【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及通信，且更具体地涉及一种基于物联网技术的数据传输异常通信系统及方法。
技术介绍
1、随着智能通信终端行业不断升级发展，越来越多的通信终端选择在通信终端安装智能通信终端，不但便利通信终端使用，还可以预防用户所难以察觉或远离通信终端后通信终端产生的危险或异常情况。用户对安全用电、火灾的预防和小偷进入通信终端等一系列问题十分谨慎提防。物联网设备数量庞大，数据传输过程中可能存在数据泄露的风险。由于物联网设备通常具有较低的防护能力，容易成为黑客攻击的目标。在大量设备中实现有效的身份认证和访问控制是一个挑战。随着物联网设备的增加，对设备进行有效管理和维护变得越来越困难。大量数据的传输和处理对系统资源提出了更高的要求，可能导致系统性能下降。
2、本专利技术提出一种基于物联网技术的数据传输异常通信系统及方法，帮助实现24小时监控通信终端情况，并可实时在通信终端或远离通信终端在外查看通信终端情况，保障通信安全。
技术实现思路
1、针对上述技术的不足，本专利技术公开一种基于物联网技术的数据传输异常通信系统及方法，通过报警模块和可视化模块实现对通信终端的监控与异常危险警报。
2、一种基于物联网技术的数据传输异常通信系统，包含：
3、传感器模块，用于检测通信终端环境中的各种参数，并将数据传送至数据采集与传输模块；
4、数据采集与传输模块，用于接收传感器中实时获取数据，对原始数据进行格式转换、数据清洗和去噪校准预处理，通过传输协议要求，打包数据发
5、中央控制模块，用于处理并分析数据，判断是否存在异常情况做出决策，将处理结果传递至报警模块；根据用户下达指令执行控制措施；所述中央控制模块包含：异常检测与规则模块、决策与控制模块、通信模块和安全加密模块；其中异常检测与规则模块输出端与通信模块输入端连接，通信模块输出端与决策与控制模块输入端连接，安全加密模块与通信模块连接；
6、报警模块，用于接收异常情况结果触发相应的报警机制，及时通知用户或执行相关操作；
7、存储与数据库模块，用于存储所有传感器数据和报警记录数据，为系统提供数据存储支持；
8、用户交互模块，用于管理用户账户信息，实现注册、登录和权限管理功能，用于提供用户界面，用户配置系统参数、可视化各个传感器实时数据和报警历史记录；所述用户交互模块包含：可视化模块、数据接口模块、身份认证与授权模块和物联网模块，其中数据接口模块输出端与可视化模块输入端连接，身份认证与授权模块输出端与可视化模块输入端连接，物联网模块与身份认证与授权模块连接；
9、云服务与物联网平台，用于提供远程数据访问和处理功能，设置多设备协同工作和集中管理，与用户交互模进行数据交换，向中央控制模块下达控制操作；
10、其中传感器模块输出端与数据采集与传输模块输入端连接，数据采集与传输模块输出端与中央控制模块输入端连接，中央控制输出端与报警模块输入端与用户交互模块输入端连接，报警模块输出端与存储与数据库模块输入端连接，用户交互模块与云服务和物联网平台连接，报警模块输出端与云服务与物联网平台输入端连接。
11、进一步地，所述传感器模块至少包括信号检测器、煤气泄漏信号检测器、水浸传感器、红外传感器、门磁传感器、信道传输外界温湿度传感器和电压电流传感器。
12、进一步地，所述数据采集与传输模块采用arduino uno开发板采集各个传感器数据，利用esp8266模块采用mqtt协议传输传感器信息。
13、进一步地，所述报警模块设置蜂鸣器或语音播报，当智能通信终端信息出现异常情况或达到设定阈值，通信终端蜂鸣器响起发出警告，语音播报故障类型，同时报警模块包含通信模块子模块，利用http协议将警告信息发送至云服务和物联网平台，云服务和物联网平台利用api接口向用户手机发送警告信息。
14、进一步地，所述云服务和物联网平台采用tp-link平台，智能通信终端设备注册连接tp-link云平台，通过kasa应用程序实时监控查看传感器数据，通过tp-link提供api接口发送控制指令。
15、进一步地，所述控制与决策模块设置按键控制与tp-link平台下达控制指令实现对智能通信终端控制，arduino作为中央处理器，接收指令后，利用z-wave通信协议将关闭指令传输至智能阀门或智能开关，对入侵信号阀门、自来水阀门执行旋转大于90°小于180°指令，下拉电力智能开关关闭通信终端总电闸，对通信终端关闭信号，并下达指令启动通信终端摄像头查看通信终端情况，对网络侵入者侵入与信号警报响应，在接到云平台用户许可指令后自动拨打110或119电话，自动播放提前录制通信终端位置信息。
16、进一步地，所述信号检测器检测异常警报触发自动拨打网警指令，确保信号量检测准确性，校准信号检测器基线电阻，基线电阻准确性影响传感器的检测精度，校准不当导致错误的通信信息量计算，设置定期校正更新基线电阻，消除长时间使用产生漂移，定期校准基线电阻计算公式如下：
17、
18、在公式(1)中，其中n表示读取信号检测器电阻总次数，i表示第i次读取信号检测器，γ表示平滑系数，平滑电阻值变化，rs,i(t)表示第i个异常信息元件在t时刻测量电阻，ro,t(t)表示t时刻调整后电阻，ro,t(t-1)表示上一时刻调整电阻，引入历史数据对产生漂移电阻调整，在公式(2)中，其中表示校准后基线电阻，表示n表示设定温湿度周期，ro,t表示t时刻调整后基线电阻，λ表示温度t和湿度h都为零时电阻理论预测值，βt表示温度回归系数，温度每增加一个单位基线电阻变化量，βh表示湿度回归系数，湿度每增加一个单位基线电阻变化量；
19、信号检测器实现检测步骤如下：
20、步骤1、初始校准基线电阻，利用信道传输外界温湿度传感器数据获取检测阶段通信终端温湿度数据，确定检测时基线阻值，当前温湿度基线阻值公式如下：
21、
22、在公式(3)中，其中n表示通信终端设置信号检测器总个数，i表示第i个信号检测器，rr表示当前温湿度基线阻值，ro,i表示第i个校准基线电阻值，t表示当前温度，t0表示校准时温度，h表示当前湿度，h0表示校准时湿度，α表示温度补偿系数，β表示湿度补偿系数，r(10)表示通信信息量为10ppm的传感器电阻值，r(1)表示通信信息量为1ppm的传感器电阻值；
23、步骤2、采集计算传感器电阻，通过异常信息元件电压获取传感器电阻值，传感器电阻值公式如下：
24、
25、在公式(4)中，其中rl表示负载电阻，vin表示输入电压，rs表示传感器电阻，vout表示传感器模拟度数；
26、步骤3、数据处理量计算，利用co量和信号量参数计算传感器检测信号量数据传输至数据采集与传输模块；计算量公式如本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于物联网技术的数据传输异常通信系统，其特征在于：包含：
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的数据传输异常通信系统，其特征在于：所述传感器模块至少包括信号检测器、煤气泄漏信号检测器、水浸传感器、红外传感器、门磁传感器、信道传输外界温湿度传感器和电压电流传感器。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的数据传输异常通信系统，其特征在于：所述数据采集与传输模块采用Arduino Uno开发板采集各个传感器数据，利用ESP8266模块采用MQTT协议传输传感器信息。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的数据传输异常通信系统，其特征在于：所述报警模块设置蜂鸣器或语音播报，当智能通信终端信息出现异常情况或达到设定阈值，通信终端蜂鸣器响起发出警告，语音播报故障类型，同时报警模块包含通信模块子模块，利用HTTP协议将警告信息发送至云服务和物联网平台，云服务和物联网平台利用API接口向用户手机发送警告信息，报警模块确定传感器异常所在房间位置，自启动摄像模块，向云服务和物联网平台实时传输视频数据确认危险，云服务和物联网平台下达报警指令
5.根据权利要求2所述的一种基于物联网技术的数据传输异常通信系统，其特征在于：所述信号检测器检测异常警报触发自动拨打网警指令，确保信号量检测准确性，校准信号检测器基线电阻，基线电阻准确性影响传感器的检测精度，校准不当导致错误的通信信息量计算，设置定期校正更新基线电阻，消除长时间使用产生漂移，定期校准基线电阻计算公式如下：
6.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的数据传输异常通信系统，其特征在于：所述云服务和物联网平台采用TP-Link平台，通信终端设备注册连接TP-Link云平台，通过Kasa应用程序实时监控查看传感器数据，通过TP-Link提供API接口发送控制指令。
7.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的数据传输异常通信系统，其特征在于：所述控制与决策模块设置按键控制与TP-Link平台下达控制指令实现对智能通信终端控制，Arduino作为中央处理器，接收指令后，利用z-Wave通信协议将关闭指令传输至智能阀门或智能开关，对入侵信号阀门、自来水阀门执行旋转大于90°小于180°指令，下拉电力智能开关关闭通信终端总电闸，对通信终端关闭信号，并下达指令启动通信终端摄像头查看通信终端情况，对网络侵入者侵入与信号警报响应，在接到云平台用户许可指令后自动拨打110或119电话，自动播放提前录制通信终端位置信息。
8.一种基于物联网技术的数据传输异常通信系统及方法，其特征在于：应用权利要求1-6中任意一项所述的一种基于物联网技术的数据传输异常通信系统，包含以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种基于物联网技术的数据传输异常通信系统，其特征在于：包含：
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的数据传输异常通信系统，其特征在于：所述传感器模块至少包括信号检测器、煤气泄漏信号检测器、水浸传感器、红外传感器、门磁传感器、信道传输外界温湿度传感器和电压电流传感器。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的数据传输异常通信系统，其特征在于：所述数据采集与传输模块采用arduino uno开发板采集各个传感器数据，利用esp8266模块采用mqtt协议传输传感器信息。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的数据传输异常通信系统，其特征在于：所述报警模块设置蜂鸣器或语音播报，当智能通信终端信息出现异常情况或达到设定阈值，通信终端蜂鸣器响起发出警告，语音播报故障类型，同时报警模块包含通信模块子模块，利用http协议将警告信息发送至云服务和物联网平台，云服务和物联网平台利用api接口向用户手机发送警告信息，报警模块确定传感器异常所在房间位置，自启动摄像模块，向云服务和物联网平台实时传输视频数据确认危险，云服务和物联网平台下达报警指令，自动拨打110或119电话，自动播放提前录制通信终端位置信息。
5.根据权利要求2所述的一种基于物联网技术的数据传输异常通信系统，其特征在于：所述信号检测器检测异常警报触发自动拨打网警指令，...
【专利技术属性】
技术研发人员：石美霞，刘松，王聪，刘君，彭婷，
申请(专利权)人：湖北豆牛科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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