一种物联网数据智能采集分析方法技术

一种物联网数据智能采集分析方法,由以下模块支撑：业务数据接口、外部系统接口、业务调度核心类、界面接口定制类、采集调度控制类等模块，业务采集类必须管理好自己的业务步骤与通信协议之间的对应关系，采集调度控制器只负责动态建立两者之间的运行期对象关系。业务采集类实现采集调度控制器要求的指定接口方法，用以实现采集任务的发起、执行下一条指令、结束、异常重发、异常中止、故障处理等采集流程控制功能。框架使用者只需按照接口约定，编码实现具体业务需求的相关采集、状态机、协议业务类。采集服务器在允许时，会自动加载配置参数，动态创建相关的业务逻辑对象，并完成依赖注入，整个系统就能按具体的业务要求完成通信、采集任务。

【技术实现步骤摘要】
一种物联网数据智能采集分析方法
本专利技术涉及物联网数据解析处理
，具体是一种物联网数据智能采集分析方法。
技术介绍
随着物联网工业级采集器领域的逐步扩大，物的数量呈几何级增长，而物联网的信息也必然呈爆炸性增长，随之而来的访问量定然空前高涨。在实时监控、数据采集等通信类系统中，通常的设计都是：将数据采集或者与底层逻辑单元（比如：底层的软件子系统、硬件终端、远程设备）通信的逻辑功能独立封装在一个子系统中，实现基础通信收发、通信方式分化、通信流程控制、底层协议规整、基础数据整合等网络通信、数据采集职责。这些系统在子系统设计及职责划分方面也一般进行了明确的分层及类化，但在核心的“通信采集子系统”的设计及实现上存在诸多通病，导致整个子系统的可理解性、可维护性、可测试性、对需求变动的适应性极差。集中表现在：整个系统被设计成一个“非常庞大”的“业务调度控制类”，没有进行职责的拆分和封装；在通信方式实现类中完成所有业务处理功能；对于多任务并发，多个设备上、下行同时通信的管理非常复杂；对于需求变化的适应性非常差；系统代码几乎没有可复用性。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种物联网数据智能采集分析方法，分层明确，功能类化，通信管理简洁高效。本专利技术采用的技术方案：一种物联网数据智能采集分析方法，由以下模块支撑：业务数据接口、外部系统接口、业务调度核心类、界面接口定制类、任务队列管理类、采集调度控制类、采集业务类、业务状态机类、采集方式类、通信实现类和通信协议类；该方法具体包含以下步骤：步骤一：使用者实现外部系统接口，制定通信协议、通信方式实现与外部系统信息交互；外部系统通过外部系统接口向业务调度核心类发起通信命令、操控底层设备、实时提取设备状态；步骤二：外部系统的命令请求通过外部系统接口转入到业务调度核心类，业务调度核心类将命令请求存入命令队列中执行；采集到业务数据后，调用业务数据接口将业务数据返回到业务调度核心类，之后，业务调度核心类调用业务数据接口或者外部系统接口将业务数据反馈到更上层类；步骤三：任务队列管理；采集调度控制类自动检测是否有新命令请求加入命令队列，当检测到新命令请求后立即中断通信握手执行请求，执行成功后从命令队列中删除该命令；步骤四：采集调度控制类管理、协调其下的采集业务类、通信实现类、业务状态机类和通信协议类，完成所有的通信控制及数据采集功能；采集调度控制类通过调用任务接口获取采集指令；之后，调用业务数据接口（业务接口由“采集业务类”实现，在具体使用中由框架使用者根据自己的业务采集需求开发），获取具体的通信指令，根据通信指令调用正确的协议接口（协议接口由“通信协议类”实现，在具体使用中由使用者根据自己的通信协议需求开发）获得通信帧，启动业务状态机类开始本次采集任务的执行；步骤五：封装当前系统的具体采集业务对象，为通用的采集调度控制类定制具体的采集任务，把上层的抽象任务细化成具体的通信帧和通信控制步骤；步骤六：根据采集业务状态的控制、转换需求，框架使用者定制开发，实现状态机接口，用于通信链路的通断控制、数据收发、忙闲标识及转换业务状态机类逻辑；步骤七：采集方式类封装具体的串口、TCP/IP、语音卡通信采集类，实现具体的通信方式控制及通用的数据收发接口；步骤八：通信协议类封装系统中软件与底层软件子系统、硬件设备、远程终端的通信协议。优选的，步骤二中业务数据通过下层类产生，通过业务调度核心类与界面接口定制类交互；界面接口定制类根据不同的显示需要进行定制，与不同的界面组件交互，满足不同的显示需求。优选的，所述的业务调度核心类采用Mediaor模式，采集调度类采用微内核的实时设计模式；命令队列采用Command模式，强制分离命令的发起者与命令的执行者；业务状态机类采用State模式，通过抽象业务状态机灵活地实现不同采集控制需求。优选的，所述的业务采集类对多协议的自动处理采用ChainOfResponsibility：将多个协议组件组成一条职责链，实现对当前通信协议的自动识别、自动解析功能。优选的，所述的采集调度控制类采用通道的实时设计模式，提升系统并发能力和吞吐能力。优选的，所述的采集调度控制类采用轮巡和中断的实时设计模式，在通信空闲时，系统与硬件中断进行定期通信握手，以检测通信链路是否可用。优选的，所述的采集调度控制类检测到命令队列或者硬件终端的任务请求时采用中断方式立即响应上下、行命令。本专利技术的有益效果：此部分补充本方法的优点，尤其是与现有技术相比，突出的特点和显著的进步。本系统设计分析、总结了以前多个系统的设计与实现的经验与教训，基本出发点就是代码可复用性，通信采集方式代码可复用，命令队列管理代码可复用，外部系统接口类，整个系统采用MVC的设计模式，采集调度控制采用“微内核”的实时设计模式，采集调度控制内部，对多协议的自动处理采用ChainOfResponsibility：将多个协议组件组织成一条“职责链”，实现对当前通信协议的自动识别、自动解析功能。附图说明图1是本方法所用系统的结构示意图；图2是本方法数据处理示意图；图3是本方法数据监听示意图。具体实施方式核心组件介绍1.业务数据接口以统一的方式，输出本框架按配置的通信实现类、通信协议类、采集业务类所采集到的数据。框架使用者实现此接口的方法可以继续分析、处理、存储、展现业务数据。2.外部系统接口外部系统的接口，属于框架设计预留接口。框架使用者可以实现此接口，定制通信协议、通信方式实现与外部系统信息交互。外围系统通过此接口向业务调度核心类发起通信命令、操控底层设备、实时提取设备状态等业务请求。3.业务调度核心类采集子系统的业务调度核心类和业务请求中转站。外部系统的命令请求通过外部系统接口转入到业务调度核心类，业务调度核心类将命令请求存入命令队列中执行；采集到数据之后，调用数据接口的方法将数据返回到业务调度核心类，之后，业务调度核心类调用业务数据接口或者外部系统接口将业务数据反馈到更上层类。4.任务队列管理类下行任务信息缓存类，业务调度核心类向其中增加命令请求；采集调度控制器自动检测是否有新命令请求，当检测到后立即“中断”通信握手，执行请求，执行成功之后，从队列中删除该命令。5.采集调度控制类管理、协调其下的采集业务类、通信实现类、业务状态机类、通信协议类等模块，完成所有的通信控制及数据采集功能。通过调用任务接口获取采集指令；之后，调用业务接口（业务接口由“采集业务类”实现，在具体使用中由框架使用者根据自己的业务采集需求开发），获取具体的通信指令；根据通信指令调用正确的协议接口（协议接口由“通信协议类”实现，在具体使用中由框架使用者根据自己的通信协议需求开发）获得通信帧；最后，启动状态机开始本次采集任务的执行。6.采集业务类封装当前系统的具体采集业务对象，为通用的采集调度控制类定制具体的采集任务。本质就是：把上层的抽象任务细化成具体的通信帧和通信控制步骤、是一个简单的工作流定制器。7.业务状态机类实现状态机接口，根据采集业务状态的控制、转换需求，框架使用者定制开发，主要用于通信链路的通断控制、数据收发、忙闲标识及转换等业务状态机逻辑。8.采集方式类封装具体的串口、TCP/IP、语音卡等通信采集类，实现具体的通信方式控制及通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种物联网数据智能采集分析方法，其特征在于：该方法由以下模块支撑：业务数据接口、外部系统接口、业务调度核心类、界面接口定制类、任务队列管理类、采集调度控制类、采集业务类、业务状态机类、采集方式类、通信实现类和通信协议类；该方法具体包含以下步骤：步骤一：使用者实现外部系统接口，制定通信协议、通信方式实现与外部系统信息交互；外部系统通过外部系统接口向业务调度核心类发起通信命令、操控底层设备、实时提取设备状态；步骤二：外部系统的命令请求通过外部系统接口转入到业务调度核心类，业务调度核心类将命令请求存入命令队列中执行；采集到业务数据后，调用业务数据接口将业务数据返回到业务调度核心类，之后，业务调度核心类调用业务数据接口或者外部系统接口将业务数据反馈到更上层类；步骤三：任务队列管理；采集调度控制控制类自动检测是否有新命令请求，当检测到新命令请求后立即中断通信握手执行请求，执行成功后从命令队列中删除该命令；步骤四：采集调度控制类管理、协调其下的采集业务类、通信实现类、业务状态机类和通信协议类，完成所有的通信控制及数据采集功能；采集调度控制类通过调用任务接口获取采集指令；之后，调用业务数据接口获取具体的通信指令，根据通信指令调用正确的协议接口获得通信帧，启动业务状态机类开始本次采集任务的执行；步骤五：封装当前系统的具体采集业务对象，为通用的采集调度控制类定制具体的采集任务，把上层的抽象任务细化成具体的通信帧和通信控制步骤；步骤六：根据采集业务状态的控制、转换需求，框架使用者定制开发，实现状态机接口，用于通信链路的通断控制、数据收发、忙闲标识及转换业务状态机类逻辑；步骤七：采集方式类封装具体的串口、TCP/IP，实现具体的通信方式控制及通用的数据收发接口；步骤八：通信协议类封装系统中软件与底层软件子系统、硬件设备、远程终端的通信协议。...

【技术特征摘要】
1.一种物联网数据智能采集分析方法，其特征在于：该方法由以下模块支撑：业务数据接口、外部系统接口、业务调度核心类、界面接口定制类、任务队列管理类、采集调度控制类、采集业务类、业务状态机类、采集方式类、通信实现类和通信协议类；该方法具体包含以下步骤：步骤一：使用者实现外部系统接口，制定通信协议、通信方式实现与外部系统信息交互；外部系统通过外部系统接口向业务调度核心类发起通信命令、操控底层设备、实时提取设备状态；步骤二：外部系统的命令请求通过外部系统接口转入到业务调度核心类，业务调度核心类将命令请求存入命令队列中执行；采集到业务数据后，调用业务数据接口将业务数据返回到业务调度核心类，之后，业务调度核心类调用业务数据接口或者外部系统接口将业务数据反馈到更上层类；步骤三：任务队列管理；采集调度控制控制类自动检测是否有新命令请求，当检测到新命令请求后立即中断通信握手执行请求，执行成功后从命令队列中删除该命令；步骤四：采集调度控制类管理、协调其下的采集业务类、通信实现类、业务状态机类和通信协议类，完成所有的通信控制及数据采集功能；采集调度控制类通过调用任务接口获取采集指令；之后，调用业务数据接口获取具体的通信指令，根据通信指令调用正确的协议接口获得通信帧，启动业务状态机类开始本次采集任务的执行；步骤五：封装当前系统的具体采集业务对象，为通用的采集调度控制类定制具体的采集任务，把上层的抽象任务细化成具体的通信帧和通信控制步骤；步骤六：根据采集业务状态的控制、转换需求，框架使用者定制开发，实现状态机接口，用于通信链路的通断控制、数据收发、忙闲标识及转换业务状态机类逻辑；步骤七：采集...

【专利技术属性】
技术研发人员：周林林，史超，韩键，张毅，李忠福，王飞，
申请(专利权)人：江苏徐工信息技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32