一种基于NB-IoT的环境信息采集方法技术

本申请提供了一种基于NB

【技术实现步骤摘要】
一种基于NB
‑
IoT的环境信息采集方法


[0001]本申请涉及环境信息采集
，特别涉及一种基于NB
‑
IoT的环境信息采集方法。

技术介绍

[0002]环境信息在众多行业中一直都是十分重要的参数。具体的，在农业中需要检测农业环境的光照强度和温湿度；在城市环境中需要检测PM2.5；在水文环境下需要检测PH值和水温等等。同时近年来我国对环境保护愈加重视，因此加快环境信息监测，对推动我国环境治理、应对环境高质量发展都具有十分重要的意义。
[0003]目前常见的环境监测多采用物联网系统架构完成，使用传感器采集环境数据，采用有线方式如PLC、RS485等，或者无线方式如Wi
‑
Fi、ZigBee等进行数据传输，采用Web、App等进行数据可视化。
[0004]但随着我国对环境监测的要求日渐提高，以往的环境监测系统也暴露出许多的问题：其中，最大的问题在于：覆盖面积与功耗之间的矛盾。目前常见的数据传输手段分为有线和无线两种。对于有线传输如RS232、RS485等，虽然可以保障快速稳定，但是覆盖面积有限，而且容易因环境变化造成一定的损耗，不仅增加了使用成本，而且系统工作不稳定具有安全隐患。而常用的无线传输手段中，Wi
‑
Fi、ZigBee和蓝牙等同样面临覆盖面积的问题，而且功耗高进而造成使用与维护的成本较高不适合我国推进全方面环境监测的趋势。同时，在当前常见的NB
‑
IoT使用场景下，较多采用实时传输的方式，因此数据传输协议往往采用需要保持长时间连接的HTTP协议或者MQTT协议，从而造成环境采集终端的功耗较高。

技术实现思路

[0005]本申请提供了一种基于NB
‑
IoT的环境信息采集方法，所述方法应用于一种基于NB
‑
IoT的环境信息采集设备，所述环境信息采集设备包括采集终端、云平台以及监管平台，所述方法包括：
[0006]预先设定采集终端的工作模式以及设备编号；所述工作模式包括活跃状态、寻呼状态和休眠状态；
[0007]所述采集终端唤醒后，进行环境信息的采集；
[0008]通过云平台进行对所述环境信息进行周期性的传输；
[0009]所述监管平台发现所述环境信息高于预设报警阈值，则发出报警信息。
[0010]可选的，所述采集终端唤醒后，进行环境信息的采集，之前，还包括：
[0011]对所述采集终端进行调试，使得所述采集终端在预先设定的模式下工作。
[0012]可选的，通过云平台进行对所述环境信息进行周期性的传输，之前，还包括：
[0013]对所述环境信息进行数据正误判断。
[0014]可选的，预先设定采集终端的工作模式以及设备编号，包括：
[0015]根据所述采集终端的位置信息，确定所述采集终端的设备编号；
[0016]将所述设备编号与对应的采集终端一一对应记录；
[0017]将所述活跃状态设定为30S，将所述寻呼状态设定为2min，将所述休眠状态设定为1h。
[0018]可选的，通过云平台进行对所述环境信息进行周期性的传输，包括：
[0019]所述采集终端进入所述活跃状态，所述环境信息以二进制的形式进行打包，并通过CoAP协议把所述环境信息上传至云平台；
[0020]登录云平台，对所述环境信息进行解码，将所述环境信息转化为JSON类型数据发送至所述监管平台。
[0021]可选的，所述监管平台发现所述环境信息高于预设报警阈值，则发出报警信息，包括：
[0022]所述监管平台对所述环境信息按照温湿度数据、光强度数据以及酸碱度数据进行分类；
[0023]如果所述温湿度数据、所述光强度数据以及所述酸碱度数据中的任意一项高于对应的预设报警阈值，则发出报警信息。
[0024]可选的，所述方法还包括：
[0025]将所述监管平台下发的指令信息转换为二进制数据后，再以CoAP协议数据包下发至所述采集终端。
[0026]可选的，所述云平台预先进行编码插件编辑。
[0027]可选的，所述环境信息采集设备包括：采集终端、云平台以及监管平台；所述采集终端设置于待检测环境的预设位置；一个待检测环境中设置有一个或多个采集终端；
[0028]所述云平台通过无线与所述采集终端以及监管平台相连接；
[0029]所述采集终端用于环境信息；所述云平台用于进行的储存以及传递所述环境信息；所述监管平台对所述环境信息进行监管。
[0030]可选的，所述采集终端包括可充电太阳能电池、温湿度采集器、酸碱度采集器、光强采集器、无线传输器、太阳能电池板以及微处理器；
[0031]其中，所述微处理器采用芯片STM32L431RCT6；
[0032]所述微处理器采用I2C串口与所述温湿度采集器、所述酸碱度采集器以及所述光强采集器相连接；
[0033]所述微处理器通过UART串口与所述无线传输器相连接；
[0034]所述太阳能电池板与所述可充电太阳能电池相连接；所述可充电太阳能电池与所述微处理器相连接。
[0035]本申请提供的方法，将采集终端设置为周期性工作，减少损耗。本申请采用非长连接的CoAP协议进行数据传输，同时使用二进制数据类型作为无线传输数据包减小数据量，从而降低环境信息采集终端的能量消耗，进而提高使用寿命。
附图说明
[0036]图1为本申请实施例适用的一种基于NB
‑
IoT的环境信息采集设备的结构示意图；
[0037]图2为本申请实施例提供的一种基于NB
‑
IoT的环境信息采集设备的硬件连接示意图；
[0038]图3为本申请实施例提供的一种基于NB
‑
IoT的环境信息采集方法的流程示意图；
[0039]图4为本申请实施例提供的一种环境信息流向示意图；
[0040]图5为本申请实施例提供的一种指令信息流向示意图。
具体实施方式
[0041]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
[0042]在介绍本申请实施例提供的方法前，首先对本申请实施例提供的环境信息采集设备进行介绍。
[0043]下面首先结合图1对本申请实施例适用的可能的系统架构进行介绍。
[0044]请参考图1，其示例性示出了本申请实施例适用的一种基于NB
‑
IoT的环境信息采集设备的结构示意图。本申请提供的设备包括采集终端、云平台以及监管平台。采集终端设置于待检测环境的预设位置。一个待检测环境中设置有一个或多个采集终端。
[0045]云平台通过无线与采集终端以及监管平台相连接。
[0046]采集终端用于环境信息。云平台用于进行的储存以及传递环境信息。监管平台对环境信息进行监管。
[0047]如图2所示为本申请实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于NB
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IoT的环境信息采集方法，其特征在于，所述方法应用于一种基于NB
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IoT的环境信息采集设备，所述环境信息采集设备包括采集终端、云平台以及监管平台，所述方法包括：预先设定采集终端的工作模式以及设备编号；所述工作模式包括活跃状态、寻呼状态和休眠状态；所述采集终端唤醒后，进行环境信息的采集；通过云平台进行对所述环境信息进行周期性的传输；所述监管平台发现所述环境信息高于预设报警阈值，则发出报警信息。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采集终端唤醒后，进行环境信息的采集，之前，还包括：对所述采集终端进行调试，使得所述采集终端在预先设定的模式下工作。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过云平台进行对所述环境信息进行周期性的传输，之前，还包括：对所述环境信息进行数据正误判断。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，预先设定采集终端的工作模式以及设备编号，包括：根据所述采集终端的位置信息，确定所述采集终端的设备编号；将所述设备编号与对应的采集终端一一对应记录；将所述活跃状态设定为30S，将所述寻呼状态设定为2min，将所述休眠状态设定为1h。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过云平台进行对所述环境信息进行周期性的传输，包括：所述采集终端进入所述活跃状态，所述环境信息以二进制的形式进行打包，并通过CoAP协议把所述环境信息上传至云平台；登录云平台，对所述环境信息进行解码，将所述环境信息转化为JSON类型数据发送至所述监...

【专利技术属性】
技术研发人员：申明磊，时间，刘豫晋，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：