与TCP/IP网络驳接的无线物联接入网传输系统

专利主权项内容

1.一种与TCP/IP网络驳接的无线物联接入网传输系统，包括传感采集设备、无线传输单元、无线传输网关和服务器，其特征在于，传感采集设备，用于通过传感器获取采集数据，并通过工业接口输出采集数据到无线传输单元，无线传输单元，用于通过微控制器按照物联网的传输协议对接收到的采集数据进行数据转换处理，利用天线将转换处理后的数据通过无线接口发送至无线传输网关，无线传输单元输出的数据中携带无线传输单元的标识信息，标识信息为无线传输单元的地址或者设备号，无线传输单元将串口、Ethernet标准接口数据按照上述物联网的传输协议转换之后数据进行可靠传输，无线传输网关，用于接收无线传输单元发送过来的数据后，提取数据中携带的无线传输单元的标识信息，针对无线传输单元的标识信息建立物联网中的无线传输单元和无线传输网关之间的无线传输通道，后续无线传输网关和无线传输单元之间通过该无线传输通道进行数据通信，然后，无线传输网关建立无线传输通道对应的和服务器之间的TCP/IP网络中的套连接，通过套连接利用路由器的中转将所述数据发送给所述服务器，并通过套连接接收所述服务器回传数据，再由所对应的无线传输通道回传给所述无线传输单元，最终回传给所述传感采集设备；实现支持多传感采集设备经由无线物联接入与服务器之间的同时双向通信；服务器，通过远程监控处理单元对所述无线传输网关通过套连接传输过来的数据进行可视化数据图形处理，对客户端的浏览器提供所述可视化数据图形的访问接口，通过套连接向所述无线传输网关回传确认信息或控制指令，当无线传输单元和无线传输网关之间采用多对多的组网方式，每个无线传输单元都分别向每个无线传输网关发送数据，实现远距离无线绕障覆盖，无线传输单元的结构，包括电源管理模块、主控处理器模块、通信控制模块、无线传输接口模块以及采集设备通信接口模块，外部直流供电或者使用太阳能供电，所述无线传输单元中的通信控制模块包括：无线传输控制子模块和采集设备通信控制子模块，无线传输网关的结构，包括电源管理模块、主控处理器模块、通信接驳控制模块、无线传输接口模块以及通用接口模块，外部直流供电或者使用太阳能供电，所述无线传输网关中的通信接驳控制模块包括：智能匹配表管理子模块、无线传输控制子模块和服务器通信控制子模块；所述的智能匹配表管理子模块，用于提取无线传输单元传输过来的数据中携带的无线传输单元的标识信息，针对无线传输单元的标识信息建立物联网中的无线传输单元和无线传输网关之间的无线传输通道，后续无线传输网关和无线传输单元之间通过该无线传输通道进行数据通信，智能匹配表管理子模块还给无线传输通道分配一个线程号，智能匹配表管理子模块还建立上述无线传输通道对应的和服务器之间的TCP/IP网络中的套连接，智能匹配表管理子模块还建立并管理匹配表，在所述匹配表中关联存储无线传输单元的标识信息、无线传输通道号和套连接号，所述的无线传输控制子模块，用于通过无线传输通道和无线传输单元之间进行数据通信，利用分配的线程监控并接收无线传输通道中来自无线传输单元的数据后，提取数据中携带的无线传输单元的标识信息，根据上述标识信息在智能匹配表管理子模块中查询，判断所述标识信息是否已经存储在匹配表中，如果是，则获取匹配表中存储的所述标识信息关联的套连接号，将该套连接号和数据传输给服务器通信控制子模块；否则，通知智能匹配表管理子模块给该标识信息建立关联的无线传输通道和套连接，智能匹配表管理子模块会将该标识信息和关联的无线传输通道号和套连接号存储在匹配表中，无线传输控制子模块将新建的套连接号和数据传输给服务器通信控制子模块，反之，无线传输控制子模块接收到服务器通信控制子模块传输过来的无线传输通道号和数据后，通过对应的无线传输通道将所述数据传输给无线传输单元，所述的服务器通信控制子模块，用于通过套连接和服务器之间进行数据通信，接收到无线传输控制子模块发送过来的套连接号和数据后，通过套连接利用路由器的中转将所述数据发送给所述服务器，接收到服务器通过套连接发送过来的数据后，提取数据中携带的套连接号，根据上述套连接号查询上述匹配表，判断所述套连接号是否已经存储在匹配表中，如果是，则获取匹配表中存储的所述套连接号关联的无线传输通道号，将该无线传输通道号和数据传输给无线传输控制子模块，否则，向服务器返回没有接收的无线传输单元的通知消息，出现网络传输中断时，传感采集设备会将采集的数据存储起来，在网络传输恢复后，再将存储的历史数据上报至服务器，在这种情况下，如果历史数据很多，会对当前网络上正在正常工作的设备造成一定的影响，网关在驳接时需要具备智能处理这种情况的能力，具体策略及算法描述如下，在无线传输网络中，定义上行传输为从无线传输单元至服务器方向，下行传输为服务器至无线传输单元，并定义系统参数如下：无线传输带宽：上行，下行/>；网络中一个无线传输网关服务的无线传输单元的个数：；网络中每个设备上行传输数据量为；网络中每个设备实时上行数据传输速率：；
；网络中每个设备下行传输数据量为；网络中每个设备实时下行数据传输速率：；
；对于无线传输网关在T时间内网络上行占用传输带宽为：；对于无线传输网关在T时间内网络下行占用传输带宽为：；若达到/>或者/>达到/>，在QoS达到最低限制时，则可判定带宽已经影响了正常传输，会造成通信阻塞或者延时，影响设备数据的实时上报，使用场景定义以下策略：首先，要保证实时数据优先于历史数据；其次，要保证下行数据优先于上行数据，无线传输网关首先要判断是否有历史数据，具体算法如下：定义允许的最大数据包MTU为L，统计连续达到L的包的个数m，定义M为连续收到数据包达到L的包的个数的阈值，当m> M ，则判定此设备有历史数据正在上传。