一种采集网关多监测点数据聚合上报方法及系统与流程

本发明涉及一种采集网关多监测点数据聚合上报方法及系统。

背景技术：

1、在农业物联网平台的发展中，各类农业场景涉及多样化的数据监测指标。为了标准化设备接入平台，物联网基础平台提供商广泛采用如mqtt、coap、http等协议作为物联网设备与平台间的标准通信协议。在边缘侧，则通过lora、wifi、蓝牙等技术进行网络构建，使得网关能够代理多个监测点的数据采集工作，并实时上报数据，确保数据的时效性。

2、然而，当网关层代理的监测点数据通信量激增时，为提高效率、减轻网关网络负担并提升网关性能，需要实施批量聚合上报策略。即，将多个采集的数据进行集合后一次性上报，减少与服务端网络的交互次数。

3、尽管如此，现有平台在批量数据点的开发流程上仍面临挑战。尽管mqtt等物联网通信协议被广泛采用，并通过数据模型定义了监测点数据模型，但对于批量聚合上报的支持，目前主要依赖于结构体数据模型。这意味着，硬件开发者需要为支持多监测点数据的批量上报而定制特定的结构体模型，并根据不同场景设计数据组装方案。此外，每当模型发生变更，硬件也需相应升级，这无疑增加了硬件开发的成本。

4、同时，这种现状对saas层业务开发也构成了挑战。因为需要对特定结构体数据进行解析后才能进行进一步的数据分析。这种依赖性在一定程度上加深了硬件和saas层开发者之间的耦合性。

5、综上所述，为了降低硬件开发成本、减少硬件升级频率以及削弱硬件和saas层开发的耦合性，有必要对物联网平台中批量数据点的开发流程进行优化和改进。

技术实现思路

1、针对现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种能够降低硬件开发成本、减少硬件升级频率以及削弱硬件和saas层开发的耦合性的采集网关多监测点数据聚合上报方法及系统。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

3、一种采集网关多监测点数据聚合上报方法，包括以下步骤：

4、使用json定义一个能够适用于不同的监测点数据通用的数据模型；

5、通过网关获取各个监测点的数据，并将其聚合到一个数据包中；

6、根据定义的通用数据模型，将聚合后的数据包按照模型的格式进行组装；

7、将组装好的数据包通过mqtt通信协议进行上报；

8、物联平台接收到数据后，根据事先定义的数据模型进行解析。

9、作为优选，使用json定义一个能够适用于不同的监测点数据通用的数据模型的方法为：

10、确定通用数据模型需要包含的字段，该字段包括监测点标识符、数据数值、时间戳；

11、使用json格式，定义一个对象来表示通用的数据模型，在对象中，为每个字段定义一个键，并指定对应的值类型。

12、作为优选，通过网关获取各个监测点的数据，并将其聚合到一个数据包中的方法为：

13、创建一个空的数据包结构；

14、对于每个监测点，调用相应的接口获取数据；

15、将获取到的数据以键值对的形式添加到数据包中，其中键为监测点的id，值为监测点的数据；

16、当所有监测点的数据都添加到数据包中后，数据包就包含了所有监测点的数据。

17、作为优选，根据定义的通用数据模型，将聚合后的数据包按照模型的格式进行组装的方法为：

18、将每个监测点的数据添加到数据包中；

19、构建包含所有监测点数据的数据包；

20、将聚合后的数据包转换为json格式；

21、输出整合后的数据包。

22、作为优选，将组装好的数据包通过mqtt通信协议进行上报的方法为：

23、建立与mqtt代理服务器的连接；

24、使用已建立的连接，将组装好的数据包发布到指定的主题上，并使用设备id作为主题的一部分。

25、作为优选，物联平台接收到数据后，根据事先定义的数据模型进行解析的方法为：

26、获取接收到的数据包；

27、验证数据包的完整性和有效性，确保数据包包含必要的字段和信息；

28、提取数据包中的设备id、时间戳，并进行相应的验证；

29、根据数据模型中定义的传感器类型和数据结构，提取数据包中的传感器数据，并进行相应的解析和验证；

30、将解析后的数据存储到时间序列数据库，进行数据计算、生成报表。

31、本发明所要解决的另一技术问题为提供一种采集网关多监测点数据聚合上报系统，包括有：

32、数据定义模块，使用json定义一个能够适用于不同的监测点数据通用的数据模型，这个数据模型包括设备id、时间戳以及各个监测点的传感器类型和数值信息；

33、采集模块：通过网关获取各个监测点的数据，并与各个监测点进行通信，获取传感器数据，并将其聚合到一个数据包中；

34、数据组装模块：根据定义的通用数据模型，将聚合后的数据包按照模型的格式进行组装，将设备id、时间戳以及各个监测点的传感器数据按照数据模型进行结构化组织；

35、上报模块：将组装好的数据包通过mqtt通信协议进行上报，与mqtt代理服务器建立连接，将数据包发布到指定的主题上，确保数据能够可靠地传输到物联平台；

36、解析模块：在物联平台接收到数据后，根据事先定义的数据模型进行解析，将接收到的数据包进行解析，提取设备id、时间戳以及各个监测点的传感器数据，并进行相应的存储、处理和分析。

37、本发明所要解决的另一技术问题为提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时，实现如上述任一所述的采集网关多监测点数据聚合上报方法。

38、本发明所要解决的另一技术问题为提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如上述任一所述的采集网关多监测点数据聚合上报方法。

39、本发明的有益效果是：

40、通过使用json定义一个通用的数据模型，可以实现对不同监测点数据的标准化处理，使得不同类型的监测点数据能够统一格式化和组装；能够适用于不同的监测点数据，这意味着无论监测点的类型如何变化，只需要按照通用数据模型进行组装即可，无需针对每种监测点数据定制特定的数据处理方案。

41、将各个监测点的数据聚合到一个数据包中，并按照通用数据模型进行组装后，通过mqtt通信协议进行上报，可以降低数据传输的开销，减少与服务端的交互次数，从而提升整体的效率；通过定义通用数据模型和统一的数据格式，可以降低硬件开发者与saas层业务开发之间的耦合性，简化了数据的解析和处理流程；由于采用通用数据模型，可以更容易地对新的监测点数据进行扩展和增加支持，而无需对整个系统进行大幅度的改动。

技术特征：

1.一种采集网关多监测点数据聚合上报方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的采集网关多监测点数据聚合上报方法，其特征在于，使用json定义一个能够适用于不同的监测点数据通用的数据模型的方法为：

3.根据权利要求1所述的采集网关多监测点数据聚合上报方法，其特征在于，通过网关获取各个监测点的数据，并将其聚合到一个数据包中的方法为：

4.根据权利要求1所述的采集网关多监测点数据聚合上报方法，其特征在于，根据定义的通用数据模型，将聚合后的数据包按照模型的格式进行组装的方法为：

5.根据权利要求4所述的采集网关多监测点数据聚合上报方法，其特征在于，将组装好的数据包通过mqtt通信协议进行上报的方法为：

6.根据权利要求5所述的采集网关多监测点数据聚合上报方法，其特征在于，物联平台接收到数据后，根据事先定义的数据模型进行解析的方法为：

7.一种采集网关多监测点数据聚合上报系统，其特征在于，包括有：

8.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时，实现如权利要求1-6中任一所述的采集网关多监测点数据聚合上报方法。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一所述的采集网关多监测点数据聚合上报方法。

技术总结本发明公开一种采集网关多监测点数据聚合上报方法及系统，其特征在于，包括以下步骤：使用JSON定义一个能够适用于不同的监测点数据通用的数据模型；通过网关获取各个监测点的数据，并将其聚合到一个数据包中；根据定义的通用数据模型，将聚合后的数据包按照模型的格式进行组装；将组装好的数据包通过MQTT通信协议进行上报；物联平台接收到数据后，根据事先定义的数据模型进行解析；该采集网关多监测点数据聚合上报方法及系统能够降低硬件开发成本、减少硬件升级频率以及削弱硬件和SaaS层开发的耦合性。技术研发人员：赖明基,刘爱文,高志鹏,蔡俊杰,尹厚迪,侯一帅,李德聪,韦程允,李智红受保护的技术使用者：北京算网技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/23