基于物联网技术的数据采集系统

摘要：现如今很多场合需要对其数据进行实时监测，本文研究一种基于物联网的智能数据采集系统，探讨一种效率高、扩展性强、实施简单的数据采集和监控方法。通过研究的结果可以看出，采用该思想设计的物联网智能数据采集和监控系统可以帮助监控管理人员管控大量的无人值守智能终端设备，提高工作效率和安全性。

关键词：物联网 数据采集 监控 智能终端

中图分类号：TN929 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2014）02-0185-02

“物联网技术”指的是将无处不在的末端设备和设施，包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、数控系统、家庭智能设施、视频监控系统等、和“外在使能”的，如贴上RFID的各种资产、携带无线终端的个人与车辆等等“智能化物件或动物”或“智能尘埃”，通过各种无线和/或有线的长距离和/或短距离通讯网络实现互联互通、应用大集成、以及基于云计算的SaaS营运等模式，在内网、专网、和/或互联网环境下，实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化[1]-[4]。

如今很多场合都需要进行数据的采集和监控，但是由于环境恶劣的原因，无法简单实现数据采集和监控，本文基于此背景，设计了基于物联网的智能数据采集系统。本系统在无人值守的远端环境或其他恶劣环境下有明显的优势，不仅能减轻现场工作人员的工作强度，还能提高工作效率。

1 系统的物联网架构

按照功能可以将物联网可分为感知层、传输层和应用层，各层的功能和特点如下。

（1）感知层主要是识别物体和采集信息，在对感知层进行设计时首先要明确整个系统的功能，然后采用相应的传感器或者单片机嵌入式之类的感知设备对采集到的信号进行初步处理，同时还可以整合通信模块，具体视系统而定，针对特定环境采用不同的通信模块。

（2）传输层包括所有有线和无线、长距离和短距离、宽带和窄带通讯系统，是物联网的基础设施，该系统中传输层包括GPRS网络和互联网[5]。

（3）应用层主要包括各种集成中间件技术和应用层软件技术以及物联网门户系统，包括服务器程序和各种用户的应用软件[6]，系统的物联网架构如图1所示。

该系统通过无线感知网络实现对环境的实时温度监控功能，服务器的人机交互程序实现对环境采集温度数据的实时显示，并通过互联网及监控平成对外部设备的远程控制。

2 无线传感器网络

首先利用一线数字温度传感器DSl8B20[7]对需要采集点的温度进行实时监控，并把所测得的温度值经过处理后送入智能采集设备。DSl8B20必须按照严格的序列进行工作，即初始化、ROM命令、功能命令。如果序列发生紊乱，DSl8820将不响应主机。

无线传感器硬件平台由ZigBee CC2530模块构成，工作于2.4GHZ，自带ZigBee协议栈，实现ZigBee通信，具有自动路由功能，能发起并维护一个无线网络，完成数据的存储和转发[8]。具体如图2所示。