本发明涉及远程监测技术领域，尤其涉及一种远程监测方法及系统。
背景技术：
远程监测是通过与数据采集终端进行通信，获取数据采集终端采集的监测设备的设备参数，实现集中监测分布在不同区域的监测设备。对于安装在供电区域内的数据采集终端，由于可实时向数据采集终端提供电源，无需考虑数据采集终端的功耗问题。而对于安装在野外、管道、阀门、井下等非供电区域的数据采集终端，由于只能采用电池向数据采集终端提供电源，要求数据采集终端的功耗应尽可能地低。但现有的远程监测主要采用无线数传电台、移动通讯技术与所有数据采集终端进行持续通信，并不能满足低功耗的使用要求。
技术实现要素：
本发明提供一种远程监测方法及系统，以克服现有技术的缺陷，本发明能够通过lpwan与选择的数据采集终端进行周期通信，实现降低数据采集终端的功耗。
为了解决上述技术问题，本发明一实施例提供一种远程监测方法，包括：
根据预设的监测周期，通过lpwan向选择的数据采集终端发送监测指令；
驱动所述数据采集终端根据所述监测指令，通过lpwan返回与所述数据采集终端连接的监测设备的设备参数；
通过lpwan接收所述设备参数，并将所述设备参数发送至用户终端。
进一步地，在所述根据预设的监测周期，通过lpwan向选择的数据采集终端发送监测指令之前，还包括：
将所有所述数据采集终端划分为重要采集终端和普通采集终端。
进一步地，所述根据预设的监测周期，通过lpwan向选择的数据采集终端发送监测指令，包括：
根据预设的第一监测周期，通过lpwan向至少一个第一采集终端发送所述监测指令；其中，所述第一采集终端是从所有所述重要采集终端中选择获得；
根据预设的第二监测周期，通过lpwan向至少一个第二采集终端发送所述监测指令；其中，所述第二采集终端是从所有所述普通采集终端中选择获得。
进一步地，所述的远程监测方法，还包括：
驱动所述数据采集终端根据预存的事件触发条件，通过lpwan上传所述设备参数。
进一步地，所述驱动所述数据采集终端根据预存的事件触发条件，通过lpwan上传所述设备参数，包括：
驱动所述数据采集终端定时通过lpwan上传所述设备参数；
驱动所述数据采集终端在所述设备参数不满足预存的取值范围时，通过lpwan上传所述设备参数；
驱动所述数据采集终端在所述设备参数与上一所述设备参数的差值超过预设阈值时，通过lpwan上传所述设备参数；
驱动所述数据采集终端在所述监测设备的开关状态发生变化时，通过lpwan上传所述设备参数。
本发明另一实施例提供一种远程监测系统，包括数据监测中心和数据采集终端；
所述数据监测中心，用于根据预设的监测周期，通过lpwan向选择的数据采集终端发送监测指令；
所述数据采集终端，用于根据所述监测指令，通过lpwan返回与所述数据采集终端连接的监测设备的设备参数；
所述数据监测中心，还用于通过lpwan接收所述设备参数，并将所述设备参数发送至用户终端。
进一步地，所述数据监测中心，还用于在所述根据预设的监测周期，通过lpwan向选择的数据采集终端发送监测指令之前，将所有所述数据采集终端划分为重要采集终端和普通采集终端。
进一步地，所述根据预设的监测周期，通过lpwan向选择的数据采集终端发送监测指令，包括：
根据预设的第一监测周期，通过lpwan向至少一个第一采集终端发送所述监测指令；其中，所述第一采集终端是从所有所述重要采集终端中选择获得；
根据预设的第二监测周期，通过lpwan向至少一个第二采集终端发送所述监测指令；其中，所述第二采集终端是从所有所述普通采集终端中选择获得。
进一步地，所述数据采集终端，还用于根据预存的事件触发条件，通过lpwan上传所述设备参数。
进一步地，所述根据预存的事件触发条件，通过lpwan上传所述设备参数，包括：
定时通过lpwan上传所述设备参数；
在所述设备参数不满足预存的取值范围时，通过lpwan上传所述设备参数；
在所述设备参数与上一所述设备参数的差值超过预设阈值时，通过lpwan上传所述设备参数；
在所述监测设备的开关状态发生变化时，通过lpwan上传所述设备参数。
本发明的实施例，具有如下有益效果：
根据预设的监测周期，通过lpwan向选择的数据采集终端发送监测指令，使选择的数据采集终端根据监测指令，通过lpwan返回与其连接的监测设备的设备参数，从而将通过lpwan接收的设备参数发送至用户终端。相比于现有技术，本发明通过lpwan与选择的数据采集终端进行周期通信，一方面利用lpwan的低功耗特性，降低数据采集终端在通信过程中的功耗，另一方面只在监测周期内与选择的数据采集终端进行通信，降低数据采集终端在待机过程中的功耗，从而实现降低数据采集终端的功耗。
进一步地，在与选择的数据采集终端进行周期通信的过程中，使所有数据采集终端根据预存的事件触发条件，通过lpwan上传与其连接的监测设备的设备参数，从而将通过lpwan接收的设备参数发送至用户终端。相比于现有技术，本发明在与选择的数据采集终端进行周期通信的过程中，结合事件驱动方式监测所有数据采集终端，使得所有数据采集终端可根据预存的事件触发条件，在非事件触发条件下处于睡眠状态，从而实现进一步降低数据采集终端的功耗。
附图说明
图1为本发明第一实施例中的一种远程监测方法的流程示意图；
图2为本发明第一实施例中的优选实施例的流程示意图；
图3为本发明第一实施例中的一优选实施例的流程示意图；
图4为本发明第一实施例中的另一优选实施例的流程示意图；
图5为本发明第二实施例中的一种远程监测系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，文中的步骤编号，仅为了方便具体实施例的解释，不作为限定步骤执行先后顺序的作用。本实施例提供的方法可以由相关的服务器执行，且下文均以服务器作为执行主体为例进行说明。
请参阅图1-4。
如图1所示，第一实施例提供一种远程监测方法，包括步骤s1～s3：
s1、根据预设的监测周期，通过lpwan向选择的数据采集终端发送监测指令。
s2、驱动数据采集终端根据监测指令，通过lpwan返回与数据采集终端连接的监测设备的设备参数。
s3、通过lpwan接收设备参数，并将设备参数发送至用户终端。
需要说明的是，数据采集终端包括由msp430等具有低功耗特性的单片机组成的数据采集设备。用户终端包括手机、电脑、平板等可与服务器连接的通信设备。
在步骤s1中，根据预设的监测周期，通过lpwan向选择的数据采集终端，使选择的数据采集终端根据监测指令，通过lpwan返回与其连接的监测设备的设备参数。
在步骤s2中，数据采集终端在通过lpwan接收到监测指令时，对监测指令进行解析，并通过lpwan返回与其连接的监测设备的设备参数。
在步骤s3中，通过lpwan接收数据采集终端返回的设备参数，并将设备参数发送至用户终端。其中，可根据用户需求，将设备参数以声音、图像等显示形式在用户终端进行显示。
lpwan(low-powerwide-areanetwork，低功率广域网络)也称为lpwa(low-powerwide-area)或lpn(low-powernetwork，低功率网络)，是一种用在物联网(例如以电池为电源的感测器)，可以用低比特率进行长距离通讯的无线网络。lpwan包括nb-iot(基于蜂窝的窄带物联网)、lora(非授权频谱)和sigfox(非授权频谱)。
在本实施例中，lpwan选用nb-iot。基于蜂窝的窄带物联网(narrowbandinternetofthings，nb-iot)成为万物互联网络的一个重要分支。nb-iot构建于蜂窝网络，只消耗大约180khz的带宽，可直接部署于gsm网络、umts网络或lte网络，以降低部署成本、实现平滑升级。nb-iot是iot领域一个新兴的技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，也被叫作低功耗广域网(lpwa)。nb-iot支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。据说nb-iot设备电池寿命可以提高至至少10年，同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。
本实施例主要利用nb-iot的psm(powersavingmode，省电模式)和edrx(扩展的非连续接收模式)来降低数据采集终端的功耗。当nb-iot采用psm时，能够降低数据传输速率和通信频率，实现降低数据采集终端在通信过程中的功耗。当nb-iot采用edrx时，数据采集终端在待机状态下会快速进入睡眠状态，实现降低数据采集终端在待机过程中的功耗。
根据预设的监测周期，通过lpwan向选择的数据采集终端，使选择的数据采集终端根据监测指令，通过lpwan返回与其连接的监测设备的设备参数，从而将通过lpwan接收的设备参数发送至用户终端。
本实施例通过lpwan与选择的数据采集终端进行周期通信，一方面利用lpwan的低功耗特性，降低数据采集终端在通信过程中的功耗，另一方面只在监测周期内与选择的数据采集终端进行通信，降低数据采集终端在待机过程中的功耗，从而实现降低数据采集终端的功耗。
在优选的实施例当中，步骤s1在根据预设的监测周期，通过lpwan向选择的数据采集终端发送监测指令之前，还包括：将所有数据采集终端划分为重要采集终端和普通采集终端。
本实施例根据监测设备的重要程度，将所有数据采集终端划分为重要采集终端和普通采集终端，有利于后续快速选择数据采集终端。
如图2所示，在优选的实施例当中，步骤s1，包括步骤s11～s12：
s11、根据预设的第一监测周期，通过lpwan向至少一个第一采集终端发送监测指令；其中，第一采集终端是从所有重要采集终端中选择获得。
s12、根据预设的第二监测周期，通过lpwan向至少一个第二采集终端发送监测指令；其中，第二采集终端是从所有普通采集终端中选择获得。
需要说明的是，第一监测周期和第二监测周期为相同周期或不同周期。第一采集终端是从所有重要采集终端中随机选择或依序选择获得。第二采集终端是从所有普通采集终端中随机选择或依序选择获得。
在步骤s11中，通过对重要采集终端设置第一监测周期，以根据第一监测周期，通过lpwan向从所有重要采集终端中选择的至少一个第一采集终端发送监测指令。
在步骤s12中，通过对普通采集终端设置第二监测周期，以根据第二监测周期，通过lpwan向从所有普通采集终端中选择的至少一个第二采集终端发送监测指令。
本实施例根据预设的第一监测周期与第一采集终端进行通信，根据预设的第二监测周期与第二采集终端进行通信，能够在与选择的数据采集终端进行周期通信时，满足监测需求。
如图3所示，在一优选的实施例当中，所述远程监测方法，还包括步骤s4：
s4、驱动数据采集终端根据预存的事件触发条件，通过lpwan上传设备参数。
在步骤s4中，在与选择的数据采集终端进行周期通信的过程中，使所有数据采集终端根据预存的事件触发条件，通过lpwan上传与其连接的监测设备的设备参数，从而将通过lpwan接收的设备参数发送至用户终端。
本实施例在与选择的数据采集终端进行周期通信的过程中，结合事件驱动方式监测所有数据采集终端，使得所有数据采集终端可根据预存的事件触发条件，在非事件触发条件下处于睡眠状态，从而实现进一步降低数据采集终端的功耗。
如图4所示，在另一优选的实施例当中，步骤s4，包括步骤s41～s44：
s41、驱动数据采集终端定时通过lpwan上传设备参数。
s42、驱动数据采集终端在设备参数不满足预存的取值范围时，通过lpwan上传设备参数。
s43、驱动数据采集终端在设备参数与上一设备参数的差值超过预设阈值时，通过lpwan上传设备参数。
s44、驱动数据采集终端在监测设备的开关状态发生变化时，通过lpwan上传设备参数。
在步骤s41中，若当前时间达到指定时间，数据采集终端自动上传设备参数，若当前时间未达到指定时间，数据采集终端处于睡眠状态。
本实施例通过在与选择的数据采集终端进行周期通信的过程中，驱动所有数据采集终端定时上传设备参数，有利于满足监测需求。
在步骤s42～s44中，若出现设备参数不满足预存的取值范围，比如高于上限值或低于下限值，当前采集的设备参数与上一次采集的设备参数的差值超过预设阈值，监测设备的开关状态发生变化任一种情况，数据采集终端自动上传设备参数，若未出现上述任一种情况，数据采集终端处于睡眠状态。
本实施例通过在与选择的数据采集终端进行周期通信的过程中，驱动所有数据采集终端在设备参数异常或监测设备异常的情况下自动上传设备参数，有利于满足监测需求。
请参阅图5。
如图5所示，第二实施例提供一种远程监测系统，包括数据监测中心1和数据采集终端2；数据监测中心1，用于根据预设的监测周期，通过lpwan向选择的数据采集终端2发送监测指令；数据采集终端2，用于根据监测指令，通过lpwan返回与数据采集终端2连接的监测设备3的设备参数；数据监测中心1，还用于通过lpwan接收设备参数，并将设备参数发送至用户终端。
需要说明的是，数据采集终端2包括由msp430等具有低功耗特性的单片机组成的数据采集设备。用户终端包括手机、电脑、平板等可与服务器连接的通信设备。
数据监测中心1根据预设的监测周期，通过lpwan向选择的数据采集终端2发送监测指令，使选择的数据采集终端2根据监测指令，通过lpwan返回与其连接的监测设备3的设备参数。
数据采集终端2在通过lpwan接收到数据监测中心1发送的监测指令时，对监测指令进行解析，并通过lpwan返回与其连接的监测设备3的设备参数。
数据监测中心1通过lpwan接收数据采集终端2返回的设备参数，并将设备参数发送至用户终端。其中，可根据用户需求，将设备参数以声音、图像等显示形式在用户终端进行显示。
lpwan(low-powerwide-areanetwork，低功率广域网络)也称为lpwa(low-powerwide-area)或lpn(low-powernetwork，低功率网络)，是一种用在物联网(例如以电池为电源的感测器)，可以用低比特率进行长距离通讯的无线网络。lpwan包括nb-iot(基于蜂窝的窄带物联网)、lora(非授权频谱)和sigfox(非授权频谱)。
在本实施例中，lpwan选用nb-iot。基于蜂窝的窄带物联网(narrowbandinternetofthings，nb-iot)成为万物互联网络的一个重要分支。nb-iot构建于蜂窝网络，只消耗大约180khz的带宽，可直接部署于gsm网络、umts网络或lte网络，以降低部署成本、实现平滑升级。nb-iot是iot领域一个新兴的技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，也被叫作低功耗广域网(lpwa)。nb-iot支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。据说nb-iot设备电池寿命可以提高至至少10年，同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。
本实施例主要利用nb-iot的psm(powersavingmode，省电模式)和edrx(扩展的非连续接收模式)来降低数据采集终端2的功耗。当nb-iot采用psm时，能够降低数据传输速率和通信频率，实现降低数据采集终端2在通信过程中的功耗。当nb-iot采用edrx时，数据采集终端2在待机状态下会快速进入睡眠状态，实现降低数据采集终端2在待机过程中的功耗。
数据监测中心1根据预设的监测周期，通过lpwan向选择的数据采集终端2，使选择的数据采集终端2根据监测指令，通过lpwan返回与其连接的监测设备3的设备参数，从而由数据监测中心1将通过lpwan接收的设备参数发送至用户终端。
本实施例使数据监测中心1通过lpwan与选择的数据采集终端2进行周期通信，一方面利用lpwan的低功耗特性，降低数据采集终端2在通信过程中的功耗，另一方面只在监测周期内与选择的数据采集终端2进行通信，降低数据采集终端2在待机过程中的功耗，从而实现降低数据采集终端2的功耗。
在优选的实施例当中，数据监测中心1，还用于在根据预设的监测周期，通过lpwan向选择的数据采集终端2发送监测指令之前，将所有数据采集终端2划分为重要采集终端和普通采集终端。
本实施例根据监测设备3的重要程度，将所有数据采集终端2划分为重要采集终端和普通采集终端，有利于后续快速选择数据采集终端2。
在优选的实施例当中，所述根据预设的监测周期，通过lpwan向选择的数据采集终端2发送监测指令，包括：根据预设的第一监测周期，通过lpwan向至少一个第一采集终端发送监测指令；其中，第一采集终端是从所有重要采集终端中选择获得；根据预设的第二监测周期，通过lpwan向至少一个第二采集终端发送监测指令；其中，第二采集终端是从所有普通采集终端中选择获得。
需要说明的是，第一监测周期和第二监测周期为相同周期或不同周期。第一采集终端是从所有重要采集终端中随机选择或依序选择获得。第二采集终端是从所有普通采集终端中随机选择或依序选择获得。
通过对重要采集终端设置第一监测周期，以根据第一监测周期，通过lpwan向从所有重要采集终端中选择的至少一个第一采集终端发送监测指令。通过对普通采集终端设置第二监测周期，以根据第二监测周期，通过lpwan向从所有普通采集终端中选择的至少一个第二采集终端发送监测指令。
本实施例根据预设的第一监测周期与第一采集终端进行通信，根据预设的第二监测周期与第二采集终端进行通信，能够在与选择的数据采集终端2进行周期通信时，满足监测需求。
在优选的实施例当中，数据采集终端2，还用于根据预存的事件触发条件，通过lpwan上传设备参数。
在数据监测中心1与选择的数据采集终端2进行周期通信的过程中，数据采集终端2根据预存的事件触发条件，通过lpwan上传与其连接的监测设备3的设备参数，从而将通过lpwan接收的设备参数发送至用户终端。
本实施例在数据监测中心1与选择的数据采集终端2进行周期通信的过程中，结合事件驱动方式监测所有数据采集终端2，使得所有数据采集终端2可根据预存的事件触发条件，在非事件触发条件下处于睡眠状态，从而实现进一步降低数据采集终端的功耗。
在优选的实施例当中，所述根据预存的事件触发条件，通过lpwan上传设备参数，包括：定时通过lpwan上传设备参数；在设备参数不满足预存的取值范围时，通过lpwan上传设备参数；在设备参数与上一设备参数的差值超过预设阈值时，通过lpwan上传设备参数；在监测设备的开关状态发生变化时，通过lpwan上传设备参数。
若数据采集终端2的当前时间达到指定时间，数据采集终端2自动上传设备参数，若当前时间未达到指定时间，数据采集终端2处于睡眠状态。
本实施例通过在数据监测中心1与选择的数据采集终端2进行周期通信的过程中，由所有数据采集终端2定时上传设备参数，有利于满足监测需求。
若数据采集终端2出现设备参数不满足预存的取值范围，比如高于上限值或低于下限值，当前采集的设备参数与上一次采集的设备参数的差值超过预设阈值，监测设备3的开关状态发生变化任一种情况，数据采集终端2自动上传设备参数，若未出现上述任一种情况，数据采集终端2处于睡眠状态。
本实施例通过在数据监测中心1与选择的数据采集终端2进行周期通信的过程中，由所有数据采集终端2在设备参数异常或监测设备异常的情况下自动上传设备参数，有利于满足监测需求。
综上所述，实施本发明的实施例，具有如下有益效果：
根据预设的监测周期，通过lpwan向选择的数据采集终端，即选择的重要采集终端和/或普通采集终端发送监测指令，使选择的数据采集终端根据监测指令，通过lpwan返回与其连接的监测设备的设备参数，从而将通过lpwan接收的设备参数发送至用户终端。本实施例通过lpwan与选择的数据采集终端进行周期通信，一方面利用lpwan的低功耗特性，降低数据采集终端在通信过程中的功耗，另一方面只在监测周期内与选择的数据采集终端进行通信，降低数据采集终端在待机过程中的功耗，从而实现降低数据采集终端的功耗。
进一步地，在与选择的数据采集终端进行周期通信的过程中，使所有数据采集终端根据预存的事件触发条件，通过lpwan上传与其连接的监测设备的设备参数，从而将通过lpwan接收的设备参数发送至用户终端。本实施例在与选择的数据采集终端进行周期通信的过程中，结合事件驱动方式监测所有数据采集终端，使得所有数据采集终端可根据预存的事件触发条件，在非事件触发条件下处于睡眠状态，从而实现进一步降低数据采集终端的功耗。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(read-onlymemory，rom)或随机存储记忆体(randomaccessmemory，ram)等。
1.一种远程监测方法，其特征在于，包括：
根据预设的监测周期，通过lpwan向选择的数据采集终端发送监测指令；
驱动所述数据采集终端根据所述监测指令，通过lpwan返回与所述数据采集终端连接的监测设备的设备参数；
通过lpwan接收所述设备参数，并将所述设备参数发送至用户终端。
2.如权利要求1所述的远程监测方法，其特征在于，在所述根据预设的监测周期，通过lpwan向选择的数据采集终端发送监测指令之前，还包括：
将所有所述数据采集终端划分为重要采集终端和普通采集终端。
3.如权利要求2所述的远程监测方法，其特征在于，所述根据预设的监测周期，通过lpwan向选择的数据采集终端发送监测指令，包括：
根据预设的第一监测周期，通过lpwan向至少一个第一采集终端发送所述监测指令；其中，所述第一采集终端是从所有所述重要采集终端中选择获得；
根据预设的第二监测周期，通过lpwan向至少一个第二采集终端发送所述监测指令；其中，所述第二采集终端是从所有所述普通采集终端中选择获得。
4.如权利要求1所述的远程监测方法，其特征在于，还包括：
驱动所述数据采集终端根据预存的事件触发条件，通过lpwan上传所述设备参数。
5.如权利要求4所述的远程监测方法，其特征在于，所述驱动所述数据采集终端根据预存的事件触发条件，通过lpwan上传所述设备参数，包括：
驱动所述数据采集终端定时通过lpwan上传所述设备参数；
驱动所述数据采集终端在所述设备参数不满足预存的取值范围时，通过lpwan上传所述设备参数；
驱动所述数据采集终端在所述设备参数与上一所述设备参数的差值超过预设阈值时，通过lpwan上传所述设备参数；
驱动所述数据采集终端在所述监测设备的开关状态发生变化时，通过lpwan上传所述设备参数。
6.一种远程监测系统，其特征在于，包括数据监测中心和数据采集终端；
所述数据监测中心，用于根据预设的监测周期，通过lpwan向选择的数据采集终端发送监测指令；
所述数据采集终端，用于根据所述监测指令，通过lpwan返回与所述数据采集终端连接的监测设备的设备参数；
所述数据监测中心，还用于通过lpwan接收所述设备参数，并将所述设备参数发送至用户终端。
7.如权利要求6所述的远程监测系统，其特征在于，所述数据监测中心，还用于在所述根据预设的监测周期，通过lpwan向选择的数据采集终端发送监测指令之前，将所有所述数据采集终端划分为重要采集终端和普通采集终端。
8.如权利要求7所述的远程监测系统，其特征在于，所述根据预设的监测周期，通过lpwan向选择的数据采集终端发送监测指令，包括：
根据预设的第一监测周期，通过lpwan向至少一个第一采集终端发送所述监测指令；其中，所述第一采集终端是从所有所述重要采集终端中选择获得；
根据预设的第二监测周期，通过lpwan向至少一个第二采集终端发送所述监测指令；其中，所述第二采集终端是从所有所述普通采集终端中选择获得。
9.如权利要求6所述的远程监测系统，其特征在于，所述数据采集终端，还用于根据预存的事件触发条件，通过lpwan上传所述设备参数。
10.如权利要求9所述的远程监测系统，其特征在于，所述根据预存的事件触发条件，通过lpwan上传所述设备参数，包括：
定时通过lpwan上传所述设备参数；
在所述设备参数不满足预存的取值范围时，通过lpwan上传所述设备参数；
在所述设备参数与上一所述设备参数的差值超过预设阈值时，通过lpwan上传所述设备参数；
在所述监测设备的开关状态发生变化时，通过lpwan上传所述设备参数。
技术总结