物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)摘要：物聯(lián)網(wǎng)正在改變?nèi)祟愂占瘮?shù)據(jù)的方式，將邏輯和客觀的物理世界與新的信息收集和信息處理方法聯(lián)系起來。實(shí)現(xiàn)了物理世界、計(jì)算世界和人類社會(huì)的有效鏈接，這對(duì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的收集騎著非常關(guān)鍵性的作用。未來，如果統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采集能夠與物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行有效地結(jié)合，可以為行業(yè)統(tǒng)計(jì)工作提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持，統(tǒng)計(jì)工作的效率和數(shù)據(jù)質(zhì)量也會(huì)有極大的提升。關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；數(shù)據(jù)采集；系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)引言隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在各個(gè)行業(yè)中的廣泛運(yùn)用，物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的采集系統(tǒng)也越來越受到人們的關(guān)注。目前，物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究主要是集中在特定領(lǐng)域的應(yīng)用中，而對(duì)通用的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的分析非常的少。本文主要對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)的探討。一、物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)按照功能可以分為識(shí)別層、傳輸層以及應(yīng)用層，其具備的的功能和特點(diǎn)也都是不同的。（1）識(shí)別層主要是對(duì)物體進(jìn)行是別，并對(duì)信息進(jìn)行采集，在對(duì)識(shí)別層進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，需要先對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的功能有清晰的認(rèn)知，然后通過傳感器或單片機(jī)嵌入式識(shí)別裝置對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的處理。為了進(jìn)行初步的分析和處理，還可以在系統(tǒng)中融入通信模塊，針對(duì)不同的環(huán)境所使用的通信模塊也是不一樣的，需要進(jìn)行不同的設(shè)計(jì)。在物聯(lián)網(wǎng)的傳輸層設(shè)備中，包含各種通信系統(tǒng)，如，有線傳輸、無線傳輸、長距離的傳輸、短距離傳輸、寬帶傳輸?shù)鹊取Ｏ到y(tǒng)的傳輸層設(shè)計(jì)也包含了GPRS網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)計(jì)。通過各種接入設(shè)備與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)相連，來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的傳輸、初步處理、分類和整合。通過利用局域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)等通信技術(shù)，將傳感器、控制器、機(jī)器、人與物以新的方式連接起來，形成人與物、物與物之間的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)信息化、遠(yuǎn)程管理、控制和智能化的物聯(lián)網(wǎng)。（3）應(yīng)用層應(yīng)用層主要是由不同的嵌入式中間件技術(shù)、軟件技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)門戶系統(tǒng)（如，服務(wù)器程序和應(yīng)用軟件）等構(gòu)成的。運(yùn)用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)對(duì)環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)的溫度監(jiān)測(cè)，然后運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控平臺(tái)上的設(shè)備通過服務(wù)器上的人機(jī)交互程序進(jìn)行顯示，從而完成長距離的遠(yuǎn)程控制。二、運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)在物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)中，感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層是其主要結(jié)構(gòu)。感知層主要時(shí)進(jìn)行信息的收集以及識(shí)別。由于數(shù)據(jù)采集是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層功能的前提，因此感知層的正常運(yùn)行十分重要。網(wǎng)絡(luò)層通常包括互聯(lián)網(wǎng)、無線網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中心。當(dāng)信息發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)層時(shí)，網(wǎng)絡(luò)層能夠處理信息并存儲(chǔ)數(shù)據(jù)以供應(yīng)用程序使用。網(wǎng)絡(luò)層是感知層和應(yīng)用層之間的連接環(huán)節(jié)。應(yīng)用層將存儲(chǔ)在網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。（1） 傳感器網(wǎng)絡(luò)傳感器網(wǎng)絡(luò)是數(shù)據(jù)采集的關(guān)鍵和識(shí)別層工作的主要工作者，主要包含了數(shù)據(jù)的采集單元、數(shù)據(jù)處理單元、通信單元和供電單元組成。在實(shí)踐中，通常采用多基站網(wǎng)絡(luò)，以減少網(wǎng)絡(luò)路由跳數(shù)，節(jié)省資金。（2） 服務(wù)器服務(wù)器是用戶終端和傳感器網(wǎng)絡(luò)之間的集線器。具有存儲(chǔ)、處理和傳輸數(shù)據(jù)的能力。傳感器節(jié)點(diǎn)將傳感數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)器，然后服務(wù)器存儲(chǔ)并處理數(shù)據(jù)。Web端是屬于系統(tǒng)應(yīng)用的終端，Web界面經(jīng)常是用于和服務(wù)器的交互。使用Web的用戶，需要注冊(cè)才能登錄網(wǎng)站，然后使用可視化的圖表進(jìn)行節(jié)點(diǎn)狀態(tài)查詢、更新感知、監(jiān)控以及查看實(shí)際的工作效果。（4） 采集統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)主要是通過子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)中心的采集器進(jìn)行相應(yīng)的信息采集工作，通信協(xié)議需要和傳輸協(xié)議的要求相符合。在對(duì)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析時(shí)，需要進(jìn)行人工輸入相關(guān)的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)可以劃分成五個(gè)模塊，分別為：第一，數(shù)據(jù)傳輸模塊，可以對(duì)傳感器終端發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行接受，對(duì)大量的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整理分析，對(duì)原始的數(shù)據(jù)快速存儲(chǔ)。第二，檢查模塊，主要是對(duì)數(shù)據(jù)格式、信息準(zhǔn)確性、數(shù)據(jù)包地址、采集時(shí)間等進(jìn)行綜合的分析，看起是否符合相應(yīng)的規(guī)定。第三，故障檢測(cè)模塊，如果采集過程中出現(xiàn)故障，數(shù)據(jù)上傳異常，能夠及時(shí)進(jìn)行自動(dòng)預(yù)警，分析故障發(fā)生的原因，提供相應(yīng)的解決方案，故障解決后，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)充。第四，數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊，結(jié)合用戶需求，可以將不規(guī)則采集時(shí)間歸一化為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，同時(shí)，可以對(duì)采集頻率和度量單位不一樣的進(jìn)行統(tǒng)一化管理，做好下一步的分析計(jì)算準(zhǔn)備工作。（5） 遵循的原則在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)時(shí)，需要遵循以下原則：第一，系統(tǒng)必須可靠。在大多數(shù)情況下，設(shè)備不受任何人的保護(hù)，因此設(shè)備必須高度可靠，能夠連續(xù)運(yùn)行且無差錯(cuò)?？梢园踩煽康厥占鬏敽吞幚頂?shù)據(jù)。第二，系統(tǒng)必須實(shí)用。系統(tǒng)應(yīng)簡單、易于維護(hù)和操作，使任何人都可以輕松學(xué)習(xí)、掌握和熟練使用。第三，系統(tǒng)必須是適用的。系統(tǒng)必須能夠在任何環(huán)境下正常運(yùn)行，并具有一定的適應(yīng)性。基于物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)，尤其是Zigbee技術(shù)，可以在不斷變化的環(huán)境中完成各種數(shù)據(jù)的采集、提取、傳輸和監(jiān)控，還可以智能地分析數(shù)據(jù)以識(shí)別異常情況。結(jié)語總之，以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為前提的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，能夠?qū)?shù)據(jù)采集的效率進(jìn)行極大的提升，與無人實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高水平的數(shù)據(jù)共享，這提高了統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的質(zhì)量。參考文獻(xiàn)淺談物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在供應(yīng)鏈管理中的應(yīng)用[J].程祥霞，丑爭，徐帥.中外企業(yè)家.2017（07）“物聯(lián)網(wǎng)+”對(duì)研發(fā)的影響研究[J].陳玉川.