CN112187946B - 一种物联网传感设备评估***及方法 - Google Patents
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Abstract
本说明书实施例提供一种物联网传感设备评估***及方法。所述物联网传感设备评估***包括汇聚节点设备、接入节点设备和评估设备。所述汇聚节点设备，用于基于预设通信协议接收传感设备的感知数据，并将所述感知数据提交至接入节点设备；所述传感设备用于接入物联网；所述预设通信协议用于指示传感设备接入物联网的要求；所述接入节点设备，用于利用阈值筛选条件对所述感知数据进行筛选，并将筛选后的感知数据传输至所述评估设备；所述评估设备，用于将所述筛选后的感知数据输入传感设备评估模型得到评估结果。上述***在通信协议、阈值等多方面对感知数据进行评估，确保了接入物联网的传感设备的正常通信。
Description
技术领域
本说明书实施例涉及传感器技术领域，特别涉及一种物联网传感设备评估***及方法。
背景技术
伴随着物联网技术的大力发展，对于物联网中各项设备的状态监测的应用需求也逐渐增多。例如，在输变电设备物联网领域，对于输变电设备的状态监测中利用各类传感设备实现变压器、GIS设备、容性设备以及环境动力等关键状态数据的采集，进而能够通过所采集到的状态数据对输变电物联网进行全面监测。
实际应用中，将物联网设备入网时需要满足物联网相关入网协议的要求，例如，对应于输变电设备物联网领域存在《输变电设备物联网微功率无线网通信协议》、《输变电设备物联网节点设备无线组网协议》、《输变电设备物联网传感器数据通信规约》等多种不同要求。由于入网协议较为繁多，不同厂商在生产不同类型的传感设备时所应用的标准也不完全相同，从而造成物联网设备所应用的不同传感设备在接入同一网络时出现通信故障的情况，无法保障所有传感设备所获取的状态数据的准确性。因此，目前亟需一种对物联网环境下的传感设备的通信功能进行准确评估的方法。
发明内容
本说明书实施例的目的是提供一种物联网传感设备评估***及方法，以解决如何确保物联网设备中传感设备正常工作的问题。
为了解决上述技术问题，本说明书实施例提出一种物联网传感设备评估***，包括汇聚节点设备、接入节点设备和评估设备；所述汇聚节点设备，用于基于预设通信协议接收传感设备的感知数据，并将所述感知数据提交至接入节点设备；所述传感设备用于接入物联网；所述预设通信协议用于指示传感设备接入物联网的要求；所述接入节点设备，用于利用阈值筛选条件对所述感知数据进行筛选，并将筛选后的感知数据传输至所述评估设备；所述评估设备，用于将所述筛选后的感知数据输入传感设备评估模型得到评估结果。
除上述物联网传感设备评估***外，本说明书实施例还提出一种传感器评估方法，包括：
基于预设通信协议接收传感设备的感知数据；所述传感设备用于接入物联网；所述预设通信协议用于指示传感设备接入物联网的要求；
将所述感知数据提交至接入节点设备，以使所述接入节点设备对感知数据进行筛选后，将筛选后的感知数据传输至评估设备，进而使得评估设备将所述筛选后的感知数据输入传感设备评估模型得到评估结果。
本说明书实施例还提出一种传感器评估方法，包括：
接收汇聚节点设备提交的感知数据；所述感知数据，包括所述汇聚节点设备基于预设通信协议接收的传感设备的数据；所述传感设备用于接入物联网；所述预设通信协议用于指示传感设备接入物联网的要求；
利用阈值筛选条件对所述感知数据进行筛选；
将筛选后的感知数据传输至评估设备，以使所述评估设备将所述筛选后的感知数据输入传感设备评估模型得到评估结果。
本说明书实施例还提出一种传感器评估方法，包括：
接收接入节点设备传输的筛选后的感知数据；所述筛选后的感知数据包括接入节点设备获取到汇聚节点设备基于预设通信协议接收传感设备的感知数据后，利用阈值筛选条件对所述感知数据进行筛选所得到的数据；所述传感设备用于接入物联网；所述预设通信协议用于指示传感设备接入物联网的要求；
将所述筛选后的感知数据输入传感设备评估模型得到评估结果；
根据所述评估结果对传感设备进行评估。
由以上本说明书实施例提供的技术方案可见，本说明书实施例中汇聚节点设备基于预设通信协议获取传感设备的感知数据，接入节点设备接收到所述感知数据之后可以利用阈值筛选条件对感知数据进行筛选，最后评估设备可以利用传感设备评估模型获取对应于筛选后的感知数据的评估结果。上述物联网传感设备评估***不仅在通信协议、感知数据分布范围等方面对传感设备进行评估，同时将对传感设备的评估边缘化，减轻了评估压力的同时提高了评估效率，保证了接入物联网的传感设备的通信功能正常。
附图说明
为了更清楚地说明本说明书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说明书中记载的一些实施例，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为本说明书实施例一种物联网传感设备评估***的结构图；
图2为本说明书实施例一种物联网传感设备评估方法的流程图；
图3为本说明书实施例一种物联网传感设备评估***的示意图；
图4为本说明书实施例一种物联网传感设备评估方法的流程图；
图5为本说明书实施例一种物联网传感设备评估方法的流程图；
图6为本说明书实施例一种物联网传感设备评估方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本说明书保护的范围。
传感器是能够感受到被测量的信息，并将感受到的信息转换为电信号或其他形式的信号进行传输的检测装置。具体的，所述传感器例如可以由敏感元件、转换元件、变换电路和辅助电源组成。其中敏感元件可以感知到被测量物体的相关状态信息，例如声、光、电、热等信息，并根据感知的结果生成对应的状态量信号；转换元件可以将所述状态量信号转换为电信号；变换电路可以对转换元件输出的电信号进行放大调制，提高电信号的质量；辅助电源用于给其他部件进行部件。通过接收传感器所输出的电信号，使得接收方能够通过所述电信号对传感器所感知到的信息进行衡量，进而确定传感器所测量的设备的状态、物理等信息。
物联网是通过传感设备按照约定的协议，把各种网络连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。从逻辑结构上看，物联网大致可以由感知层、网络层和应用层3个层面构成，处于底层的感知层主要通过传感器网络实现，它借助RFID和传感器等对物件信息进行采集和控制，通过传感网将一组传感器的信息汇集，并传送到核心网络。网络层主要由现有基础网络构成，它承担物与物的互联。物联网可用的基础网络可以有很多种，根据应用的需要可以是公共通信网、行业专网甚至是新建的专用于物联网的通信网。处于高层的应用层主要负责信息的处理、决策支持以及业务应用服务。
在本说明书实施例中，传感设备可以是用于接入物联网的传感器。由于将设备接入物联网时，所接入的设备需要满足不同协议的要求。在不同的领域以及对应于不同设备可能均存在不同的通信协议，因此，不同厂商可能会利用不同标准对传感设备进行生产，从而导致接入同一网络的传感设备之间具有较大的差别，甚至无法实现正常的通信，进而导致获取得到的数据缺乏准确性。因此，为了保证传感设备测量数据的准确性，需要对接入物联网的传感设备进行评估，并根据评估结果决定是否应用相应的传感设备。
为了解决上述技术问题，本说明书实施例首先提出了一种物联网传感设备评估***100。如图1所示，所述物联网传感设备评估***100包括汇聚节点设备110、接入节点设备120和评估设备130。
为了对所述传感设备进行评估，需要获取所述传感设备所输出的感知数据。在本说明书实施例中，可以利用所述传感设备采集对应于测试设备的感知数据作为对传感器进行评估的数据。
所述测试设备可以是一个具体的设备，也可以是包含有多个设备的测试环境。所述测试设备可以参照传感设备实际需要进行应用的场景进行配置，例如，所述测试设备可以是模拟实际情况的变电站设备。此外，所述测试设备并不限制于模拟测试场景中的设备，也可以是实际生产环境中的设备，例如可以是直接将传感设备实际应用的变电站设备作为测试设备。需要说明的是，为了保证不会因为测试设备本身的异常对评估结果造成干扰，在直接将实际生产环境中的设备作为测试设备时，需要保证所述实际生产环境中的设备处于正常工作的状态。
感知数据即为所述传感设备测量得到的数据。例如，当应用至输电信号塔这一测试设备中时，若所述传感设备为温度传感器时，所述传感设备基于所述输电信号塔的温度产生对应的电信号，可以根据所述电信号对应的信号值确定输电信号塔中设置该传感设备处的温度值，则对应的感知数据可以是用于表示测量信号强度的电信号值。
在一些实施方式中，所述感知数据可以包括以下至少一种：测量设备物理数据、测量设备状态数据和环境数据。
测量设备物理数据可以是测量设备本身对应于某些物理参数的数据，例如，所述测量设备物理数据可以是所述测量设备本身的温度数据、形变程度数据、振动频率数据等。通过所述测量设备物理数据可以对测量设备本身的状态进行衡量。
测量设备状态数据可以是测量设备相对于外界环境或外界参照物的状态数据，例如所述测量设备状态数据可以是所述测量设备相对于地面的倾角大小，或所述测量设备相较于某一参照物的位置数据等等。通过所述测量设备状态数据可以对测量设备相较于外界环境的变动情况进行衡量。
环境数据可以是所述传感设备所处的环境对应的数据，例如，当所述测量设备为变压器时，所述环境可以为所述变压器所处的变电站，所述环境数据可以为所述变电站的湿度数据、温度数据、光强度数据等。
当然，实际应用中所述感知数据并不限于上述示例，可以根据所应用的传感器获取到的数据的数据类型确定其他类型的数据，对此不做限制。
汇聚节点设备是与所述传感设备相连接的设备，从而接收所述传感设备采集到的感知数据。所述汇聚节点设备还可以和所述接入节点设备相连接，用于将接收到的传感设备的感知数据传输至所述接入节点设备。
所述汇聚节点设备中对应有预设通信协议。所述预设通信协议表明汇聚节点设备与所述传感设备之间完成通信或服务所必须遵循的规则，例如对通信的内容和通信的方式进行限定的规则。所述预设通信协议要求与所述汇聚节点设备相连接的传感设备具有同一通信协议，从而保证设备之间的正常通信。
在一些实施方式中，所述汇聚节点设备可以采用网络通信协议与待检测传感设备进行数据交互。例如采用微功率无线通信协议。其中，所述微功率是相对电视信号塔、GSM、CDMA、PHS等无线通信设备的发射功率而言的，常见的手机发射功率为2W，GSM基站的发射功率在10W以上，电视塔的发射功率则更大。微功率无线通信设备的发射功率一般在50mW以下。
在一些实施方式中，当汇聚节点设备所连接的传感设备不具有所述预设通信协议时，表明汇聚节点设备无法与所述传感设备之间进行正常通信，可以将所述传感设备的标识作为异常传感设备标识发送至评估设备。所述异常传感设备标识所指示的传感设备无法正常接入对应的物联网中实现通信。
汇聚节点设备在基于预设通信协议与传感设备之间进行交流获取到感知数据后，可以将所述感知数据传输至接入节点设备。
接入节点设备是分别与汇聚节点设备和评估设备相连接的设备。接入节点设备可以作为边缘节点，对所获取的感知数据进行初步筛选，并将筛选后的数据发送至评估设备。
在所述传感设备本身出现异常时，会导致传感设备所输出的数据相较于正常传感器输出的数据存在一定的偏差，或者所述感知数据的变化趋势相较于正常情况呈现出一定的偏差。因此，在确定传感器所输出的数据的正常范围以及数据变动的正常范围之后，可以通过分析传感设备输出的数据来对传感设备进行评估，以确定传感器是否出现异常。因此，所述接入节点设备在将所述感知数据发送至评估设备之前，还可以利用阈值筛选条件对所述感知数据进行筛选。
在一些实施方式中，所述阈值筛选条件包括感知数据分布范围，所述感知数据分布范围用于指示正常的感知数据所处的范围，从而利用所述感知数据分布范围对所述感知数据进行筛选。
利用一个具体的示例对上述实施方式进行说明，针对温度这一感知数据，可以预先设置感知数据的正常分布范围为0℃-40℃，当某一温度传感设备反馈的温度不在这一范围时，例如该温度传感设备反馈的温度为60℃，则该温度传感设备可能出现异常，其测得的感知数据并不能作为正常的感知数据传输至评估设备进行分析，因此可以根据感知数据分布范围对不符合要求的感知数据进行过滤，过滤后的感知数据并不会发送至评估设备。
在一些实施方式中，所述接入节点设备在利用所述阈值筛选条件对感知数据进行筛选时，若检测到不符合所述感知数据分布范围的感知数据，还可以将所述不符合所述感知数据分布范围的感知数据所对应的传感设备的标识作为异常传感标识反馈至评估设备，进而实现在接入节点设备处就能实现对于传感设备的初步评估，并对相应的异常传感设备进行告警处理。
所述评估设备中预先设置有传感设备评估模型，并能够通过传感设备评估模型分析所述感知数据以获取相应的评估结果。所述评估设备可以是计算机设备，具体的，所述评估设备包括但不限于服务器、工控机、PC机等计算机设备。
在一些实施方式中，所述传感设备评估模型可以是阈值评价标准，即所述传感设备评估模型中包含有至少一个阈值和阈值对应的数据分布范围。在获取到感知数据时，可以利用所述感知数据与对应的阈值进行比较，根据比较结果和所述阈值对应的数据分布范围来判断感知数据是否符合所述阈值评价标准。若所述感知数据不符合阈值评价标准，则将所述感知数据对应的传感设备评估为异常传感器。
需要说明的是，在所述接入节点设备具有根据感知数据分布范围对所述感知数据进行筛选的功能的情况下，在上述实施方式中，若所述阈值评价标准中的阈值所划定的范围大于或等于所述感知数据分布范围所确定的范围，所述评估设备在对传感器进行评估时可以忽略利用阈值评价标准对感知数据进行判断的方式，转而利用其它方式对所述感知数据进行分析，进而节约相应的时间和资源。
在一些实施方式中，所述传感设备评估模型还可以包括趋势变化规则，所述趋势变化规则可以是正常的传感设备所采集到的感知数据的变化趋势所对应的标准。具体的，所述评估设备在接收到所述感知数据之后，可以根据所述感知数据绘制相应的感知数据变化曲线，并根据所述感知数据变化曲线获取对应的曲线值和曲线斜率。所述趋势变化规则中可以包含正常的感知数据所对应的曲线值和曲线斜率，从而将两者的所述曲线值和曲线斜率进行比较，将不符合趋势变化标准的待测感知数据所对应的传感设备评估为异常传感器。
利用一个具体的示例对上述实施方式进行说明，在输电塔上设置有用于测量所述输电塔相对于水平面的倾斜角度的传感器，即该传感器输出的感知数据为输电塔的倾斜程度。一般情况下输电塔不会出现持续的倾斜角度变化的情况，即使受风力或地面震动等因素的影响，输电塔的倾斜角度一般也会在细微的变化后得到复原。因此，若该传感器所输出的感知数据显示输电塔的倾斜角度呈现变化的趋势，则所述感知数据可能并不符合实际情况，可以将所述感知数据对应的传感设备评估为异常传感器。
在一些实施方式中，所述传感设备评估模型只能够还可以包括参考感知数据和预设差异比例。参考感知数据包括参考传感设备所采集得到的感知数据。所述参考传感器可以是实际应用中正常工作并输出正常的感知数据的传感器，也可以是人为模拟的能够输出标准的感知数据的传感器。参考传感器能够产生参考感知数据。所述参考感知数据可以用于反映正常工作的传感器在对应的工作环境中所产生的感知数据。预设差异比例用于表示正常传感设备采集到的感知数据与所述参考感知数据之间的差异的最大范围。
将所述筛选后的感知数据与所述参考感知数据进行比较，若所述筛选后的感知数据与参考感知数据之间的差异程度大于预设差异比例，将所述筛选后的感知数据所对应的传感设备评估为异常传感设备。
基于该实施方式中的传感设备评估模型，在获取到传感设备的感知数据后，首先确定与所述传感设备所对应的参考传感器，并获取所述参考传感器的参考感知数据。将所述参考感知数据与所述感知数据进行比较，若所述感知数据与所述参考感知数据之间的差异程度不大于预设差异比例，则说明所述感知数据为正常数据，对应的传感设备并未出现异常；若所述感知数据与所述参考感知数据之间的差异程度大于预设差异比例，则将所述感知数据对应的传感设备评估为异常传感器。
具体的确定所述感知数据和参考感知数据之间的差异程度的方法例如可以是计算欧式距离或者分别对数据进行聚类分析来进行确定，在此不做赘述。
在一些实施方式中，当确定所述感知数据对应的传感设备为异常传感设备后，所述评估设备可以获取所述异常传感设备的异常传感设备标识，并根据所述异常传感设备标识生成预警信息并发送至用户，提醒用户所述异常传感设备标识对应的传设备可能存在异常，进而实现对于异常传感设备的告警。
相应的，所述评估设备在接收到汇聚节点设备或接入节点设备反馈的异常传感设备标识后，也可以根据所述异常传感设备标识生成相应的预警信息对用户进行告警。
在一些实施方式中，所述评估设备还可以向传感设备发送调试信息，并通过所述调试信息对传感设备进行调试。
所述调试信息可以是用于调节传感设备的工作状态，例如，当所述传感设备所对应的感知数据的变动较为频繁，而传感设备本身的发送频率偏低时，所述感知数据可能并不能准确反映传感设备的状态，但直接将该传感设备评估为异常传感设备可能会使得评估结果缺乏准确性。因此，可以向所述传感设备发送调试信息以提高感知数据的检测频率，从而进一步对所述传感设备进行评估。
需要说明的是，所述物联网传感设备评估***中所连接的不同设备之间可以是通过物理的方式进行连接，例如，所述传感器可以预先与所述汇聚节点设备之间连接有信号线，通过信号线将所述感知数据发送至所述数据传输模块；所连接的不同设备之间也可以是通过无线传输的方式进行连接，例如在所述传感设备上设置有信号传输元件，将所述感知数据通过电磁波等无线传输的方式发送至汇聚节点设备，相应的，可以在所述汇聚节点设备上设置对应的信号接收元件，通过所述信号接收元件接收无线传输的感知数据。当然，实际应用中传输数据的方式并不限于上述示例。
利用一个具体的场景示例对所述物联网传感设备评估***的结构进行介绍。如图3所示，在某一物联网传感设备评估***中，汇聚节点设备分别与若干个传感设备连接，分别利用所设置的同一的通信协议接收这些传感设备所产生的感知数据；而接入节点设备又可以和若干个汇聚节点相连接，汇集相应的汇聚节点设备所提交的感知数据；接入节点设备在获取到感知数据之后，对所述感知数据进行初步筛选，再经由站点将评估设备，最终通过评估设备基于感知数据获取评估结果进从而实现对于传感设备的评估。
综上，根据对所述物联网传感设备评估***的实施例的介绍和场景示例的描述可以看出，本说明书实施例中汇聚节点设备基于预设通信协议获取传感设备的感知数据，接入节点设备接收到所述感知数据之后可以利用阈值筛选条件对感知数据进行筛选，最后评估设备可以利用传感设备评估模型获取对应于筛选后的感知数据的评估结果。上述物联网传感设备评估***不仅在通信协议、感知数据分布范围等方面对传感设备进行评估，同时将对传感设备的评估边缘化，减轻了评估压力的同时提高了评估效率，保证了接入物联网的传感设备的通信功能正常。
基于上述物联网传感设备评估***，本说明书实施例还提出一种传感器评估方法。如图2所示，所述传感器评估方法包括以下步骤。
S210：汇聚节点设备基于预设通信协议接收传感设备发送的感知数据。
所述测试设备可以是一个具体的设备，也可以是包含有多个设备的测试环境。所述测试设备可以参照传感设备实际需要进行应用的场景进行配置，例如，所述测试设备可以是模拟实际情况的变电站设备。此外，所述测试设备并不限制于模拟测试场景中的设备，也可以是实际生产环境中的设备，例如可以是直接将传感设备实际应用的变电站设备作为测试设备。需要说明的是，为了保证不会因为测试设备本身的异常对评估结果造成干扰，在直接将实际生产环境中的设备作为测试设备时，需要保证所述实际生产环境中的设备处于正常工作的状态。
感知数据即为所述传感设备测量得到的数据。例如，当应用至输电信号塔这一测试设备中时，若所述传感设备为温度传感器时，所述传感设备基于所述输电信号塔的温度产生对应的电信号，可以根据所述电信号对应的信号值确定输电信号塔中设置该传感设备处的温度值，则对应的感知数据可以是用于表示测量信号强度的电信号值。
在一些实施方式中，所述感知数据可以包括以下至少一种：测量设备物理数据、测量设备状态数据和环境数据。
测量设备物理数据可以是测量设备本身对应于某些物理参数的数据，例如，所述测量设备物理数据可以是所述测量设备本身的温度数据、形变程度数据、振动频率数据等。通过所述测量设备物理数据可以对测量设备本身的状态进行衡量。
测量设备状态数据可以是测量设备相对于外界环境或外界参照物的状态数据，例如所述测量设备状态数据可以是所述测量设备相对于地面的倾角大小，或所述测量设备相较于某一参照物的位置数据等等。通过所述测量设备状态数据可以对测量设备相较于外界环境的变动情况进行衡量。
环境数据可以是所述传感设备所处的环境对应的数据，例如，当所述测量设备为变压器时，所述环境可以为所述变压器所处的变电站，所述环境数据可以为所述变电站的湿度数据、温度数据、光强度数据等。
当然，实际应用中所述感知数据并不限于上述示例，可以根据所应用的传感器获取到的数据的数据类型确定其他类型的数据，对此不做限制。
汇聚节点设备是与所述传感设备相连接的设备，从而接收所述传感设备采集到的感知数据。所述汇聚节点设备还可以和所述接入节点设备相连接，用于将接收到的传感设备的感知数据传输至所述接入节点设备。
所述汇聚节点设备中对应有预设通信协议。所述预设通信协议表明汇聚节点设备与所述传感设备之间完成通信或服务所必须遵循的规则，例如对通信的内容和通信的方式进行限定的规则。所述预设通信协议要求与所述汇聚节点设备相连接的传感设备具有同一通信协议，从而保证设备之间的正常通信。
在一些实施方式中，所述汇聚节点设备可以采用网络通信协议与待检测传感设备进行数据交互。例如采用微功率无线通信协议。其中，所述微功率是相对电视信号塔、GSM、CDMA、PHS等无线通信设备的发射功率而言的，常见的手机发射功率为2W，GSM基站的发射功率在10W以上，电视塔的发射功率则更大。微功率无线通信设备的发射功率一般在50mW以下。
在一些实施方式中，当汇聚节点设备所连接的传感设备不具有所述预设通信协议时，表明汇聚节点设备无法与所述传感设备之间进行正常通信，可以将所述传感设备的标识作为异常传感设备标识发送至评估设备。所述异常传感设备标识所指示的传感设备无法正常接入对应的物联网中实现通信。
S220：汇聚节点设备发送所述感知数据至接入节点设备。
汇聚节点设备在基于预设通信协议与传感设备之间进行交流获取到感知数据后，可以将所述感知数据传输至接入节点设备。
接入节点设备是分别与汇聚节点设备和评估设备相连接的设备。接入节点设备可以作为边缘节点，对所获取的感知数据进行初步筛选，并将筛选后的数据发送至评估设备。
具体的，所述汇聚节点设备与所述接入节点设备之间可以直接通过数据线进行连接，从而实现数据有线传输；所述汇聚节点设备也可以经由互联网将数据传输至所述接入节点设备，避免了额外布线的繁琐步骤。当然，实际应用中对于汇聚节点设备向接入节点设备发送数据的方式并不限于上述示例。
S230：接入节点设备利用阈值筛选条件对所述感知数据进行筛选。
在所述传感设备本身出现异常时，会导致传感设备所输出的数据相较于正常传感器输出的数据存在一定的偏差，或者所述感知数据的变化趋势相较于正常情况呈现出一定的偏差。因此，在确定传感器所输出的数据的正常范围以及数据变动的正常范围之后，可以通过分析传感设备输出的数据来对传感设备进行评估，以确定传感器是否出现异常。因此，所述接入节点设备在将所述感知数据发送至评估设备之前，还可以利用阈值筛选条件对所述感知数据进行筛选。
在一些实施方式中，所述阈值筛选条件包括感知数据分布范围，所述感知数据分布范围用于指示正常的感知数据所处的范围，从而利用所述感知数据分布范围对所述感知数据进行筛选。
利用一个具体的示例对上述实施方式进行说明，针对温度这一感知数据，可以预先设置感知数据的正常分布范围为0℃-40℃，当某一温度传感设备反馈的温度不在这一范围时，例如该温度传感设备反馈的温度为60℃，则该温度传感设备可能出现异常，其测得的感知数据并不能作为正常的感知数据传输至评估设备进行分析，因此可以根据感知数据分布范围对不符合要求的感知数据进行过滤，过滤后的感知数据并不会发送至评估设备。
在一些实施方式中，所述接入节点设备在利用所述阈值筛选条件对感知数据进行筛选时，若检测到不符合所述感知数据分布范围的感知数据，还可以将所述不符合所述感知数据分布范围的感知数据所对应的传感设备的标识作为异常传感标识反馈至评估设备，进而实现在接入节点设备处就能实现对于传感设备的初步评估，并对相应的异常传感设备进行告警处理。
S240：接入节点设备发送筛选后的感知数据至评估设备。
所述评估设备中预先设置有传感设备评估模型，并能够通过传感设备评估模型分析所述感知数据以获取相应的评估结果。所述评估设备可以是计算机设备，具体的，所述评估设备包括但不限于服务器、工控机、PC机等计算机设备。
相应的，所述评估设备与所述接入节点设备之间可以直接通过数据线进行连接，从而实现数据有线传输；所述接入节点设备也可以经由互联网将数据传输至所述评估设备，避免了额外布线的繁琐步骤。当然，实际应用中对于接入节点设备向评估设备发送数据的方式并不限于上述示例。
S250：评估设备将所述筛选后的感知数据输入传感设备评估模型得到评估结果。
在一些实施方式中，所述传感设备评估模型可以是阈值评价标准，即所述传感设备评估模型中包含有至少一个阈值和阈值对应的数据分布范围。在获取到感知数据时，可以利用所述感知数据与对应的阈值进行比较，根据比较结果和所述阈值对应的数据分布范围来判断感知数据是否符合所述阈值评价标准。若所述感知数据不符合阈值评价标准，则将所述感知数据对应的传感设备评估为异常传感器。
需要说明的是，在所述接入节点设备具有根据感知数据分布范围对所述感知数据进行筛选的功能的情况下，在上述实施方式中，若所述阈值评价标准中的阈值所划定的范围大于或等于所述感知数据分布范围所确定的范围，所述评估设备在对传感器进行评估时可以忽略利用阈值评价标准对感知数据进行判断的方式，转而利用其它方式对所述感知数据进行分析，进而节约相应的时间和资源。
在一些实施方式中，所述传感设备评估模型还可以包括趋势变化规则，所述趋势变化规则可以是正常的传感设备所采集到的感知数据的变化趋势所对应的标准。具体的，所述评估设备在接收到所述感知数据之后，可以根据所述感知数据绘制相应的感知数据变化曲线，并根据所述感知数据变化曲线获取对应的曲线值和曲线斜率。所述趋势变化规则中可以包含正常的感知数据所对应的曲线值和曲线斜率，从而将两者的所述曲线值和曲线斜率进行比较，将不符合趋势变化标准的待测感知数据所对应的传感设备评估为异常传感器。
利用一个具体的示例对上述实施方式进行说明，在输电塔上设置有用于测量所述输电塔相对于水平面的倾斜角度的传感器，即该传感器输出的感知数据为输电塔的倾斜程度。一般情况下输电塔不会出现持续的倾斜角度变化的情况，即使受风力或地面震动等因素的影响，输电塔的倾斜角度一般也会在细微的变化后得到复原。因此，若该传感器所输出的感知数据显示输电塔的倾斜角度呈现变化的趋势，则所述感知数据可能并不符合实际情况，可以将所述感知数据对应的传感设备评估为异常传感器。
在一些实施方式中，所述传感设备评估模型只能够还可以包括参考感知数据和预设差异比例。参考感知数据包括参考传感设备所采集得到的感知数据。所述参考传感器可以是实际应用中正常工作并输出正常的感知数据的传感器，也可以是人为模拟的能够输出标准的感知数据的传感器。参考传感器能够产生参考感知数据。所述参考感知数据可以用于反映正常工作的传感器在对应的工作环境中所产生的感知数据。预设差异比例用于表示正常传感设备采集到的感知数据与所述参考感知数据之间的差异的最大范围。
将所述筛选后的感知数据与所述参考感知数据进行比较，若所述筛选后的感知数据与参考感知数据之间的差异程度大于预设差异比例，将所述筛选后的感知数据所对应的传感设备评估为异常传感设备。
基于该实施方式中的传感设备评估模型，在获取到传感设备的感知数据后，首先确定与所述传感设备所对应的参考传感器，并获取所述参考传感器的参考感知数据。将所述参考感知数据与所述感知数据进行比较，若所述感知数据与所述参考感知数据之间的差异程度不大于预设差异比例，则说明所述感知数据为正常数据，对应的传感设备并未出现异常；若所述感知数据与所述参考感知数据之间的差异程度大于预设差异比例，则将所述感知数据对应的传感设备评估为异常传感器。
具体的确定所述感知数据和参考感知数据之间的差异程度的方法例如可以是计算欧式距离或者分别对数据进行聚类分析来进行确定，在此不做赘述。
在一些实施方式中，当确定所述感知数据对应的传感设备为异常传感设备后，所述评估设备可以获取所述异常传感设备的异常传感设备标识，并根据所述异常传感设备标识生成预警信息并发送至用户，提醒用户所述异常传感设备标识对应的传设备可能存在异常，进而实现对于异常传感设备的告警。
相应的，所述评估设备在接收到汇聚节点设备或接入节点设备反馈的异常传感设备标识后，也可以根据所述异常传感设备标识生成相应的预警信息对用户进行告警。
在一些实施方式中，所述评估设备还可以向传感设备发送调试信息，并通过所述调试信息对传感设备进行调试。
所述调试信息可以是用于调节传感设备的工作状态，例如，当所述传感设备所对应的感知数据的变动较为频繁，而传感设备本身的发送频率偏低时，所述感知数据可能并不能准确反映传感设备的状态，但直接将该传感设备评估为异常传感设备可能会使得评估结果缺乏准确性。因此，可以向所述传感设备发送调试信息以提高感知数据的检测频率，从而进一步对所述传感设备进行评估。
本说明书实施例中汇聚节点设备基于预设通信协议获取传感设备的感知数据，接入节点设备接收到所述感知数据之后可以利用阈值筛选条件对感知数据进行筛选，最后评估设备可以利用传感设备评估模型获取对应于筛选后的感知数据的评估结果。上述物联网传感设备评估***不仅在通信协议、感知数据分布范围等方面对传感设备进行评估，同时将对传感设备的评估边缘化，减轻了评估压力的同时提高了评估效率，保证了接入物联网的传感设备的通信功能正常。
基于图2所对应的物联网传感设备评估方法，本说明书实施例还提出一种物联网传感设备评估方法。如图4所示，所述物联网传感设备评估方法的执行主体为汇聚节点设备，所述物联网传感设备评估方法具体包括以下步骤。
S410：基于预设通信协议接收传感设备的感知数据；所述传感设备用于接入物联网；所述预设通信协议用于指示传感设备接入物联网的要求。
该步骤的具体过程可以参照步骤S210中的叙述，在此不再赘述。
S420：将所述感知数据提交至接入节点设备，以使所述接入节点设备对感知数据进行筛选后，将筛选后的感知数据传输至评估设备，进而使得评估设备将所述筛选后的感知数据输入传感设备评估模型得到评估结果。
该步骤的具体过程可以参照步骤S220、S230、S240、S250中的叙述，在此不再赘述。
基于图2所对应的物联网传感设备评估方法，本说明书实施例还提出一种物联网传感设备评估方法。如图5所示，所述物联网传感设备评估方法的执行主体为接入节点设备，所述物联网传感设备评估方法具体包括以下步骤。
S510：接收数据传输模块发送的汇集待测感知数据；所述汇集待测感知数据，包括所述数据传输模块汇集至少一个待测传感器采集到的待测感知数据所得到的数据。
该步骤的具体过程可以参照步骤S210、S220的叙述，在此不再赘述。
S520：利用阈值筛选条件对所述感知数据进行筛选。
该步骤的具体过程可以参照步骤S230中的叙述，在此不再赘述。
S530：将筛选后的感知数据传输至评估设备，以使所述评估设备将所述筛选后的感知数据输入传感设备评估模型得到评估结果。
该步骤的具体过程可以参照步骤S240、S250中的叙述，在此不再赘述。
基于图2所对应的物联网传感设备评估方法，本说明书实施例还提出一种物联网传感设备评估方法。如图6所示，所述物联网传感设备评估方法的执行主体为评估设备，所述物联网传感设备评估方法具体包括以下步骤。
S610：接收接入节点设备传输的筛选后的感知数据；所述筛选后的感知数据包括接入节点设备获取到汇聚节点设备基于预设通信协议接收传感设备的感知数据后，利用阈值筛选条件对所述感知数据进行筛选所得到的数据；所述传感设备用于接入物联网；所述预设通信协议用于指示传感设备接入物联网的要求。
该步骤的具体过程可以参照步骤S210、S220、S230、S240的叙述，在此不再赘述。
S620：将所述筛选后的感知数据输入传感设备评估模型得到评估结果。
该步骤的具体过程可以参照步骤S250中的叙述，在此不再赘述。
S630：根据所述评估结果对传感设备进行评估。
该步骤的具体过程可以参照步骤S250中的叙述，在此不再赘述。
在20世纪90年代，对于一个技术的改进可以很明显地区分是硬件上的改进(例如，对二极管、晶体管、开关等电路结构的改进)还是软件上的改进(对于方法流程的改进)。然而，随着技术的发展，当今的很多方法流程的改进已经可以视为硬件电路结构的直接改进。设计人员几乎都通过将改进的方法流程编程到硬件电路中来得到相应的硬件电路结构。因此，不能说一个方法流程的改进就不能用硬件实体模块来实现。例如，可编程逻辑器件(Programmable Logic Device,PLD)(例如现场可编程门阵列(Field Programmable GateArray，FPGA))就是这样一种集成电路，其逻辑功能由用户对器件编程来确定。由设计人员自行编程来把一个数字***“集成”在一片PLD上，而不需要请芯片制造厂商来设计和制作专用的集成电路芯片。而且，如今，取代手工地制作集成电路芯片，这种编程也多半改用“逻辑编译器(logic compiler)”软件来实现，它与程序开发撰写时所用的软件编译器相类似，而要编译之前的原始代码也得用特定的编程语言来撰写，此称之为硬件描述语言(Hardware Description Language，HDL)，而HDL也并非仅有一种，而是有许多种，如ABEL(Advanced Boolean Expression Language)、AHDL(Altera Hardware DescriptionLanguage)、Confluence、CUPL(Cornell University Programming Language)、HDCal、JHDL(Java Hardware Description Language)、Lava、Lola、MyHDL、PALASM、RHDL(RubyHardware Description Language)等，目前最普遍使用的是VHDL(Very-High-SpeedIntegrated Circuit Hardware Description Language)与Verilog2。本领域技术人员也应该清楚，只需要将方法流程用上述几种硬件描述语言稍作逻辑编程并编程到集成电路中，就可以很容易得到实现该逻辑方法流程的硬件电路。
上述实施例阐明的***、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机。具体的，计算机例如可以为个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。
通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本说明书可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本说明书的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本说明书各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于***实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本说明书可用于众多通用或专用的计算机***环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器***、基于微处理器的***、置顶盒、可编程的消费电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何***或设备的分布式计算环境等等。
本说明书可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本说明书，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
虽然通过实施例描绘了本说明书，本领域普通技术人员知道，本说明书有许多变形和变化而不脱离本说明书的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本说明书的精神。
Claims (9)
1.一种物联网传感设备评估***，其特征在于，包括汇聚节点设备、接入节点设备和评估设备；
所述汇聚节点设备，用于基于预设通信协议接收传感设备的感知数据，并将所述感知数据提交至接入节点设备；所述传感设备用于接入物联网；所述预设通信协议用于指示传感设备接入物联网的要求；所述汇聚节点设备还用于在所连接的传感设备不具有所述预设通信协议时，将所述传感设备的标识作为异常传感设备标识发送至评估设备；
所述接入节点设备，用于利用阈值筛选条件对所述感知数据进行筛选，并将筛选后的感知数据传输至所述评估设备；所述接入节点设备还用于将不符合所述阈值筛选条件的感知数据所对应的传感器设备的标识作为异常传感设备标识发送至评估设备；
所述评估设备，用于将所述筛选后的感知数据输入传感设备评估模型得到评估结果；所述传感设备评估模型包括趋势变化规则；所述将所述筛选后的感知数据输入传感设备评估模型得到评估结果，包括：获取对应于所述筛选后的感知数据的感知数据变化曲线；若所述感知数据变化曲线不符合趋势变化标准，将所述筛选后的感知数据所对应的传感设备评估为异常传感设备。
2.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述感知数据，包括以下至少一种：测量设备物理数据、测量设备状态数据、环境数据。
3.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述阈值筛选条件包括感知数据分布范围；所述利用阈值筛选条件对所述感知数据进行筛选，包括：
筛选出处于所述感知数据分布范围中的感知数据。
4.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述传感设备评估模型包括参考感知数据和预设差异比例；所述将所述筛选后的感知数据输入传感设备评估模型得到评估结果，包括：
将所述筛选后的感知数据与所述参考感知数据进行比较；
若所述筛选后的感知数据与参考感知数据之间的差异程度大于预设差异比例，将所述筛选后的感知数据所对应的传感设备评估为异常传感设备。
5.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述评估设备，还用于向用户发送预警信息；所述预警信息中包含异常传感设备标识；所述异常传感设备标识包括评估设备所评估的异常传感设备对应的标识和/或所述汇聚节点设备、接入节点设备反馈的异常传感设备标识。
6.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述评估设备，还用于向所述传感设备发送调试信息；所述调试信息，用于调整所述传感设备的工作状态。
7.一种物联网传感设备评估方法，其特征在于，包括：
基于预设通信协议接收传感设备的感知数据；所述传感设备用于接入物联网；所述预设通信协议用于指示传感设备接入物联网的要求；
将所述感知数据提交至接入节点设备，以使所述接入节点设备对感知数据进行筛选后，将筛选后的感知数据传输至评估设备，进而使得评估设备将所述筛选后的感知数据输入传感设备评估模型得到评估结果；其中，还包括：在所述传感设备不具有所述预设通信协议时，将所述传感设备的标识作为异常传感设备标识发送至评估设备；所述接入节点设备还用于将不符合阈值筛选条件的感知数据所对应的传感器设备的标识作为异常传感设备标识发送至评估设备；所述将所述筛选后的感知数据输入传感设备评估模型得到评估结果，包括：获取对应于所述筛选后的感知数据的感知数据变化曲线；若所述感知数据变化曲线不符合趋势变化标准，将所述筛选后的感知数据所对应的传感设备评估为异常传感设备。
8.一种物联网传感设备评估方法，其特征在于，包括：
接收汇聚节点设备提交的感知数据；所述感知数据，包括所述汇聚节点设备基于预设通信协议接收的传感设备的数据；所述传感设备用于接入物联网；所述预设通信协议用于指示传感设备接入物联网的要求；所述汇聚节点设备还用于在所连接的传感设备不具有所述预设通信协议时，将所述传感设备的标识作为异常传感设备标识发送至评估设备；
利用阈值筛选条件对所述感知数据进行筛选；
将筛选后的感知数据传输至评估设备，以使所述评估设备将所述筛选后的感知数据输入传感设备评估模型得到评估结果；其中，还包括：将不符合所述阈值筛选条件的感知数据所对应的传感器设备的标识作为异常传感设备标识发送至评估设备；所述传感设备评估模型包括趋势变化规则；所述将所述筛选后的感知数据输入传感设备评估模型得到评估结果，包括：获取对应于所述筛选后的感知数据的感知数据变化曲线；若所述感知数据变化曲线不符合趋势变化标准，将所述筛选后的感知数据所对应的传感设备评估为异常传感设备。
9.一种物联网传感设备评估方法，其特征在于，包括：
接收接入节点设备传输的筛选后的感知数据；所述筛选后的感知数据包括接入节点设备获取到汇聚节点设备基于预设通信协议接收传感设备的感知数据后，利用阈值筛选条件对所述感知数据进行筛选所得到的数据；所述传感设备用于接入物联网；所述预设通信协议用于指示传感设备接入物联网的要求；所述汇聚节点设备还用于在所连接的传感设备不具有所述预设通信协议时，将所述传感设备的标识作为异常传感设备标识发送至评估设备；所述接入节点设备还用于将不符合所述阈值筛选条件的感知数据所对应的传感器设备的标识作为异常传感设备标识发送至评估设备；
将所述筛选后的感知数据输入传感设备评估模型得到评估结果；所述传感设备评估模型包括趋势变化规则；所述将所述筛选后的感知数据输入传感设备评估模型得到评估结果，包括：获取对应于所述筛选后的感知数据的感知数据变化曲线；若所述感知数据变化曲线不符合趋势变化标准，将所述筛选后的感知数据所对应的传感设备评估为异常传感设备；
根据所述评估结果对传感设备进行评估。
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| CN112187946A (zh) | 2021-01-05 |
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