商场等)向云平台发送信息，或者通过第三方数据采集设施将数据上传至云平台；云平台则将数据传送至接收终端(例如移动电话、电脑、PAD等)，云平台也可以将数据传送至数据合作方设施，进行数据合作与分享。

本发明提供的一种区块链式智能检测终端的数据汇集方法具有以下优点：

1、智能检测终端1通过无线传输将数据传输到信息汇集点2，可提高采集数据的精确度，以防止误录入及擅改，且能够提高工作效率，降低运营成本；

2、信息汇集点2可以提高区域内多个智能检测终端1传输数据无线连接的有效性，避免丢包，数据采集具有良好的实时性，检测数据预处理减轻云平台4的处理数据压力，达到缓冲的作用，也可以避免数据传输集中造成的网络带宽不足；

3、区块链的建立让各区块汇集点3均是去中心化的数据库，有着持续增长并高度统一和整齐的数据记录，每个区块都包含着正确的上下区块链接标记，以及同步记录时间戳。区块数据不可篡改，也不可逆。

本发明的有益效果是：可无线汇集检测数据，区块自行筛选、汇总、运算、加密和存储数据。具备高效，低传输成本，安全可靠的特性；各区块所属客户，无需连接云端，局域网即可查看该区块所有信息；云端可查看所有汇集点以及区块数据，可以进行运营性分析，输出更大价值性数据。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种智能检测终端的数据汇集***，其特征在于，包括：

用于采集数据的智能检测终端；

用于接收邻近所述智能检测终端采集信息的信息汇集点；

用于接受邻近所述信息汇集点数据的区块汇集点；

以及接受信息汇集点和区块汇集点数据的云平台；

多个所述智能检测终端与邻近的信息汇集点连接，将检测到的数据传递到信息汇集点；

多个所述信息汇集点与邻近的区块汇集点连接，将检测到的数据传递到区块汇集点。

2.根据权利要求1所述的数据汇集***，其特征在于，所述智能采集终端包括：传感器模块、AD转换模块、第一无线传输模块，所述传感器模块、AD转换模块、第一无线传输模块顺次连接。

3.根据权利要求1所述的数据汇集***，其特征在于，所述信息汇集点包括：第一计算存储模块和第二无线传输模块，所述第一计算存储模块和第二无线传输模块连接；

所述区块汇集点包括：第二计算存储模块和第三无线传输模块，所述第二计算存储模块和第三无线传输模块连接。

4.根据权利要求1所述的数据汇集***，其特征在于，所述智能检测终端、信息汇集点、区块汇集点、云平台之间可通过有线或无线的方式进行通讯。

5.一种智能检测终端的数据汇集方法，其特征在于，包括以下步骤：

S100：智能检测终端将采集到的数据传输到信息汇集点；

S200：对数据汇集得到的数据进行数据清洗，并替换数据中的异常值；

S300：信息汇集点进行数据建模，运算和加密；

S400：信息汇集点将从智能检测终端所汇集的数据传输到云平台；

S500：信息汇集点将从智能检测终端所汇集的数据传输至区块汇集点；信息汇集点支持终端直接连接查询显示该汇集点的数据；

S600：区块汇集点汇集计算下级区块同步数据，计算结果同步传输给上级区块。

6.根据权利要求5所述的数据汇集方法，其特征在于，在步骤S100之前进行以下步骤：

S001：将相应的传感器模块连接到智能检测终端；

S002：将智能检测终端放到所需检测的空调通风管道，启动智能检测终端并使智能检测终端停留在所需检测的空调通风管道内；

S003：智能检测终端采集数据；

S004：传感器模块将获取的微弱电信号放大调整为电信号，AD转换模块将电信号转换为数字信号并传送到无线传输模块。

7.根据权利要求5所述的数据汇集方法，其特征在于，所述步骤S100包括以下子步骤：

S101：智能检测终端通过无线网络连接到信息汇集点验证设备码信息，如果验证通过，则建立连接，如果验证不通过，则拒绝连接；限定登记在册的智能检测终端方可连接；

S102：各个信息汇集点根据智能检测终端连接的信号强弱，建立连接信息并把最强信号的信息汇集点作为最短路径，第二强信号的信息汇集点作为第二短路径，以此类推，建立最短路径表；

S103：当启动检测或监测智能检测终端时，根据信息汇集点的最短路径表寻找建立连接；

S104：当最强信号的信息汇集点中断时，切换到最短路径表的下一节点；

S105：信息汇集点对同一指标信息进行预处理计算，删除无效数据信息后计算平均值；

S106：信息汇集点对数据进行加密处理。

8.根据权利要求5所述的数据汇集方法，其特征在于，所述步骤S200包括以下子步骤：

S201：计算包含原始数据的数据集的数学期望和标准差；

S202：计算各数据的偏差，数据的偏差大于标准偏差的，定义为异常值；

S203：使用K近邻算法，计算附近K个近邻样本数据在数据集中分别出现的次数，用出现频率最大的数据作为正常值替换掉异常值。

9.根据权利要求5所述的数据汇集方法，其特征在于，所述步骤S400包括以下子步骤：

S401：当最强信号的信息汇集点无法连接到云平台时，搜寻就近的其他信息汇集点，信息汇集点之间建立桥接。

10.根据权利要求5所述的数据汇集方法，其特征在于，所述步骤S500包括以下子步骤：

S501：信息汇集点根据提前定义的所属区块范围，将运算和加密好的数据通过S100的方式传输至区块汇集点；

S502：区块汇集点根据信息汇集点上报信息，根据信息汇集点的属性、位置、重要性等特征，自动建模，并运算出查询终端所需信息进行存储；

S503：区块汇集点将运算后的信息进行加密，提供给终端查询，并上报云平台。