一种用于物联网巡回维护的机器人设备及其管理系统技术方案

本发明专利技术提供了一种用于物联网巡回维护的机器人设备及其管理系统。本发明专利技术的机器人可以自主设定巡回路径，沿着巡回路径实现定期巡回维护能够保证覆盖到每一个物联网节点；在巡回维护过程中，该机器人与各个物联网节点直接进行通信，实现物联网节点的功能状态检测、时钟同步、位置更新以及电池电量的监测采集。所述管理系统用于对负责物联网巡回维护的多台机器人设备执行任务分配和巡回结果的后台管理。本发明专利技术节约物联网节点维护的人力成本和时间成本，可以检测物联网节点的多个工作状态，实现对节点的时钟同步，不会给物联网自身带来额外的通信和能量开销，能够实现物联网维护区域以及每个区域内巡回路径的优化。

【技术实现步骤摘要】
一种用于物联网巡回维护的机器人设备及其管理系统
：本专利技术涉及物联网
，尤其涉及一种用于物联网巡回维护的机器人设备及其管理系统。
技术介绍
：随着物联网技术的发展，小到一栋建筑，中到一个社区，大到一个城市，都正在形成由各种具有无线通信功能的传感器(例如温度传感器、湿度传感器、光照传感器、空气颗粒传感器等)和功能设施(例如门禁、空调、供暖设备、灯具)等网络节点相互进行信息连通所形成的广域网络。物联网技术综合了无线通信，传感器、嵌入式和分布式系统等多方面的技术手段。物联网中的每个网络节点一方面发挥自身功能，另一方面持续或者间歇性作为数据源生成节点数据。例如各种传感器类型的网络节点用于感测周边环境状态并生成相应的传感数据，各种功能设施类型的网络节点执行自身功能并且生成反映功能设施自身状态以及功能执行情况的设施数据。物联网节点的节点数据通过节点之间通过预先规划或者自组织的通信路径上传至网络层，节点相互协作，完成对信息的感知、采集、传输以及对功能命令的远程传达与执行等特定任务，并支持应用层的数据调用分析与远程控制。物联网的网络规模大，结构复杂，网络节点类型多元化，网络节点总数量可达到海本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于物联网巡回维护的机器人设备，其特征在于，包括：巡回路径规划模块，用于根据物联网节点部署的空间范围，自主设定巡回路径，所述巡回路径使所述机器人设备沿着该路径巡回一周的过程中该机器人设备的无线通信范围能够覆盖到该空间范围内需要维护的物联网节点，从而使该机器人设备能够与无线通信范围内的每个物联网节点进行直接无线通信；驱动模块，用于驱动该机器人设备沿着所述巡回路径进行巡回运动；物联网通信模块，用于在机器人设备巡回运动过程中，基于物联网通信协议与空间范围内需要维护的物联网节点进行直接无线通信；节点数据和功能状态监测模块，用于通过与物联网节点的直接无线通信，检测物联网节点的上下行通信状态是否正...

【技术特征摘要】
1.一种用于物联网巡回维护的机器人设备，其特征在于，包括：巡回路径规划模块，用于根据物联网节点部署的空间范围，自主设定巡回路径，所述巡回路径使所述机器人设备沿着该路径巡回一周的过程中该机器人设备的无线通信范围能够覆盖到该空间范围内需要维护的物联网节点，从而使该机器人设备能够与无线通信范围内的每个物联网节点进行直接无线通信；驱动模块，用于驱动该机器人设备沿着所述巡回路径进行巡回运动；物联网通信模块，用于在机器人设备巡回运动过程中，基于物联网通信协议与空间范围内需要维护的物联网节点进行直接无线通信；节点数据和功能状态监测模块，用于通过与物联网节点的直接无线通信，检测物联网节点的上下行通信状态是否正常，以及检测物联网节点的数据和功能状态是否正常；定位采集模块，用于通过在机器人设备巡回运动过程中与物联网节点进行多次直接无线通信，定位物联网节点的位置；时钟广播模块，用于通过在机器人设备巡回运动过程中在该机器人设备的无线通信范围内广播时钟同步信号，使物联网节点根据该时钟同步信号进行时钟同步重置；电量分析模块，用于通过与物联网节点的直接无线通信，获取物联网节点的剩余电量信息。2.根据权利要求1所述的物联网巡回维护的机器人设备，其特征在于，所述巡回路径规划模块根据需要维护的物联网节点分布的空间范围，进而在空间范围内选取一定数量的维护作业点，使该机器人设备的巡回路径途经每一个维护作业点，并且使该机器人设备在每一个维护作业点处与无线通信范围内的每个物联网节点进行直接无线通信。3.根据权利要求2所述的物联网巡回维护的机器人设备，其特征在于，所述巡回路径规划模块根据需要维护的物联网节点的空间分布，确定包围这些物联网节点的一个矩形空间；所述巡回路径规划模块在该矩形空间范围内选取m×n个维护作业点，且每个维护作业点的坐标为：且xmn≤HX，ymn≤HY其中m,n为自然数，且m,n的取值不同时为奇数，也不同时为偶数；该矩形空间在X轴和Y轴的长度分别为HX和HY，且该矩形空间左下角的坐标为(x0,y0)，R为该机器人设备无线通信范围的半径。4.根据权利要求3所述的物联网巡回维护的机器人设备，其特征在于，所述巡回路径规划模块设定以下条件：(1)路径起点和终点为同一点；(2)路径途经所有的维护作业点，且每个维护作业点仅途经一次；并且所述巡回路径规划模块将满足以上条件(1)和(2)的最短路径设定为所述巡回路径。5.根据权利要求4所述的物联网巡回维护的机器人设备，其特征在于，所述巡回路径规划模块在每一轮巡回维护完成之后，根据本轮巡回维护获得的物联网节点的位置信息、上下行通信状态、数据和功能状态以及剩余电量信息，更新需要维护的物联网节点列表，并且根据更新后的物联网节点的分布空间范围更新所述巡回路径。6.根据权利要求1所述的物联网巡回维护的机器人设备，其特征在于，所述节点数据和功能状态监测模块包括：通信监测子模块，用于按照物联网通信协议向物联网节点发送伪检测指令，检测每个物联网节点的上下行通信状态是否正常；数据分析子模块，用于通过将物联网节点采集和/或生成的数据与临近节点的采集和/或生成的数据进行对比，或者与历史累积的物联网节点数据进行对比，确定该物联网节点是否存在数据异常；功能监测子单元，用于向物联网节点发送自检指令，并接收物联网节点上传的工作状态日志。7.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢超，
申请(专利权)人：特斯联北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11