物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理網(wǎng)關(guān)的設(shè)計(jì)
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3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
3．1 感知數(shù)據(jù)處理中間件
該中間件主要涉及感知數(shù)據(jù)處理相關(guān)的程序開發(fā)，是運(yùn)行在網(wǎng)關(guān)設(shè)備上的程序；中間件包括設(shè)備管理、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、規(guī)則管理和制定，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)安全策略等功能。其具體的數(shù)據(jù)處理流程圖如圖3所示。
本數(shù)據(jù)處理中間件的數(shù)據(jù)流程分為以下7步：
步驟1：將傳感器產(chǎn)生的各種電氣信號(hào)經(jīng)接口驅(qū)動(dòng)處理轉(zhuǎn)換為原始數(shù)據(jù)；
步驟2：將原始數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)處理模塊中根據(jù)數(shù)據(jù)配置策略和錯(cuò)誤處理策略，將正確的數(shù)據(jù)生成xml文件；
步驟3：把原始數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)處理模塊中復(fù)制一份副本，并將副本數(shù)據(jù)壓縮備份存儲(chǔ)在指定的本地?cái)?shù)據(jù)庫中；
步驟4：對(duì)不符合配置策略的數(shù)據(jù)和錯(cuò)誤數(shù)據(jù)經(jīng)過錯(cuò)誤診斷分析，對(duì)不能修正的數(shù)據(jù)根據(jù)錯(cuò)誤控制策略決定是否報(bào)警及采取相應(yīng)措施；
步驟5：對(duì)生成的xml在安全模塊中根據(jù)加密策略及算法生成加密文件；
步驟6：將加密文件在安全模塊中復(fù)制一份副本，并將副本數(shù)據(jù)壓縮備份存儲(chǔ)在指定的本地?cái)?shù)據(jù)庫中；
步驟7：把數(shù)據(jù)加密形成文件通過通信模塊發(fā)送到遠(yuǎn)程客戶端或者本地專用手持接收設(shè)備中供用戶使用。
3．2 網(wǎng)關(guān)配置應(yīng)用軟件
網(wǎng)關(guān)配置應(yīng)用軟件包含網(wǎng)關(guān)現(xiàn)場管理配置工具、遠(yuǎn)程配置管理工具、傳感器數(shù)據(jù)智能分析報(bào)告界面，可實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)場的檢測狀態(tài)、配置數(shù)據(jù)、配置策略、配置設(shè)備的管理、數(shù)據(jù)錯(cuò)誤處理策略配置、數(shù)據(jù)本地訪問配置以及傳感各項(xiàng)指標(biāo)狀態(tài)、傳感器狀態(tài)、警報(bào)與定位的數(shù)據(jù)報(bào)告等。圖4所示是本系統(tǒng)的網(wǎng)關(guān)配置管理流程圖。本文引用地址：http://cafeforensic.com/article/148079.htm
進(jìn)入配置管理界面時(shí)，首先要進(jìn)行用戶身份驗(yàn)證。用戶身份驗(yàn)證是對(duì)訪問者訪問權(quán)限的認(rèn)定，不同訪問權(quán)限對(duì)應(yīng)不同的數(shù)據(jù)訪問量以及管理權(quán)限。完成用戶登錄后，進(jìn)入主菜單界面(即一級(jí)配置界面)。本界面主要分為5個(gè)主配置項(xiàng)，分別為接口驅(qū)動(dòng)配置、數(shù)據(jù)處理策略配置、數(shù)據(jù)錯(cuò)誤處理策略配置、設(shè)備控制管理配置和交互界面管理設(shè)置。
接口驅(qū)動(dòng)配置主要是為外界傳感器和硬件接口提供驅(qū)動(dòng)的添加、卸載和配置參數(shù)等操作。“驅(qū)動(dòng)參數(shù)設(shè)置”二級(jí)界面下又分為設(shè)備對(duì)象化參數(shù)設(shè)定和設(shè)備驅(qū)動(dòng)基本參數(shù)的三級(jí)界面。在數(shù)據(jù)處理單元中可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類。“設(shè)備驅(qū)動(dòng)基本參數(shù)”可根據(jù)不同設(shè)備和硬件接口類型進(jìn)行詳細(xì)的參數(shù)設(shè)定。
數(shù)據(jù)處理策略配置主要是為用戶進(jìn)行數(shù)據(jù)篩選、甄別錯(cuò)誤、整理數(shù)據(jù)和加密規(guī)則以及數(shù)據(jù)庫配置等操作提供參數(shù)配置。二級(jí)界面分為數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)配置、數(shù)據(jù)處理策略、數(shù)據(jù)串配置和安全配置策略。
數(shù)據(jù)錯(cuò)誤處理策略配置主要定義了處理錯(cuò)誤數(shù)據(jù)的機(jī)制和策略。其二級(jí)界面包括錯(cuò)誤診斷策略配置、數(shù)據(jù)修正策略配置和報(bào)警策略配置。錯(cuò)誤診斷項(xiàng)會(huì)分析數(shù)據(jù)串中各字節(jié)數(shù)值，判斷其中出錯(cuò)的部分，并在數(shù)據(jù)串中對(duì)錯(cuò)誤標(biāo)識(shí)符位進(jìn)行標(biāo)注。錯(cuò)誤修正項(xiàng)在錯(cuò)誤診斷項(xiàng)完成后，可對(duì)錯(cuò)誤字節(jié)根據(jù)規(guī)則進(jìn)行修正。報(bào)警選項(xiàng)可對(duì)不能修正的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，如果符合報(bào)警策略，則發(fā)出警報(bào)。
數(shù)據(jù)本地訪問配置主要針對(duì)人機(jī)交互界面的訪問方式配置和訪問安全設(shè)置。二級(jí)界面分為訪問界面參數(shù)設(shè)置、訪問數(shù)據(jù)參數(shù)設(shè)置和訪問安全設(shè)置。訪問界面參數(shù)主要包括界面的布局、瀏覽方式和顯示本地時(shí)間設(shè)置等。訪問數(shù)據(jù)參數(shù)設(shè)置主要包括可瀏覽數(shù)據(jù)項(xiàng)、數(shù)據(jù)顯示形式、數(shù)據(jù)排列形式和查詢數(shù)據(jù)條件等。訪問安全設(shè)置又分為三個(gè)三級(jí)界面，包括訪問權(quán)限設(shè)定，即登錄用戶訪問數(shù)據(jù)權(quán)限、登錄密碼設(shè)定和訪問權(quán)限對(duì)應(yīng)訪問數(shù)據(jù)項(xiàng)和控制項(xiàng)的配置；訪問設(shè)備ID的設(shè)定，即每個(gè)可連接到本設(shè)備的訪問設(shè)備的ID值；設(shè)備自身故障診斷就是通過此項(xiàng)使設(shè)備進(jìn)行一次本身硬件設(shè)備的故障自檢。
4 結(jié)語
本文設(shè)計(jì)了一種物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)，介紹了該系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)方法，提出了物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的一站式處理服務(wù)模式。該模式可支持最廣泛的接入能力，而且網(wǎng)關(guān)具備可管理和靈活的部署能力。實(shí)踐證明，本系統(tǒng)可對(duì)數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)進(jìn)行全面資源化和智能化管理，有能力提供數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)商用的一切支撐服務(wù)，可支撐行業(yè)管理行為和行業(yè)決策行為，使管理能力和決策能力得到提高，從而有效提高工作效率和工作質(zhì)量，使物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用集成水平上一個(gè)新臺(tái)階。
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