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（申请工学硕士学位论文）基于物联网的电梯基于物联网的电梯监控系统监控设计与实现系统设计与实现刘钧培养单位：信息工程学院鹏学科专业：通信与信息系统研究生：刘钧鹏武汉指导教师：周宁副教授理工大学2014年4月万方数据 独创性声明本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得武汉理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：学位论文使用授权书本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文，并向社会公众提供信息服务。（保密的论文在解密后应遵守此规定）研究生（签名）：导师（签名）：日期(注：此页内容装订在论文扉页)万方数据 分类号密级UDC学校代码10497学位论文题目基于物联网的电梯监控系统设计与实现英文DesignandRealizationofTheElevatorMonitoring题目SystemBasedonTheInternetofThings研究生姓名刘钧鹏姓名周宁职称副教授学位博士指导教师单位名称信息工程学院邮编430070申请学位级别硕士学科专业名称通信与信息系统论文提交日期2014年4月论文答辩日期2014年4月学位授予单位武汉理工大学学位授予日期答辩委员会主席评阅人2014年4月万方数据 摘要随着城市化的发展和经济的增长，电梯的使用越来越多的出现在人们的视线中，在享受电梯给我们的生活带来方便快捷的同时，因电梯故障造成的人员伤亡事故也逐渐增多，因此，对电梯的安装与使用保证科学化、规范化管理也迫在眉梢，物联网技术的应用可以为此问题提供一个很好的解决方案。物联网在互联网应用的基础上进行了拓展和延伸，它通过红外感应器、激光扫描器、射频识别等各种传感装置把物品与互联网结合起来遵照特定的协议进行信息通讯，不仅可以实现对物品的智能化识别、追踪和定位，还能完成对物品的监控和管理。基于物联网的电梯监控系统能在电梯发生故障时协助维保人员快速解救被困人员，还有助于电梯的日常维护和监管，为人民营造安全的生活环境。本文以广东物联天下科技集团为背景，详述了一个完整的物联网技术下电梯监控系统的设计与实现。系统分为终端感知层，网络传输层和应用层，应用层又分为数据转发模块、节点运维模块和监控平台，数据转发模块能区分报文数据类型，把通用运维数据发送到节点运维模块，把电梯行业数据发送到电梯应用服务器，节点运维模块能实现感知节点的性能检测和故障处理功能，监控平台为包括维保公司、物业公司和政府相关部门在内的用户提供电梯的实时监控以及相关用户管理，历史故障记录查询等功能。本文结合理论和实践分六个部分完成对系统的设计与实现，首先分析了本文研究的背景及意义，剖析国内外基于物联网的电梯监控系统的发展现状，其次调查分析电梯远程监控系统的设计要求，并对系统总体方案进行设计，然后设计了终端感知层数据采集节点以及数据转发模块，为实现对传感节点的运行维护开发了节点运维模块，再次详细设计应用层电梯监控平台结构和数据库，实现了各个模块的功能，并对传统基于电梯故障点的关联规则挖掘算法进行了改进。之后对系统进行功能测试，并通过实验对比分析基于电梯故障点改进算法对电梯故障关联规则挖掘的优化和对电梯运行维保效率的提高，最后总结基于物联网的电梯监控系统，并对未来研究工作进一步展望。该系统经过测试能够稳定运行，效果可靠。关键词：物联网，数据转发，运维模块，关联规则挖掘，监控平台I万方数据 AbstractWiththeaccelerationofurbanizationandeconomicdevelopment,theamountandapplicationsofelevatorhaveincreased.Theelevatorcanbringconveniencetoourlives;itcanalsocausehumancasualtiesforelevatoraccident.Scientificandstandardizedmanagementofelevatorisimminent;InternetofThings(IOT)isagoodsolutiontothisserioussocialproblem.IOTistheexpansionandextensionoftheInternet,itputsitemsandinternettogetherbyinfraredsensors、laserscanner、radiofrequencyidentificationdeviceandsoon,sothatitcanrealizetheallintelligentidentification,tracking,positioning,monitoring,andmanagementofitems.TheelevatormonitoringsystembasedonIOTcanbuildasafelivingenvironmentbytheroutinemaintenanceandsupervision;italsocanhelpmaintenancepersonneltorescuetrappedpeoplequickly.ThisarticleelaboratestheelevatormonitoringsystembasedonIOTinthecontextofWIOT.Thesystemisdividedintothreelayers:Terminalperceptionlayer,networktransportlayerandapplicationlayer,theapplicationlayerincludesDatatransmittingmodule,OperationandMaintenancemoduleandmonitoringplatform.DatatransmittingModulewillsendthecommondatatotheOperationandMaintenancePlatofsensornodeandthedataaboutelevatortoapplicationserver.OperationandMaintenanceModulecantesttheperformanceofsensornodesandhandthefault.Theusersincludingmaintenanceunit、propertyunit、governmentdepartmentscanqueryfaulthistoryrecordandmonitortheelevatorthroughthemonitoringplatform.Combinedwiththetheoryandpractice,thisarticleisdividedintosixpartstodiscussthewholesystem.Thebackgroundandresearchstatusbetweendomesticandinternationalofthesystemisintroducedfirstly.Secondly,weresearchthedesignrequirementsforthesystemandpresentanoveralldesignschemeofthesystem.Thirdly,wedesignanddevelopmentthedataacquisitionandtransmissionmodule,wealsoexploreamoduletooperateandmaintainthesensornode.Fourthlywedescribethedevelopmentofdesignideasanddatabaseindetailandsomefunctionmodulesofmonitoringplatform,thenimprovethetraditionalalgorithmforminingII万方数据 associationrulebasedonelevatorfaulttypes.Fifthlywetestthesystemfunction,andanalysistheoptimizationofminingassociationrulesandimprovementtoelevatorrunningmaintenanceefficiency.Finallywesummarizethesystemandprospectonthefutureresearch.Thesystemhasbeentestedtorunproperly,reliableandstable.Keywords:IOT,Datatransmitting,OperationandMaintenancemodule,MonitoringPlatformIII万方数据 目录第1章绪论................................................................................................................................11.1课题来源.......................................................................................................................11.2课题背景及意义.........................................................................................................11.3国内外研究现状分析................................................................................................51.4本文主要研究内容.....................................................................................................7第2章系统总体方案设计.....................................................................................................92.1基于物联网的电梯监控系统设计要求.................................................................92.2基于物联网的电梯监控系统的整体架构..........................................................102.3本章小结.....................................................................................................................13第3章传感节点的设计与维护..........................................................................................143.1数据采集节点的设计..............................................................................................143.2数据转发模块的设计..............................................................................................203.3节点运维模块的设计与实现.................................................................................213.3.1节点运维模块开发环境..............................................................................223.3.2节点运维模块开发关键技术.....................................................................233.3.3节点运维模块的开发...................................................................................253.4本章小结.....................................................................................................................29第4章系统监控平台的设计与实现.................................................................................304.1开发环境和相关技术..............................................................................................304.2数据库设计.................................................................................................................324.3平台功能模块设计...................................................................................................344.3.1电梯分布统计模块设计..............................................................................354.3.2电梯管理模块设计........................................................................................374.3.3系统管理模块设计........................................................................................384.3.4故障管理模块设计........................................................................................394.4基于电梯故障点关联规则挖掘算法改进..........................................................424.4.1关联规则形式和挖掘任务..........................................................................424.4.2基于电梯故障点的关联规则挖掘算法改进..........................................43i万方数据 4.5本章小结.....................................................................................................................45第5章系统测试和应用.......................................................................................................465.1系统软件测试............................................................................................................465.1.1监控平台用户多处登陆测试......................................................................465.1.2SMID段授权测试.........................................................................................475.1.3电梯实时监控测试........................................................................................485.2基于电梯故障点关联规则挖掘改进算法实验.................................................495.3本章小结......................................................................................................................51第6章总结与展望.................................................................................................................526.1全文总结.....................................................................................................................526.2未来工作展望............................................................................................................53致谢..........................................................................................................................................54参考文献.....................................................................................................................................55ii万方数据 武汉理工大学硕士学位论文第1章绪论1.1课题来源本课题来源于武汉理工大学与广东省佛山市物联天下科技集团有限公司合作的课题：智慧城镇物联感知平台项目。1.2课题背景及意义随着社会的发展和科技的进步，城市的高层建筑越来越多，电梯也更加频[1]繁的出现在人们的生活中，电梯的安全使用紧紧关系着居民的生命安全。电梯的使用率迅猛增长，但是相关电梯的管理和监控水平发展却相对落后，因为电梯事故导致的灾难也在各大媒体中频频被报道。电梯的安全运行，集中监控、故障检测与报警、日常维保和快速处理突发事故也越来越受到广泛的重视。电梯远程监控系统可以实时采集电梯的运行状态数据和刷卡信息，经过分[2]析和处理，将故障情况发送到手机或PC监控终端，通知相关人员及时的处理故障和救援从而对某个区域内的电梯实现远程监控。但是也面临着重大的考验：现有电梯型号种类繁多，安装分布比较分散，运行操作各不相同，使用环境复杂多样，电梯实时故障处理人员和维保技术人员比较缺乏。现代的电梯监控系统不仅需要当设备运行故障发生时，维保人员能进行远程分析，做出相应处理来及时排除异常，还需要具备通过数据监测提前预告和排除故障、记录和统计电梯故障，方便政府和用户的评价以及相关单位对产品的改进的功能。现有的电梯监控系统往往是电梯企业研发的针对本公司电梯的直线管理网络，使用方式单调，系统不具备良好的兼容性和通用性，故障排除率低，价格比较昂贵。物联网就是用RFID、红外感应器等终端传感设备将所有物品与互联网连接为一体从而方便智能化管理和识别的网络，在互联网时代，物理世界基础设施如公路、仓库、火车站、机房等和IT网络技术设施如电脑、手机、数据中心是分开的，在此基础上，物联网把用户端延伸扩展到任何物品与物品之间进行信息沟通和交流。物联网从狭义概念上来讲是指将物体与物体连接而起来可以实现自动化识别并对其管理的网络，传感网不仅包括传感模块，还包括组网模块，1万方数据 武汉理工大学硕士学位论文它更偏重于对物理世界信号的感知，物联网偏重除传感器外的射频识别装备、扫描码等人对物品的感知、标识。从广义上讲物联网是指能将物品数字化、网络化，把物理世界和信息世界融合起来的网络，它的构成要素和传感网基本相[3]同，只是从不同角度描述了相同事物，相对于传感网，物联网更接近于物的本性。以现有电信网和互联网作为信息载体，物联网把信息采集处理过程从人工化为主迈进到智能化为主，让所有能被自动识别的物理对象实现互联互通，是建立在传统互联网的部分基础设施上的高级系统，它有独特的智能基础设施。物联网借助包括射频设备、激光扫描器和全球定位等在内的各式传感技术遵照特定的协议规范同互联网连接在一起形成一个巨大的网络，将所有物品的信息交换和通信与网络连接在一起，不仅能实现物体的智能化跟踪和定位，而[4]且能进行实时监控并处理突发事件。物联网基本特征有：（1）网络化。物联网的基础是网络化，感知信息通过有线网的传输需要形成网络形态，通过无线网的传输也必须形成网络形态，各式形态的网络最终都要连接到互联网，这正是物联网的真正内涵所在。（2）物联化。物联网的模式不止包括人和物相连，也包括物与物之间的联络。传统互联网时代，人们通过计算机上聊天软件、邮件等来进行沟通交流，物联网通过在物体上安装传感器采集实时数据，经由网络传输，人们可以掌握物品状态信息，物品与物品之间也可以借助数据的采集传输实现沟通交流和信息互换。（3）感知化。物联网通过终端感知层的传感设备来实现物体、环境等信息的感应和采集，因此信息传感技术和相关传感设备是物联网不可缺少的关键元素。（4）自动化。自动化是指数据采集处理可以摆脱人为的干预，按照预先的定义自动处理指定的事件。物联网感知层根据不同应用环境部署有大量各式各样的传感器，不同场合不同类别的传感器捕获的数据报文格式和内容不同，传感器可以根据需要在规定的时间周期内自动采集数据并实时更新，业务层程序收到数据报文后自动的处理解析。（5）智能化。智能化可以很好的体现物联网综合能力，通过传感器技术、无线通信技术、计算机网络技术和移动互联技术，物联网可智能处理相关事物，而不需人为的干预。物联网使用开放协议，支持多种基于互联网的应用，是一个开放型的架构，[5]从下到上可以分为感知层、网络层以及应用层。由传感器节点和智能网关组成2万方数据 武汉理工大学硕士学位论文的感知层是物联网正常运行的基础，传感节点搜集到目标物体的相关信息，然后进行组网融合将物体信息数据传到网关接入点，智能网关将采集的数据通过电信网络传输到服务器处理。网络层可以借助包括电信网、移动通信网、电力网、广播电视网等在内的不同类型网络，无障碍、安全、可靠的把感知层搜集[6]的各类信息传输到应用层，也可把应用层传来的用户指令等传输到感知层。应用层通过资源管理和信息处理为用户提供监控型、控制型和扫描型等不同的服务，应用层能监控并协调多个资源的工作，交互跨域资源，理解、推理、分析、挖掘感知数据，为用户提供联网类、操作类、安全类、信息类和管理类服务。物联网的关键技术包括：感知标识技术、网络通信技术和智能处理技术。（1）作为信息技术的三大支柱型产业之一，传感技术可以感知采集物理世[7]界的环境参数，微型化、信息化、智能化、网络化是传感器的发展方向。传感器仅能感知数据，特定物品的信息获取和标识需要通过信息识别和认证。EPC系统综合了FRID技术、互联网技术和物品编码规则的特点，包括EPC编码规则、EPC标签、解读器、中间件神经网络软件（Savant）、对象名解析服务（ONS）[8]和物理标记语言（PML）六部分。EPC为全球范围内的每件产品分配了唯一的标志码，在电子编码创建的开放的标识标准下，单件产品的定位追踪难度降低，物流透明性更强，供应链管理水平得以提高，EPC编码标准下全球每个物品有且只有唯一的EPC码，实现了物品包含的信息代码化。装载电子产品代码的EPC标签安装在被识别对象上，存储了实体的相关信息，标签中的信息可以在需要的时候利用射频识别技术进行读取，也可以根据物品的实际状态写入。读写器读取出的标签信息由计算机网络系统管理和传输，神经网络软件可以处理标签流和传感数据并将结果发送到特定的请求方，对象名解析服务类似于域名解析服务，可以将相应商品信息匹配到存储在标签上的产品电子代码中，PML是一种简单通用的描述语言，可以用来完成环境监测和物理实体的远程监控，在土壤检测、电梯监控、和仓库存储等方面得到了广泛应用。RFID（射频识别）系统是EPC的载体，RFID标签内置的天线可以与射频天线进行通信，由天线和控制模块组成的阅读器能对完成信号的编解码、身份验证，还能对数据进行加解密并通过算法防止阅读器和标签间发生碰撞，处理阅读器读取的标签信息可以通过主机来处理。RFID在不需要人为参与的条件下可以完成对象的识别以及目标相关数据的获取，能适应各种恶劣工作环境。（2）网络和通信技术完成物联网中感知数据的传递，IPV6为物联网提供了很好的基础条件，网络技术渗透于骨干传输和泛在接入多个层面，感知层的传3万方数据 武汉理工大学硕士学位论文感器规模化应用后，不再局限于单一的传统的网络结构，其与骨干网络的接入要充分协同，能无缝透明的融合，路由分组格式的选择、异构网络地址统一转换都面临着新的挑战。物联网涵盖各种有线、无线通信技术，不仅包括短距离无线通信，包括了广域网通信。目前短距离通信主要采用了超宽带技术、Zigbee技术和无线局域网（WLAN）技术，其中智能家电开发时主要采用了UWB以及WLAN，它支持音频、视频的传输，最高速率可以超过每秒100Mbits。无线短距离通信技术功耗小，成本低，结构简单，物联网终端通信一般集中使用ISM（工业科学医疗）频段，大量的传感设备将使频谱空间显得异常拥挤、干扰问题严重，要保证物联网不同物体设备的联通和互操作，必须充分利用物联网频谱资源。（3）物联网要最终应用在实际中，服务于人们的生活，必须对大量感知数据进行计算处理。物联网行业繁多，规模化应用会产生海量异构感知信息，因此必须对数据进行融合挖掘，然后进行并行处理，高效的存储在数据库服务器[9]中，云计算技术中的虚拟化、服务化、智能化和网格计算可以分布式共享计算能力和信息存储资源，充分高效率的利用海量传感信息。数据融合挖掘能将各个节点采集数据充分整合，经过特殊计算，找出有用的信息呈现给用户。物联网发展的最终是面向应用，不断出现的新行业接入会使物联网的服务模式受到严重的挑战，物联网的创新应用会受到现有条件的束缚，必须挖掘包括电梯、仓库等的应用需求，提供一个通用的适合所有行业的核心架构才能更好的适应未来物联网的发展需求。研究通用化、规范化话服务体系架构才能使用未来服务模式和应用环境的变化，网络管理、测量分析和安全保障等管理支撑技术能很好的扩大物联网网络规模，多元化承载业务，实现物联网的可运行、可管理、可控制。基于物联网的电梯远程监控系统可以利用终端感知层数据采集节点SM、SSN实时的监测到电梯故障信息并上传到监控中心，在第一时间通知到相关人员，极大的提高了维保效率，应用层监控平台维保卡管理，维保考核，维保分组管理，保养管理，故障管理，事故管理以及电梯分布统计等功能可以为维保单位，物业单位，相关政府部门提供电梯的故障分析、预测和可靠安全监督，提高电梯系统的安全性。4万方数据 武汉理工大学硕士学位论文1.3国内外研究现状分析网络技术、监控技术和传感器技术的发展促进了电梯监控系统的产生，电梯监控产品的发展经历了黑匣子和有线监控阶段、点对点有线监控阶段以及远程无线监控三个阶段，在第一阶段电梯厂商利用Modem、公共电话网，将黑匣子安装在电梯中采集设备日常运行数据来远程监控电梯，第二代电梯设备生产商利用计算机技术，开发出了基于有线网络技术的客户端/服务器（C/S）的监控系统，现阶段开发的是基于GSM（全球无线通讯系统）、互联网技术、无线局域[10]网技术、浏览器/服务器（B/S）架构下的远程监控网。当前日本、欧洲、美国等大型电梯公司为了能实时的监控自己公司的设备运行状态，大都利用计算机网络等现代科技手段开发了各自的监控系统，当设备有故障或异常发生时能及时的察觉并做出响应，借助网络的数据传输，相关工作人员在监控终端可以了解分布在全球各个现场的设备运行。例如美国奥的斯电梯集团开发的REM5.0，德国蒂森克虏伯公司的电梯远程监控系统TE-E等，相对而言，国内的电梯监控系统起步较晚，但是发展比较迅速，有不少机构都投入了大量的人力物力来开发设计监控系统，如由中国移动开发的电梯卫士系统等。（1）国外研究现状日本三菱电梯公司最新开发了系统REMES-II，该服务系统利用无线通信技术来进行数据的采集和传输，只需要在电梯控制柜或者SMOS-II监控系统中添加无线通讯接口就可实时的将电梯运行状态和故障警告等数据信息传输到远程服务中心的监控平台，提醒维保人员进行处理，从而提高维保等服务效率。OTIS公司设计开发了基于Internet的e时代的电梯监控系统：REM-X(远程电梯网络监控系统)。REM-X可以全面的采集电梯运行数据，经由网络将电梯具体的故障异常类型和发生时间地点传送到远程服务中心，用户可以二十四小时[11]的监控设备运行情况，并对故障做出及时处理。由蒂森克虏伯公司的开发的电梯远程监控系统可以在电梯工作时掌握其运行状态，当电梯紧急呼救功能被用户滥用或者无意误操作时也能够监测识别并主动屏蔽，采用图表等方式来简单明了展示电梯运行状态和楼层呼叫；当故障发生时，能通过电话拨号进行异常报警，但是该系统仅适用于本公司的电梯和[11]扶梯，并不能在其他设备上进行工作。5万方数据 武汉理工大学硕士学位论文通过MODME和电话线，芬兰通力公司的EMC监控系统可以实时采集电梯运行信息，加以分析处理之后把用户感兴趣的数据信息以图表的方式显示出[12]来，从而完成设备的远距离监控，另外该系统还有一个独特的功能：运行录像回放，通过观察回放的运行记录，技术人员可以更好的诊断和分析电梯故障。富士达公司开发的ELVIC（电梯远程监控可视系统）连接到室内局域网或广域网，即可通过已有电脑启用此监控系统，从而监测设备的运行状况，此外该系统能向设备发送各种控制命令，诸如VIP运行方式切换等。日立公司开发的电梯监控系统由两部分组成，连接到用户电梯的监控中心把收到的电梯故障数据显示在监控终端，技术人员收到信息后进行分析确认，并找到离故障现场最近的工作人员前往处理。以上几种国外电梯远程监控系统都比较成熟，属于典型应用，但是他们通常在开发的时候就是面向本企业所生产的设备，采用的通讯方式、硬件接口等[13]都不太相同，专用性较强，因此只能监控本公司的电梯设备。此外监控系统的成本较高，价格昂贵，不能被一般的用户所承受，鉴于中国的具体国情，这些监控系统在我国的实际中推广应用局限性较大。（2）国内研究现状近几年，我国一些企业和科研机构根据国内具体实情也设计开发了适用于本国的远程电梯监控系统。为解决电梯在故障发生时的远程报警和安全防护问题，秦皇岛前景光电开发了“PROSPECT”用来进行电梯设备的远程监控，该系统底层的信息采集节点通过和电梯控制系统连接，能全方位的采集电梯的运行状态和故障信息数据，然后将数据封装经由网络发送到远程控制中心平台，监控中心能将当前的电梯运行情况清楚的显示出来。此系统的不足之处就是监控中心的体积较大，不太适合普通用户使用。广州讯友电梯有限公司开发了“大今”电梯监控系统，此系统能实时的采集电梯的运行状态数据，也可以记录处理设备的故障数据，当故障发生时将信息通过网络发送到监控中心，也根据需要按故障级别发送到规定工作人员手机上，通知维修人员及时处理。此系统只能在日立电梯上使用，不适用于其他品牌电梯，并且节点采集的数据通过网线进行传送，而大多数电梯控制机房并不能够提供网口上网，增加了实施难度，限制了系统的推广应用。中国移动物联网“电梯卫士”，具有实时监控、维保管理、故障管理等功能，[14]可以降低电梯故障发生频率，提高电梯的安全性。但是该系统也存在一些不6万方数据 武汉理工大学硕士学位论文足，比如不能大范围使用，同一时间只能监控一台电梯；对于数据采集器不能进行远程的监控和调试，没有对故障记录进行分析处理，不能预警电梯故障，此外可监控的电梯种类涵盖范围较窄。天津大学自动化学院为奥的斯公司的电梯开发了一套监控系统，但是只能针OTIS使用，上海新时达电气公司为掌握电梯的运行状况，在故障发生时能及时处理，在CAN总线技术的基础上开发一套远程监控系统，可以基本满足一些的场合要求，但是还需一些改进，比如：远程终端的稳定性，传输协议的功能和上位机软件的安全性。综上所述，目前我国的基于物联网电梯远程监控系统存在着以下不足：（1）对于电梯的维修保养状况，因为缺乏电梯维保年检系统，政府部门无法及时的掌握并进行有效的监督。（2）大部分监控系统都是基于某一指定品牌的电梯而开发，并不能在其他品牌设备上推广使用。（3）未对电梯故障数据进行挖掘分析，得出故障关联规则对电梯维保进行有效指导。1.4本文主要zhi研究内容kuquan20150721本电梯监控系统基于现有的物联网平台架构，将全面感知、可靠传递与智能处理的物联网技术运用到电梯的远程监控中，能准确的发现并及时传递和消除故障。该系统由终端感知、网络传输和业务应用三部分构成，其中业务应用包括数据转发模块，节点运维模块和监控平台三部分，数据转发模块作为感知数据传输的枢纽，是系统的数据中转站，主要包括ID验证，行业应用数据分发、节点运维数据分发、用户指令分发等几个方面。节点运维模块可以让用户实时掌握各个环节的运行状态和性能，及时得到传感节点的故障信息并进行处理，为整个监控系统的稳定工作起到全面的监测和很好的保证。监控平台分为平台管理和电梯应用，平台管理提供订购电梯，系统公告，用户管理，角色管理以及政府监控等功能，电梯应用具有维保监管，维保卡管理，审核管理，维保分组管理，保养管理，故障管理，事故管理，刷卡管理，电梯分布统计和维修管[15]理等功能。7万方数据 武汉理工大学硕士学位论文本文主要研究工作和内容结构安排如下：第1章阐述了本文研究的背景和课题来源，分析国内外电梯监控系统的发展现状。第2章调查分析电梯远程监控系统设计的功能需求和性能要求，结合物联网各个层的特点完成对系统的总体结构设计。第3章设计了传感数据采集模块，并完成对数据转发模块和节点运维管理模块的开发，数据转发模块能在应用层对数据报文进行区分，将节点运维数据发送到运维平台，电梯数据发送到监控平台，节点运维平台能完成传感节点的ID管理，性能检测以及故障管理。第4章详细设计应用层电梯监控平台结构和数据库，并实现了电梯分布统计、系统管理等功能，针对基于电梯故障点的关联规则挖掘算法进行改进。第5章对系统模块进行功能测试，通过实验对比分析基于电梯故障点改进算法对电梯故障关联规则挖掘的优化以及对电梯运行维保效率的提高。第6章对本文所做的全部工作进行总结，并对后续主要研究工作进一步展望。zhikuquan201507218万方数据 武汉理工大学硕士学位论文第2章系统总体方案设计2.1基于物联网的电梯监控系统设计要求（1）电梯监控系统的功能要求物联网技术架构是电梯监控系统搭建的基础。感应层可以实时全面的采集电梯运行状态，依托各种通信网络，网络传输层可以随时解决数据信息交换和共享，可靠地把终端感知层收集到的设备运行状态数据报文进行准确传送。业务应用层的数据转发模块可以将传输层发送的数据进行解析，把感知终端的节点数据信息存到节点运维模块平台数据库，将电梯数据存到监控平台数据库，人们可以对感知节点进行远程的控制和管理，也可以对电梯的状态进行监控。本系统面向维保单位、物业单位和政府相关部门等用户，功能可以满足不同用户的不同需求。在业务应用层，本系统应实现以下三个功能：1）数据转发模块zhiku实现数据的quan分发处理，20150721数据转发模块区分数据的类型，把通用的运维信息转到节点运维模块进行处理，根据报文中的EPC信息把电梯应用服务数据正确转发到相应的监控平台。此外数据转发模块支持行业应用的热扩展，在增加新行业应用服务器时不会影响和中断已有的运维服务器[16]和应用服务器的正常工作。2）节点运维模块实现对感知节点的管理，节点运维模块平台可以监控感知节点工作状态，实现对感知网络拓扑结构的查询和感知节点管理，实现故障信息查询和状态的处理更新，提供包括SSN配置、注册数据、系统在线升级的感知节点数据监控接口和包括获取传感网络拓扑结构、节点运行性能[17]数据的用户接入请求接口。3）监控平台完成对电梯的远程监控管理，本系统的用户包括维保单位、物业单位和政府相关部门，多角色管理可以为每种用户提供不同的权限。系统管理员拥有本平台的所有权限，可以对为不同用户分配不同的角色，政府部门可以对所辖区域的电梯进行维保统计和电梯分布统计，并能够像维保单位、物业单位发布电子公告和行业新闻。维保单位可以进行电梯、维保人员9万方数据 武汉理工大学硕士学位论文资料，历史故障记录，维保历史记录等管理，物业单位可以进行实时监控和故障告警管理。（2）电梯监控系统的性能要求1)可靠性。系统应能在长时间内可靠稳定的运行，避免软件和硬件错误的发生，用户数量比较多，系统平台和数据库应能支持多用户并发访问。2）实用性。电梯监控系统可以很好的服务生活，因此开发不仅要考虑技术性方面，也要考虑其实用性，本系统运营成本较低，维护方便，操作简单。3）通用性。此系统应避免现有由特定电梯公司制作的针对本品牌设备独立系统的互不相通问题，需要具有很好的通用性和开放性，可以监控不同设备。4）扩充性和客制化性。本系统分三层，业务层数据分发，运维管理模块和电梯监控也属于不同平台，分平台管理可以方便增减，模块化设计，具有良好的互联开放和兼容性，采用标准硬件接口和软件协议。电梯品牌和数量不受限制，可以实现单梯、群控和区域管理，客制化要求系统根据用户的不同需求对其操作zhi页面和功能kuquan权限进行调整或修改20150721。2.2基于物联网的电梯监控系统的整体架构基于物联网的电梯监控系统架构分为三层：终端感知层、网络传输层和[18]应用层。应用层分为数据转发模块，节点维护模块和监控平台。感知终端与电梯控制器相连，接收电梯的状态信息数据，数据转发模块接收到数据之后进行分析处理将SM，SSN状态数据发送到节点维护模块，将电梯数据转存到电梯监控数据库，提供WEB终端和手机终端对电梯状态的访问查询和操控。系统架构图如图2-1所示。10万方数据 武汉理工大学硕士学位论文操作操作操作操作运维系统监控平台管管理员、理员、物电梯公司业、维保、用户政府用户应用层手机终端手机终端网页网页数据通信（数据及告警）数据通信（数据及告警）数据通信（数据及告警）数据通信（数据及告警）电梯应用运维数据节点运维模数据电梯监控平块服务器台服务器数据分发模块网络传输层SSNzhikuquan20150721SSN终端感知层刷卡机刷卡机刷卡机SMSMSMSM刷卡机电梯电梯电梯电梯图2-1基于物联网的电梯监控系统架构图（1）终端感知层：作为物联网体系结构中最贴近实际物体的感知层，主要是获取实际物体信息数据，通过有线/无线局域网、RS485、RS232、433M射频等各种传输技术把数据传入到感知网络层。感知终端要进行大规模的推广应用，必须具备功耗低、可靠性高的特点，因为大部分都是需要电池供电；要能够实现物体信息数据的快速采集，感知终端的硬件设计需要考虑数据接口的兼容性，实际条件下各种电梯提供的数据接口不尽相同。本系统感知终端将SM（SensorModule）与电梯控制器相连，可以进行数据采集、数据实时和定时发送、故障报文监测以及下行数据解析；SSN（simplesensornode）可以将刷卡数据打包上发，并能进行断电检测，上传11万方数据 武汉理工大学硕士学位论文SM数据报文到数据转发模块以及解析数据转发模块下发的报文协议。（2）网络传输层：各个电信运营商建立在以IPV6/IPV4为核心的互联[19]网传输平台能将物联网中的信息资源可靠、高效的传输。网络传输层可以把感知层数据通过ADSL/GPRS/3G/光纤等网络技术传送到数据中心，本系统SSN与数据转发中心的通信采用3G技术，可以实时发送接收上行和下行的数据报文，报文数据包括运维通用数据（SM、SSN实时状态和故障监测等）和电梯数据（电梯故障、刷卡信息、和维保信息等）。（3）应用层：应用层细分为数据转发模块、节点维护模块和电梯监控管理平台。传感节点随着电梯数量的增多而增多，大量感知节点工作状态需要实时维护，数据转发模块区分外部的服务数据，把SM，SSN运行状态数据发送到运维服务器，将采集的电梯数据发送到电梯监控服务器；节点维护模块能够监测和管理传感节点的性能，并能协助运维人员修复节点故障从而降低数据传输和人工维护成本；电梯监控平台能根据包括政府管理部门，物业公司，维保单位在内的各用户要求，提供系统用户管理，电梯管理，电梯分布统计，维保小组管理，实时监控等功能可以很好的满足人们全方位监控[20]管理电梯的需求zhi。kuquan20150721本电梯监控系统功能结构如图2-2所示。12万方数据 武汉理工大学硕士学位论文电梯管系统平台感知运行业理管理管理维接口注册电梯监电梯分感知节节点运维控平台布统计点运维模块保养管管理故障管理理授权下发通用电梯应指令数据用数据数据转发模块解析下发协议报文实时数据上传指令SSN刷卡数据打心跳包包封装下发相应指令接收SM上传数据下发报文数报文数指令据上传据上传zhi解析下发协kuquan实时数据上20150721实时数据上议报文指令传传数据报文封故障报文判SM装打包断上传数据电梯控制板图2-2基于物联网电梯监控功能结构图2.3本章小结本章首先调查分析了基于物联网电梯监控系统的功能要求和性能需求，然后根据物联网的特点将系统划分为终端感知层、网络传输层和应用层，在应用层分数据转发模块、节点运维模块和监控平台三部分进行开发，实现对电梯设备的监控和传感层数据采集节点的维护。13万方数据 武汉理工大学硕士学位论文第3章传感节点的设计与维护3.1数据采集节点的设计（1）数据采集模块本系统数据采集主要有SM（SensorModule）和SSN（simplesensornode），SM进行数据采集、数据实时和定时发送、故障报文监测以及下行数据解析；SSN可以将刷卡数据打包上发，并能进行断电检测，上传SM数据报文到数据转发模块以及解析数据转发模块下发的报文协议。SSN与数据转发模块之间通过3G进行通信，将相近的几台电梯采集节点SM收集到的电梯信息汇聚到同一个SSN，再由SSN传输到数据转发中心，SSN每隔30秒向数据转发中心发送一个心跳包，保证数据通路不会断开。SSN功能如下：1）注册：主要是执行zhiku上电启动之后向quan数据转发中心20150721发送注册报文。2）上行数据实时发送接收：主要负责对数据转发模块下发报文的实时监测和接收以及SSN向数据转发中心上发报文的实时发送。[21]3）下行数据实时发送接收：主要负责检测和接收SM的上发组网数据报文以及向SM下发从数据转发中心接收到的开启或关闭实时订阅指令。4）数据报文解析处理：主要负责将接收到的数据转发中心协议报文以及SM的组网指令进行相应解析。5）心跳包发送：由于本系统设计中SSN与数据转发中心的通信交互采用的是UDP协议，所以需要定时向数据转发中心发送心跳包，以维持两者之间的交互通路。6）刷卡处理：将刷卡数据上发到数据转发中心。7）断电检测：能对市电断电进行实时监测并做出相应操作。8）蜂鸣器驱动：用于作为维保刷卡的提示。SSN功能设计图如图3-1所示。14万方数据 武汉理工大学硕士学位论文SDS数据报上发数据文下发报文至SDS维持UDP通路部断开接收SM上解析下发心跳包60s维保刷卡上电组网发数据报数据报文发一次数据处理注册文相应操作下发开启/取消实断电检测处理时订阅至SM及处理图3-1SSN功能设计图SM主要功能如下：1）数据采集：主要负责对电梯控制板下发命令，然后采集电梯上发的数据并对其进行封装打包成定义好的协议报文。2）数据实时发送：主要是负责对SM检测到的故障报文实时地向SSN进行上发。3）数据定时发送：主要是SM在接收到SSN下发的实时订阅报文之后开启实时发送功能，对从电梯板采集到并封装好的报文每隔3S的时间实时向SSN进行发送；另外在接收到SSN的取消实时订阅或在启动了实时订阅之后的10分钟之内没有报文协议下发时，SM则启动取消实时订阅功能，以30分钟的间隔定时向SSN发送电梯数据报文。4）故障报文检测：对从电梯采集板采集到的数据进行分析，若为故障报文则实时向SSN发送。5）下行数据报文解析：能按照定义好的相关协议对SSN下发的报文进行解析，并进行响应。6）组网：在上电之后能向SSN上发组网请求，并与之进行组网交互。SM功能设计图如图3-2所示。15万方数据 武汉理工大学硕士学位论文接收SSN下上发至SSN发数据报数据报文文上电上发下发数据数据报文封装打包组网指令报文解析是3s发一30min发一10min内无下次次发数据检测是否故障报文实时订阅否分析处理判断接收电梯控制板数据图3-2SM功能设计图（2）信息组网维护一个小区会有多台电梯，一个区域会有多个小区，因此采用多级方式来管理。每台电梯安装一个SM来采集数据，SM通过RS485总线将数据传输给SSN，一片区域内的多个SM由SSN来进行统一管理。SSN所辖区域内的电梯在服务器注册之后，可以进行故障处理和应答，数据上传和更新等操作。移动感知节点SM上电后会搜索附近的SSN，然后注册到最近的感知节点，单个SM只能在一个SSN上注册；SSN完成SM注册表的更新之后将自己节点下的SM组网信息上传到服务器。在进行注册信息正确性验证时，SM每隔一段时间收不到SSN发来的数据指令，就判定组网超时，会再次进行注册。SSN会定时向SM发送指令查询，如果特定时间内无数据信息回复就删除该SM节点信息从而完成对感知节点的信息维护，节点维护流程图如图3-3所示。16万方数据 武汉理工大学硕士学位论文SM运行中SSN运行中等待SSN数据请求向SM请求数据超时无法请求道数据，删除SM在重新搜索节点，重新组网SSN中的注册结束结束图3-3感知节点信息维护流程图本系统组网数据报文封装采用TCP协议，组网的帧格式如表3-1所示。表3-1组网帧格式表帧头命令字分段源ID目的ID数据帧尾0X550XAA1字节1字节16字节16字节不定长0XAA0X55其中帧头标识着一帧数据的开始，命令字标识所发送的数据帧的类型，占用一个字节，比如0X01标识广播回复，0X02标识组网请求，分段标志占用一个字节，标识此帧数据是否分段，如果数据过长，需要将数据拆分为多条报文发送，数据有分段时定义为0X01，源ID标识发送此帧数据的节点ID，标识了发送此报文的唯一设备信息，目的ID标识数据或者命令的接受者ID，数据标识发送的命令或者广播，如果是广播，固定位0XFF，帧尾标识着此帧数据的结束。（3）电梯数据传输通信数据转发模块接收到前端网页通过电梯监控平台服务器AS的连接请求，存储连接指令，SSN发送心跳包来检查前端网页指令，规定时间内每隔3秒向SM请求电梯实时状态数据并把数据发送到数据转发模块，监控平台把数据转发中17万方数据 武汉理工大学硕士学位论文心转发的数据存储到数据库里，前端网页把数据库中数据展示给客户。监控时前端网页每隔3秒发送指令进行连接请求，使SSN不间断上传电梯数据，当超过有效连接时间仍没接收到连接指令则判定监控终止，停止电梯数据上传。电梯监控系统数据转发模块和SM通信数据包括故障状态信息、维保刷卡信息、实时状态信息等，通信帧格式如表3-2所示。表3-2SM-数据转发模块的通讯帧格式表字段版本号类型长度EPC分段最后一段备用用户数据字节数11216116不定长在该表中，版本号表示该程序的版本，第三个字段设置为两个字节，表示用户数据部分的长度，低位在前，高位在后，可以避免用户数据长度不一致给解析造成的麻烦，第四个字段表示报文发送者ID的EPC编码表明了信息源身份，“最后一段”表示该段报文是否为分段报文的最后一段，用户数据中类型包含一个字节，有6个字节的备用为了协议的可扩展性，用户数据因为报文的类型不一致而各不相同，因此长度不定。在远程电梯监控系统中，数据转发模块解读接收到的数据包中目标端口号，然后将数据发送到电梯应用程序，应用程序从数据报文中用户数据部分解析出电梯的实时运行状态。在监测电梯故障时，设定协议信息数据区中两个字节来[22]标明电梯有可能出现的蹲底、冲顶、停电关人等故障类型，电梯数据包被直接传送到监控平台显示页面，电梯故障包通过对比故障代码来确定所发生的故障类型。电梯实时运行状态数据编码如表3-3所示。18万方数据 武汉理工大学硕士学位论文表3-3电梯实时运行状态数据编码表字段含义取值范围长度（字节）群组编号A~C1“-”电梯停止运行方向“U”上方向定义1“D”下方向定义“**”电梯没有位置电梯位置2“01”电梯在01层OCSS模式查看操作控制系统代码表3MCSS状态查看操作控制系统代码表2“][”完全关闭“[]”完全打开前门状态“<>”正在打开中2“><”正在关闭中“**”没有定义的门状态“][”完全关闭“[]”完全打开后门状态“<>”正在打开中2“><”正在关闭中“**”没有定义的门状态“C”内选“U”上外呼呼梯类型1“D”下外呼“E”紧急医用呼梯准备确认的呼梯楼层>3向上呼梯情况查询“UXX”向上呼梯次数3向下呼梯情况查询“DXX”向下呼梯次数向下呼梯3情况查询“A”ANS负载状态“F”满负载状态轿厢状态查询“P”高峰装载1“O”超载“D”默认负载群组中可用电梯数（阿拉伯数字）1“C”正常电源操作电源状态1“E”紧急电源操作报文格式为十六进制，需要通过应用程序将其转化成ASCII码值，对于报文0x01,0x00,0x01,0x00,0x11,0x00,0x11,0x43,0x2D,0x31,0x34,0x47,0x43,0x42,0x52,0x52,0x3C,0x3E,0x20,0x5B,0x5D,0x55,0x3E,0x55,0x30,0x31,0x44,0x30,0x30,0x50,0x32表示电梯的实时状态，对应ASCII码C-14GCBRR<>[]U>U01D00P2，对照电梯实时状态编码表可得知电梯在14层，前门正在关闭，后门完全打开，满负19万方数据 武汉理工大学硕士学位论文载状态，上外呼，控制代码为GCBRR（GCB表示普通控制按钮，RR表示简化运行），应用服务器AS把接收到的电梯状态信息在前端页面显示，用户即可实时看到电梯运行状况。3.2数据转发模块的设计数据转发模块可以在应用层上区分外部的服务数据，如果是与传感节点管理和维护相应的通用的服务数据则将数据转存到节点运维模块，如果是具体电[23]梯应用数据，则根据报文信息把数据转存到电梯应用服务器。数据转发模块主要包括ID验证，节点运维数据分发，电梯应用数据分发，行业用户指令分发。ID验证：要保证数据来源的正确性和合法性，数据转发模块接收到数据后首先对报文中携带的EPC进行验证，只有授权通过的EPC才能使用相应的服务。SMEPC后5位代表SM授权段，包括一个授权起始段和一个终止段，数据转发模块接收到数据之后获取SMEPC码，解析得到公司编码、产品编码和授权段的数字，查询数据库，获得该公司该产品的授权起始段和终止段，如果该SM的授权段数字在这个范围内，则通过验证，反之则不通过。节点运维数据分发：当数据转发模块接收到节点上发的运维数据报文时，首先获取该报文的功能码，查询数据库，获得返回的对应接口地址和方法名，然后调用此接口，将数据转发至运维服务器。运维服务器的对应接口接收到报文后，对数据进行解析、处理和保存，最后返回结果。电梯应用数据分发：当数据转发模块接收到电梯数据后，首先要根据其[24]EPC判断行业的类型，查询数据库，获得接口地址和方法名，然后调用该接口，将数据发送到对应的电梯应用服务器，电梯应用服务器接收到行业数据后，对数据进行解析和处理，并返回结果。此外数据转发模块中可以注册多个行业应用，每个行业应用都有其各自的接口和方法名，数据转发中心根据用户报文的命令字和EPCID来查询数据库获取报文所对应的服务器接口地址，从而能实现行业的拓展。数据转发模块处理的步骤如下：（1）由物联网关或者用户端发送数据报文到数据转发模块；（2）用户端系统平台和物联网关之间存在差异性，在发送报文前先用Base64对报文进行编码，数据转发模块接收到数据之后进行Base64反编码；（3）进行权限校验来确认此数据报文的合法性；20万方数据 武汉理工大学硕士学位论文（4）根据数据报文中的类型字段，判断报文类型是通用服务的数据报文或者是电梯应用的数据报文；（5）如果是通用服务数据报文，则按照系统配置参数，把此报文转发到节点运维模块，处理完毕后返回结果；（6）如果是电梯应用的数据报文，则按照系统配置参数，把此报文转发到电梯应用服务器处理，处理完毕后返回结果。数据转发模块报文处理流程图如图3-4所示。收到数据报文Base64反编码权限验证成功？N返回结果Y判断报文类型通用数据报文电梯数据报文转发到节点运维模块根据ECPID计算应用服务器接口地址返回结果转发到应用服务器返回结果图3-4数据转发模块报文处理流程图用户指令分发：用户终端或电梯行业应用服务器将用户指令封装成指令报文发送到数据转发模块，查询数据库获得指令下发的接口地址和方法名，然后调用此接口，将报文数据转发到节点运维模块，节点运维平台对指令做相关处理之后完成指令下发。3.3节点运维模块的设计与实现传感节点可以采集电梯实时状态数据，随着应用范围的扩大，节点数量也大幅增加，因此开发专门的模块运维平台来对其运行监督管理以及在线升级，[25]可以大幅降低成本，运维模块遵照标准和规范为物联网中每个终端设备提供21万方数据 武汉理工大学硕士学位论文唯一的标识，监测任意物品的在线实时状态和运行参数，初步定位物品，把用户终端和传感节点的网络运营数据传输到数据中心，按照协议进行解析和存储，用户通过信息查询接口掌握网络运营状况。运维模块平台还提供对SSN，SM等传感节点远程配置的功能，用户可以迅速修正异常节点参数，用户远程配置感知节点，系统会对其权限进行验证，对于非法用户不响应其操作，保证节点的安全工作，资源不会被非法利用，监测网络故障、定位故障、诊断、分析、处理故障并做出快速反应，缩短故障排除时间从而提高网络服务质量。此外，传感节点运维平台提供数据传输与行业无关，可以处理物联网各行各业数据传输和指令交互，具有良好的动态扩展性，可以在保证已有行业应用的传输数据前提下支持新增的物联网行业应用。能够监测和管理传感节点的性能，如内存使用状态、CPU占用率、网口数据吞吐率。根据不同行业对数据传输速率、安全性和服务质量方面的不同要求，对设备的工作状态和性能进行配置管理，并能处理异常。总的来说，节点运维模块通过全面监测和控制，可以[26]保证整个监控系统稳定工作。3.3.1节点运维模块开发环境运维模块服务器是搭建在LAMP（即Linux操作系统，Apache网络服务器，MySQL数据库，PHP编程语言）架构下，可以灵活的部署，运行稳定安全，并且方便开发人员快速开发。Linux作为非常著名的开源操作系统，一直是大型IT公司的首选，它拥有包括RHEL、Ubuntu、Debian等很多不同的发行版本，我们选择了稳定性很好的RHEL。Apache服务器可以跨平台使用，开源稳定且模块丰富，被超过百分之五十的用户选作Web开发服务器。PHP语言开源、实用性强、效率高，在各种平台系统的开发上被广发应用。运维模块平台采用MVC（模型-视图-控制器）设计模式，其工作原理是用户行为或者事件（Event）引起控制器（Controller）改变模式（Model）或视图（View），也可以同时改变两者，当模式的属性或者数据因控制器发生变化时，会自动更新所有与该模式相关的视图，视图改变之后会从潜在的模式获取数据，从而刷新自己。MVC模式具有较低的耦合性和较高的重用性与可维护性，从而[27]方便对软件的工程化管理。（1）低耦合性MVC模式把业务层和视图层分开，这样在需要更改视图层时，不需要对控制和模型的代码重新进行编译，同样程序员在不改动控制器和22万方数据 武汉理工大学硕士学位论文视图的代码前提下改动模型层就可改变应用层业务流程或规则。（2）高重用性MVC模式中一个模型可以被多个视图共享，因此一个服务器端代码可以被各种不同样式的视图访问，比如用户在网上购买某个物品时，可以通过手机也可以通过电脑，虽然购买方式不同，但是服务器采用相同的方式来处理，这是因为模型没有格式化返回的数据，不同的界面可以使用相同的构件，这样代码的重用性就得到了大大的提高。（3）低生命周期成本程序员使用MVC模式开发程序时，业务逻辑程序员只需要关注业务逻辑，界面开发人员只需要关注表现形式，这样就降低了开发和维护技术要求，从而大大缩减程序开发周期。（4）高可维护性MVC模式把视图层和业务逻辑层分开处理，这样程序的维护和修改操作更加方便，当需要修改视图时，只需要更改视图而不必对模型进行处理，当模式代码出现变动，视图会自动更新，而不需要把所有代码同时编译。其设计模式如图3-5所示。控制器（Controller）接受用户请求调用模型响应用户请求选择视图显示响应结果选择视图用户请业务处理求模型（Model）视图（View）状态查询代表应用程序状态显示模型状态响应状态查询接收数据更新请求处理业务流程把用户输入数据传给控制器通知视图业务更新状态通知数据更新图3-5MVC设计模式图3.3.2节点运维模块开发关键技术随着科技地飞速发展，物联网技术也快速地成长起来，它已经覆盖人们生活的方方面面。节点运维模块可以根据需要为用户提供传感节点的实时监督管[28]理，本节中，将从五个方面阐述运维模块平台开发所涉及关键技术。（1）物品统一标识问题。如今已存在的物联网系统中很多物品都有自己同类范围内统一的标识，例如条形码，通过扫描它的宽度不等的黑白条纹相间的23万方数据 武汉理工大学硕士学位论文条形码，可以读取出物品一些详细的对应信息，例如产品名称、制造商、生产国、生产日期等等，但是像条形码这样的标识能够提供的信息量是有限的，无法满足越来越广阔的物联网发展的需求，所以我们应该在已有的物品统一标识的基础上，设计出每个物品都有一个唯一的符合规范标准的标识，然后通过这唯一的标识可以确定其身份的唯一性，并能通过读取其唯一标识解析出该物品的详细信息：运输商，销售商，制造商，甚至其从生产到销售成功的每一时刻所保存的状态信息。可以为用户提供一份产品详细的信息清单，使得用户可以了解到商品的每一个细节信息。本运维模块采用EPC编码规则，电子感知节点编码结构规则如表3-4所示。表3-4EPC位结构表设备类型与功能集标头滤值分区商品条形码商品流水号合8位3位3位44位30位40位条形码对应二流水号对应二设备类型对应二进00110110100100进制进制制（2）运维管理协议标准问题。由于复杂多变的传感网络和纷杂的网络设备，现阶段物联网的运维管理协议尚未形成统一标准。已有的运维管理系统都是针对于某一个特定业务，很难移植到其他业务或设备管理工作当中，并且许多的操作管理都要现场的人工物理操作，会造成巨大的资源成本浪费，还会耽误整个产品的上市推广时间。建立一个完备的物联网行业统一的运维管理协议标准成了减少这种大量重复工作的最好的解决办法，有了这种统一的协议，我们只需很简单的操作便可实现管理的移植目的，而且可以避免现场操作，远程操作与维护能很大程度上节约人力成本。（3）数据传输中能量和带宽问题。因为物联网系统中传感节点的数量非常庞大，并且每个节点要发送大量数据，加上还有一些节点需要实时传输数据，这会使得整个无线传感网络所占用的能量和带宽都会对系统有较大的要求，所以我们的设计的传输协议不仅要尽可能的高效，并且要减少不必要的数据冗余，整合节点的数据，以解决整个传感节点系统中能量和带宽的问题。（4）节点的远程配置和状态监测问题。不同电梯对传感节点的设置要求不同，管理功能需要动态配置，运维模块要保证传感节点和整个系统的正常工作一方面要能对节点的配置，程序的更新，工作模式的改变，性能的调整进行远程操控，另一方面还要完成对节点的工作状态、性能和网络通讯功能进行全面24万方数据 武汉理工大学硕士学位论文实时的监测。（5）管理节点规模限制问题。物联网行业种类繁多，不同行业要求感知节点和功能不同，节点数量成千上万，为将运维模块扩展到整个物联网行业的应用，必须解决节点规模限制问题，本运维模块平台在开发时采用并行方式来分担庞大节点管理工作量，采用多台服务器并行的方式来互不干扰的实现传感节[29]点的监管，可以使其工作状态达到最佳。3.3.3节点运维模块的开发节点运维模块平台为感知层各个流程环节提供后台的支撑，集中硬件和软件方面的数据，利用智能数据分析，为用户提供及时重要的信息，提高电梯监控平台的稳定性，提升系统的可监控性。通过运维模块在线监测功能，可以大大加强对感知节点的控制力度；可以随时了解感知节点的状态，分析数据可以及时发现接入的瓶颈，及时增加硬件设备的建设；让开发人员可以更清楚应用的接入接口，提高开发和维护效率。通过在线故障处理流程功能，使相关人员能够及时了解故障信息，提高故障处理效率；让用户可以及时了解接入节点的故障信息及处理进度，以便采取相应的措施处理。节点运维模块平台包括感知运维节点管理，感知运维接口和平台管理三个部分。平台管理部分包括用户管理和设备管理，感知节点运维管理包括感知节点监控和故障管理，感知运维接口包括感知节点监控数据接口和感知平台用户[30]接入请求接口。电梯监控系统节点运维模块结构图如图3-6所示。25万方数据 武汉理工大学硕士学位论文添加用户用户删除用户管理修改用户平台管查看设备信息理设添加设备信息备管理修改设备信息删除设备信息SSN性能查询监感物控知联感系节网知统点感知网络拓扑查询运节点行运查询故障信息维维故感护管障知查询故障处理信息平理管节台理点更新处理状态注册数据接口控感数知据节SSN配置接口接点口监系统在线升级接口感知运维接用户登录接口口接感入知请平获取传感网络拓扑接口求台接用口户获取节点性能数据接口图3-6传感节点运维模块（1）运维模块平台包括众多的企业用户，而各个企业的组织结构以及设备的分配各有不同、权限分配各有差异。用户及权限管理功能支持各个平台运营商及行业应用供应商、行业应用用户可以按照自己企业的需求来分配用户及控制权限，本模块使用用户-角色-权限关系来配置用户的操作权限，通过用户-设备组-设备的关系来配置用户与设备数据的权限，各个用户、角色、设备组由公26万方数据 武汉理工大学硕士学位论文司来限制，这样每家公司可以根据自己的实际情况来灵活设置用户操作权限和数据权限。用户管理模块包括“用户管理”以及“故障管理人员配置”。用户类型包括系统管理员、公司管理员、区域管理员和个人用户，通过“userinfo”用户表的“level”字段来判断。系统管理员拥有平台最高权限，可以查看系统用户的所有信息，并根据需要进行增删改查等操作。区域管理员权限相对低一级，只能对本区域内的公司管理员及个人用户信息进行增加、修改或者删除。公司管理员可以查看修改本公司的用户信息，不能查看本公司外的任何用户信息，个人用户根据分配权限对系统进行相关操作。为对系统保护更加完善，本系统不提供用户自行注册功能，管理员可以统一添加系统用户并为其分配相应权限。“userinfo”用户表结构如图3-7所示。图3-7用户表结构图（2）感知节点ID是感知网络的核心，感知接入节点与节点运维模块的通信、行业应用设备与行业应用服务器的通信都以ID为标识，由设备ID可以跟踪节点的属性信息、性能记录、故障记录、属性更新信息等。感知接入节点需[31]要先在ID管理授权之后才能接入网络平台使用。运维平台提供服务器配置功能，主要包括：公司信息配置、行业信息配置、商品信息配置、区域信息配置、WebService配置、感知节点配置、SMEPC授权配置和代码升级。在配置SMEPC授权时，登录运维平台需要管理员身份，“配置服务器”菜27万方数据 武汉理工大学硕士学位论文单下提供“SMEPC授权”权限，可以让用户对产品和公司ID分段授权。系统首先判断用户身份，然后查询用户的权限，再根据“smprivilege”表来将本公司下辖不同产品的ID授权状况显示出来，用户根据需要可以进行添加、修改、删除等操作。在执行添加、修改ID段操作之前会判断其授权范围是否与已有产品覆盖范围冲突，如果有则页面提示“操作失败，授权范围冲突”，如果不存在冲突就将更新后数据在列表中显示。（3）运维模块可以提供细致的监测功能，使运维人员能够在线及时跟踪各个节点的运行性能，查询感知接入节点的拓扑结构、了解其负载，并测试连通性。功能包括：1）地理位置查询。感知接入几点定位分为固定地理位置和自带定位模块两种，固定地理位置节点可以由管理员在平台上设定节点位置经纬度，平台可以不间断更新自带定位模块节点上报的位置经纬度。用户登录平台可以在地图上了解节点所在地理位置，当需要维护时可以快速定位节点位置并引导维保人员到达现场。2）拓扑结构查询。感知节点数量庞大，种类繁多，高级感知节点作为根节点，其下可以挂在很多普通感知节点和移动感知节点，通过拓扑结构查询运维人员和开发人员可以简单明了的了解物联子网和传感子网各感知接入节点和感[31]知终端的拓扑关系。SSN、SM拓扑结构查询界面如图3-8所示。图3-8传感节点拓扑结构查询3）SM性能查询。可以查询到SM节点发送指令、成功/超时响应次数，RSSI值，电池电量、温度、使用流量等信息。4）SSN性能查询。可以详细查到感知节点的CPU、内存使用率、网口发送/接收及丢包率、ADC值等，并可以以曲线图形式查询一定时间内的节点的个数28万方数据 武汉理工大学硕士学位论文据波动状况。（4）感知节点故障管理。感知节点故障管理功能提升感知节点故障处理反[32]应速度，提高故障排除效率从而可以降低维护成本，提高系统的稳定性。运维模块从故障信息产生、告警、处理到最后完成流程如下：1）发现故障：感知节点有故障发生时会主动上报原因，或系统主动监测到感知接入节点活动周期超时。2）故障告警：系统可以根据故障内容以网页弹窗、电子邮件、手机短信和第三方应用系统消息推送等几种方式将故障警告发送给相应人员。3）处理故障：运维人员根据告警信息分析感知节点故障原因，通过地理位置查询可以快速到达现场。4）故障修复：运维人员将节点故障状态更新为“维修中”，修复完成之后更新为“修复完成待确认”，在节点正常运行一段时间之后，维保小组将状态更新为“已修复”。故障修复过程中运行公司、应用接入用户都可以查询跟踪。5）查询历史故障：历史故障查询可以为维保人员排除故障提供很好的参考。3.4本章小结本章首先设计了基于物联网的电梯监控系统数据采集模块，然后开发了数据转发模块，数据转发模块能把传感节点状态数据发送到节点运维模块，把电梯数据发送到监控平台，最后对运维模块平台进行设计和开发，运维模块能远程监控管理SSN、SM等节点并对其故障做出响应，保证基于物联网电梯监控系统的稳定运行。29万方数据 武汉理工大学硕士学位论文第4章系统监控平台的设计与实现4.1开发环境和相关技术监控平台采用B/S开发模式。伴随着因特网的兴起，B/S因为具有很强的共享性和开发运行维护简单的优点逐渐流行，它是一种典型的表示层、处理层以及数据层的三层结构模式，表示层浏览器通过超文本格式浏览和输入信息，不能够处理业务，功能层服务器不仅能够存储管理页面，也可以处理业务逻辑，运行相应的处理程序来响应Browser发送来的任务请求，数据库服务器进行数据逻辑处理，执行增、删、改、查等操作后把处理数据结果提交给服务器。B/S结构有操作使用简单，维护升级方便、成本低选择多的优势，在任何地方只需要一台能上网的手机或PC终端，获得系统管理员授权之后，不需要在本地下载任何指定的应用程序就可以进行操作，B/S结构客户端只是浏览器，系统进行维护升级等操作时不需要考虑用户规模扩大以及分支机构增多等因素，服务器接入专网之后，技术人员可以异地进行共享操作，也可以对服务器进行升级和维护，B/S结构对系统配置和性能要求较低，可以支持多种操作系统和任何浏览器，用[33]户选择多种多样。本电梯监控系统应用层监控平台在Windows操作系统下开发，开发环境选择了由微软公司开发的VisualStudio2010，它支持云计算机构，能发挥多核并行运算的威力，并且兼容Windows7。采用面向对象程序设计语言C#编程，C#具有VisualBasic、Java和Delphi等语言的优点，语言自由、简单，提供强大的Web服务器空间，保留C++的强大功能，支持跨平台，与XML相融合具有快速应用开发功能。数据库采用速度快，可靠性高和适应性强的Mysql，它是一种将数据保存在不同表中的关联数据库，使用最常用标准化SQL语言来访问数据库，使用完全多线程的核心线程，支持多处理器，能充分利用CPU资源，可运行在不同的操作系统下，能方便的移植，支持主机验证，支持TCP/IP、JDBC和ODBC多种途径连接，Mysql为包括C、C++、C#、Java等多种编程语言提供API，用户权限设置操作简单，在目前数据库系统中运行速度最快，可以保存超过上千万条记录，并且同时支持大规模的用户访问数据库。30万方数据 武汉理工大学硕士学位论文数据转发模块以Webservice方式提供服务接口，电梯应用服务器按照协议标准提供Webservice接口，暴露其服务。运维平台管理员将电梯应用服务器Webservice接口信息注册到物联网平台，并为其配置相应的行业编码，授权行业编码对应的EPC，传感节点就可以和电梯应用服务器进行数据交互。Webservice是一项新的能不借助专门附加的第三方软硬件就可以使得在不同机器上运行的应用集成和相互交换数据的web应用程序，不需要关注应用之间编程语言、平台和内部使用的协议。URL可以识别Webservice，通过XML描述接口和发现绑定，与其他程序拥有良好的交互性，它具有模块化、自表述、自包含和松耦合的特点，可以通过Web查找、发布和调用，运用面向服务的体系结构SOA，服务调用通过服务开发者、应用者和管理中心彼此之间的交互来完成。编程接口采用WSDL（基于Web服务描述语言），简单对象访问协议SOAP提供了Web服务和应用程序间通讯手段，自身的特性则通过统一描述发现和集成UDDI来注册，SOAP、WSDL和UDDI都建立在可扩展标识语言XML之上[34]。Webservice采用HTTP协议，服务器端和客户端通过XML进行通信，关键点有两个：一是通过XML描述服务端提供的功能，二是通过SOAP通信，即采用嵌入了XML描述结果的HTTP协议进行通信。采用SOAP通信和可扩展标记语言XML可以实现跨平台和跨语言，百分之九十九以上的主机和服务器都能支持HTTP协议，所以支持HTTP协议的主机和服务器都能建立通信联系，一般情况，防火墙会打开某个端口实现不同主机之间的通信，而不会封掉80端口，HTTP协议就可以安全、方便的通信，任何开发语言都支持XML文本解析，通过XML限制通信内容就可以跨语言障碍实现不同语言间的通信。数据转发模块用PHP语言开发，可以提供统一的标准化服务，客户端可以用C#访问，客户端采用标准的SOAP方式将电梯实时状态、故障信息和心跳包指令数据封装成HTTP请求发送到数据转发中心，数据转发中心接收到客户端SOAP请求后找到对应方法接口，以相同的方式将数据发送到节点运维模块平台和电梯应用服务器，这样就能实现双方请求和响应的完全畅通，每次返回的XML中至少都包括status和type，当返回status为0时表示接收端处理请求失败，返回为1时表示成功处理接收端请求，接收到的数据报文类型采用十进制数，如当SSN发送注册报文（0x80）到数据转发模块时，返回的type值就是128。本系统开发设计的程序版本管理管理软件采用TortoiseSVN，它可以随时记录服务器里每个文件的任何变动，Checkout，根据服务器URL检出程序并传到本地；Update，将服务器最新版本下载更新至本地；ResolvingConflicts，当同一31万方数据 武汉理工大学硕士学位论文个文件被多个人修改了不同的部分，程序会提示冲突；Commit，将本地修改的最新程序上传并创建新的版本；CreatePatch，创建补丁，为避免程序被随便更改，补丁通过管理员审核才可以上传到服务器；Diff，创建diff文件可以明确显示程序修改的部分，说明修改目的方便对比。4.2数据库设计良好的数据库设计可以提高系统的效率和增强实时性，因此设计的数据库要冗余小、结构合理，数据库表每列数据项不能有多个值并且不可分割，表中[35]有一列是存储实例的唯一标识从而可以唯一的区分表中每个实例或行。根据系统需求，本监控平台数据库中有角色表，用户地区关联表电梯，用户表，系统页面表，电梯系统菜单表，电梯保养记录表，电梯维修记录表等共计三十四张表。数据库中部分数据表和表功能、主要字段如表4-1所示。表4-1数据库部分表设计数据表主要字段功能Plat_Users_T用户ID，用户名，密码，真实姓名，联系电话等用户表Plat_Companys_T公司ID，公司名称，公司类型，公司联系地址等公司表Plat_Villages_T小区名称，所属物业公司ID，详细地址等小区表Plat_Lifts_T电梯编码，电梯品牌，电梯型号，制造单位电梯表Plat_Notices_T公告标题，公告内容，公告类型，创建人ID等公告表Plat_Permissions_T权限名称，页面ID，菜单ID等平台权限表Plat_Modules_T模块名称，打开方式，模块URL，模块状态等系统模块表Plat_Pages_T页面ID，页面名称，页面路径等平台页面表Plat_Menus_T父类菜单ID，菜单名称，默认页面ID等平台菜单表Plat_Users_Card_T用户ID，员工卡号，操作日期，操作人等用户卡号绑定表Plat_R_Users_Lifts_T员工ID，电梯ID，是否为业主，状态，添加人等人员电梯管理表Lift_PropertyGroups_T电梯分组ID，所属公司ID，所属小区，组名等物业公司电梯分组表Lift_RunningStatus_T电梯ID，运行方向，负荷，当前状态，故障类型等电梯运行状态表Lift_Mots_T电梯ID，年检结果，实际年检日，年检人等电梯年检表Lift_UserCardRecords_T卡编号，电梯ID，刷卡类型，电梯状态，操作人等用户刷卡记录表Lift_ServiceArea_T维保公司ID，服务区域名称，创建人，备注等维保公司服务区域表32万方数据 武汉理工大学硕士学位论文视图是一个虚表，它是从数据库中其他基本表（也可以是视图）中导出来的。在数据库中，视图的数据来源于数据库中已经存在的基本表，查询视图中的数据时会受到基本表数据变化的影响。视图机制可以把表之间的连接操作隐藏起来，让用户把注意力放在索要用的数据上，使数据库结构看起来简单清晰，从而简化用户操作。程序开发时，数据库会进行增加或修改字段等重构工作，此时视图因具有一定程度的逻辑独立性，用户的应用程序就不会受到影响。视图还可以更加清晰的表达查询通过对不同权限用户创建不同的视图可以隐藏基本层表结构，这样对机密数据就可以进行很好的安全保护。本电梯系统监控平台开发时总共创建了lift_maintenancestat_v，plat_r_users_lifts_v等64个视图。如电梯视图lift_lift_v是建立在plat_lifts_t、plat_villages_t两个基表上，SQL语句如下：SELECT`a`.`LiftID`AS`LiftID`,`a`.`LiftName`AS`LiftName`,`a`.`VillagesID`AS`VillagesID`,`a`.`LiftBrand`AS`LiftBrand`,`b`.`CompanyID`AS`CompanyID`,`a`.`ProvinceID`AS`ProvinceID`,`a`.`CityID`AS`CityID`,`a`.`DistrictID`AS`DistrictID`,`a`.`TownID`AS`TownID`FROM(`plat_lifts_t``a`LEFTJOIN`plat_villages_t``b`ON((`b`.`VillageID`=`a`.`VillagesID`)))33万方数据 武汉理工大学硕士学位论文4.3平台功能模块设计监控平台可以让用户实掌握电梯的实时运行状态和维保状况，并对故障做出及时响应处理，系统用户有四类：政府相关管理部门、物业公司、维保单位、系统管理员，不同用户功能权限不同。（1）政府相关管理部门按品牌、物业单位和维保单位统计电梯的分布情况，通过平台发布电子公告和行业新闻，查看实时和电梯历史故障记录，查看超期未保养的电梯和历史保养记录，还可以查看维保单位考核分数，其分数计算规则是：总得分=10-事故率扣分-按时保养率扣分-未及时维修率扣分，其中按时保养率低于百分之九十五的扣1分，低于百分之九十的扣2分，低于百分之八十五的扣3分，低于百分之八十的扣4分，事故（电梯困人超过规定时间未处理）[36]每发生一次扣1分，电梯出现故障后未及时维修的每次扣0.5分。（2）物业公司可以在平台查看、修改自己单位的基本资料并管理系统登录账号密码，可以查看自己物业所管电梯的基本资料和对应维保单位的基本资料，能对电梯进行分组管理并查看实时运行状态，查看电梯的历史故障的详细情况，查询电梯的维保状况，提醒维保单位对超期未保养电梯进行保养。（3）维保单位可以在平台查看、修改自己单位的基本资料并管理系统登录账号密码，可以查看修改所有电梯的基本资料，并能在系统中新增电梯，为维保员工分配固定卡号方便监控管理，查看自己对应的物业公司的基本资料，统计超期未保养的电梯和查阅未来一段时间需要保养的电梯。（4）系统管理员可以注册电梯，为电梯分配唯一的网络标识IMSI号码，增添、编辑、删除用户账户信息，分配系统角色，对其访问权限进行管理。34万方数据 武汉理工大学硕士学位论文电梯监控平台电梯分布统系统管理电梯管理维修管理故障管理保养管理计维未电保电电保历按按按及梯按用电年单梯梯电养史电维物时品期户角电梯检位实历梯超保梯保业维牌保审色梯分状按时史事期养品单单修故养核管列组况时故故故电记牌位位电障率管理表管列维障障统梯录统统统梯率统理理表修记记计列列计计计查统计统录录表表询计计图4-1监控平台功能结构图4.3.1电梯分布统计模块设计该模块是政府用户登录系统之后，根据电梯的注册信息，在勾选省市区镇的前提下可以按电梯品牌，维保单位和物业单位统计所辖范围内的电梯数量，本模块包括按电梯品牌统计、按维保单位统计、按物业单位统计三个子模块。按电梯品牌统计操作步骤如下：（1）用户登录系统后，选择菜单“电梯分布统计”；（2）页面获取菜单“电梯分布统计”下3个子模块对应的3个菜单；（3）返回3个菜单选项到页面显示；（4）用户选择菜单“按电梯品牌分布统计”；（5）页面请求网站iis服务器，要求访问“按电梯品牌分布统计”页面；（6）iis自行处理“访问‘按电梯品牌分布统计’页面”的请求；（7）iis发送请求数据库操作；（8）数据库处理请求；（9）数据库返回数据到iis；（10）iis处理数据，并返回页面数据到客户端；（11）初始化页面“按电梯品牌分布统计”；（12）显示页面。35万方数据 武汉理工大学硕士学位论文其序列图如图4-2所示。政府用电梯分布统计模按电梯品牌分布iis数据库户块统计1：选择菜单“电梯分布统计”2：获取二级菜单3：返回3个子模块的菜单5:请求页面4：选择菜单6：自处理页面请求“电梯品牌分布统计”10：返回7：请求数据8：处理页面数据数据请求9：返回DB12：显示页面11：初始化页面数据13：选择省级下拉14：更新市级下拉数据源15：显示页面16：选择市级下拉17：更新区级下拉数据源18：显示页面19：选择区级下拉20：更新镇级下拉数据源21：显示页面20：选择镇级下拉23：自处理页面请求21：点击查询按钮22：显示页面24：请求数据26：处理数据请求27：返回页面数26：返回DB数28：显示页面据据图4-2按电梯品牌统计电梯数量序列图36万方数据 武汉理工大学硕士学位论文4.3.2电梯管理模块设计该模块可以进行电梯的注册、查看、编辑和删除等操作，还可以查看30天内需要年检的电梯以及电梯年检状况列表。政府、维保、物业不同用户登录对[37]应权限模块不同。（1）电梯管理用户可以查看电梯ID，电梯名称，电梯编码，所属小区，所属维保单位，SIM号，所属品牌等信息，还可以进行相关的添加、查看、编辑、删除等操作。点击“注册电梯”，“编辑”等操作按钮，以遮罩层的方式弹出电梯相关操作页面，维保单位物业单位没有删除权限，只有维保公司管理员才能进行编辑，设备注册由系统管理员来完成。电梯列表界面如图4-3所示。图4-3电梯管理列表电梯注册时，系统管理员登陆系统，点击“设备注册”按钮，在注册页面输入设备的电梯名称、编码、所属小区、所属维保公司，SIM号，电梯型号，下次维保日期，所属品牌等信息之后提交，系统进行数据合法性检查，通过之后会页面显示“设备注册成功”。电梯注册界面如图4-4所示。37万方数据 武汉理工大学硕士学位论文图4-4电梯注册界面（2）分组管理物业单位所辖范围会包括多区域内多个小区的多台电梯，此模块可以让物业单位用户按区域等级查询某范围内某个小区的电梯分组信息，并能根据实际公司需要进行所辖范围内的电梯进行分组，方便管理。（3）年检管理电梯属于特种设备，根据国家相关安全监察条例规定，特种设备使用单位需要每年按安全技术规范定期检验设备，设备没有进行定期检验或者检验不合格将不得继续使用。本系统用户可以查询在某区域范围内某个小区未来三十天需要年检的电梯数量和某段时间内小区电梯的年检情况，政府相关部门可以对年检状况进行评定。4.3.3系统管理模块设计物业单位、维保单位和系统管理员可以对用户进行管理，也可以对系统内的角色进行管理。（1）用户管理系统管理员可以查看系统内的所有用户信息：用户名，真实姓名，联系电话，用户类型，注册时间和当前是否禁用等状态，并能够进行查看，删除等操[38]作，并能编辑用户类型（包括平台用户和普通用户）和角色分配。其操作界面如图4-5所示。38万方数据 武汉理工大学硕士学位论文图4-5用户管理界面（2）角色管理电梯监控平台有查看、编辑、删除小区信息、编辑角色、添加电梯、查看公告、订购电梯、人员地区分配等不同的功能权限，不同类别用户对应的平台操作权限不同，因此把不同权限组合命名为固定角色然后分配给相应用户，可以方便管理，管理员可以新增加角色，也可以查看编辑已有角色并根据需要对其进行删除等操作。角色管理界面如图4-6所示。图4-6角色管理界面4.3.4故障管理模块设计监控平台可以提供按维保单位、电梯品牌进行故障率统计，也可以查询电梯的实时故障情况和历史故障记录，从而提供有效的电梯使用信息，有助于相[39]关单位改进产品并对其有效的监督管理。39万方数据 武汉理工大学硕士学位论文（1）电梯故障率统计政府和维保单位按区域等级如省市区镇小区查询某段时间范围内所管理电梯的故障率，只有政府用户可以按电梯品牌统计电梯故障率，电梯故障率计算方式为：电梯宕机时间总和/电梯工作时间总和*100%。（2）故障记录查询政府、物业、维保用户可以查询当前状态下所辖范围内电梯故障状况，可以查询其故障类型，运行方向，所处楼层，是否有人，开始时间，所属小区和维修进展状况，根据故障记录可以对相关工作进行进一步安排，也可以按区域等级查询某个范围内电梯历史故障记录。电梯发生故障，维修人员维修前后都需要进行刷卡，保养人员进行电梯保养管理时也要进行刷卡来记录电梯的保养记录。电梯状态根据刷卡情况状态转换如图4-7所示。异常报文异常报文故障中5正常报文多卡正常1正常间隔刷卡报文报文维修中7卡B（有多张卡刷卡）卡A多次刷卡异常多次报文保养中2刷卡正常正常报文报文维修中6正常正常故障异常报文报文刷卡完成报文报文结束刷卡异常多次报文刷卡正常异常报文报文故障报保养结束文等待3正常刷卡维修结束维修结束保养结束维修结束等待８报文等待９等待4刷卡１０等待正常多卡报文刷卡等待报文刷卡报文图4-7电梯状态转换图系统状态转换流程说明：（1）状态1（正常）时收到刷卡报文，状态变为2（保养中）；收到正常报40万方数据 武汉理工大学硕士学位论文文时，保持状态不变；收到故障报文时，跳转到故障中状态5。（2）当为状态2（保养中）时收到非正常报文（除刷卡报文外）时，状态保持不变；收到刷卡报文，本次刷卡与上次本卡刷卡时间间隔小于10分钟时，状态维持不变；当本次刷卡与上次刷卡时间间隔大于10分钟则跳转到状态4（保养结束）；收到正常状态报文，但上一个报文也为正常报文，则状态保持不变，如果上一个报文为非正常状态报文，则跳转到状态3（保养结束等待）。（3）状态3（保养结束等待）时收到正常状态报文，当前状态保持不变，收到非正常状态报文时，系统状态跳转到状态2（保养中）；当收到刷卡报文或保养等待时间超时（30分钟）时，系统状态跳转到状态4（保养结束）。（4）跳到状态4时，收到报文为正常报文则跳转到状态1，如果为故障报文则跳转到状态5（故障中），如果为刷卡报文，则保持状态不变。（5）状态5（故障中）时，收到故障类报文，保持状态不变;收到刷卡报文时则跳转到状态6；收到正常报文数据时，跳转到正常状态1。（6）状态6（维修中）时，收到刷卡报文且与上次本卡刷卡间隔小于10分钟，则状态不变；收到刷卡报文且与上次本卡刷卡间隔大于或等于10分钟，则跳转到状态8；收到另外一张卡刷卡报文则跳转到状态7；收到正常类报文时，跳转到状态8（维修结束等待）。（7）状态7（维修中（有第二张维保卡刷卡））时，收到刷卡报文，当前卡与上次本卡刷卡间隔小于10分钟时，保持状态不变；收到刷卡报文，但还有卡没完成结束刷卡时，保持状态不变；收到刷卡报文，A和B卡都完成刷卡，跳转到状态10；收到报文表示正常状态时，跳转到维修结束等待状态9。（8）状态8（维修结束等待）时，收到故障类报文时，跳转到状态6；收到A卡刷卡报文或保养结束等待超时，跳转到状态10。收到正常报文时状态不变。（9）状态9（维修结束等待）时，收到正常状态类报文时，保持状态不变；收到故障类报文时，跳转到状态7，收到刷卡报文此时A、B卡都完成结束刷卡或维修结束等待超时，状态跳转到状态10。（10）状态10时，收到故障报文时跳转到状态5；收到正常报文时跳转到状态1；收到报文数据表示刷卡时则状态不发生改变。相关说明：（1）电梯在刷卡前出现检修、安全回路断开、故障现象均表示为故障。（2）第一次刷卡时电梯为正常状态则该次为保养刷卡，保养过程中收到任41万方数据 武汉理工大学硕士学位论文何的故障报文均认定为保养中。（3）第一次刷卡时电梯为故障状态则该次刷卡为维修刷卡。（4）维修开始、保养开始按第一次刷卡的时间计算。保养或维修结束时间以第二次刷卡时间计算或者由系统采用默认方式计算。（5）电梯在保养或者维修中出现的各类故障现象均不做告警,不做故障记录。（6）电梯在本次维修未成功，需另行安排时间过来维修时，本次需要刷卡表明结束本次维修，在下次来维修前的这段时间电梯处于断电或者停止运行状态。4.4基于电梯故障点关联规则挖掘算法改进目前电梯维修主要是在异常故障发生之后采取针对本故障的维修，传统的维护并没有分析设备故障间的关系，数据挖掘可以从数据库大量的历史故障记录中识别抽取有用的信息，发掘电梯故障间的关联规则，从而为电梯维修提供合理的安排策略，减少维护成本。数据预处理：电梯约有250种的故障类型，在这里我们将电梯故障类型标记为F（1i250），在数据库中用datediff函数将故障发生时间转化为距离i2010-01-01天数，如2013-05-31日发生的故障时间记录为1246。电梯维修记录表中记录了电梯的编号，运行方向，故障类型和故障发生时间，故障在时间轴上表现如图4-8所示。FF2546F25F90F12F23F5F5F143F238故障类型5436546767381035114112591302时间图4-8故障类型和故障时间转化图横轴上方表示故障类型F，下方表示故障发生时间（时间为距离2010-01-01i的天数）。4.4.1关联规则形式和挖掘任务关联规则挖掘最早应用在超市购物，从顾客购物数据得出商品销售的规律，比如百分之二十事务中，百分之七十的买了牙刷的顾客也会买牙膏，从而为超市商品摆放提供借鉴，提高营业额。42万方数据 武汉理工大学硕士学位论文集合I{I,I,I,I}中包含n个项目，I中若干项目可以组成集合事务T，123n[40]并为其分配特定的标识符TID。数据库关联规则发现定义：（1）事务集A在数据库D中有S%的事务支持，则表示数据库对事务集A的支持度大小为S。（2）事务集AB在数据库D中的支持度为S，则表示AB关联规则（A发生的前提下B也发生）的支持度大小为S。（3）事务集A在数据库D中C%的事务支持事务集B，则表示AB关联规则（A发生的前提下B也发生）的可信度大小为C。数据库D中的关联规则无穷多，通过设定最小支持度、最小可信度两个阈[41]值可以发掘对用户有价值的关联规则。在数据库D中找出的关联规则不仅需要满足用户定义的minconf（最小支持度），同时也需要不小于给定的minconf（最小可信度），即对于关联规则AB，需满足S(AB)>minsup，且S(AB)/S(A)>minconf，关联规则的挖掘主要分为两步：首先找出大项集，大项集需要满足用户给定最小支持度，然后根据找出的大项集产生用户感兴趣的关联规则，如果集合x是大项集I的非空子集，且满足S(I)/S(x)minconf，则输出关联规则x（Ix），若关联规则x（Ix）不满足指定的最小可信度，那么y（Iy）也不是强关联规则，其中y是x的非空子集。若x（Ix）大于最小可信度，那么y（Iy）满足最小可信度。候选集和最小支持度阈值的决定算法的效率，候选集越多，算法越慢，支持度阈值越大，算法执行时间越少。Apriori算法是关联规则挖掘中最经典的算法，它首先根据事务集统计出仅包含唯一元素的一维最大项目集，该项目集中的元素需满足给定的最小支持度，然后找出k维候选集，k维候选集是根据k-1步中生成的最大项目集产生，从k[42]维候选集中找出满足最小支持度的k维最大项目集，其中k2。从电梯维修记录表中可以看出，一些故障会在另一种故障出现后相隔较近的时间段内出现，电梯关联故障就是指在规定时间内，故障x发生后故障y也有可能发生，根据电梯故障间关联规则，在维修故障x时也对关联故障y做预防性维护可以有效防止其发生，从而提高电梯的维保效率。4.4.2基于电梯故障点的关联规则挖掘算法改进关联规则挖掘关键在产生合理的事务集，传统关联规则挖掘算法无法很好43万方数据 武汉理工大学硕士学位论文的适用在电梯监控这一特殊应用上，电梯故障的事务集难以选择，因为电梯维修记录表中按时间顺序记录每部电梯的故障类型，人为或者机器的原因会造成数据断层，单纯按故障序列固定划分时间段，可能会把临界点处原本时间相隔较近的故障划分为不同事务集，也会在因人为或者机器原因产生的数据空白处生成无用事务集，影响关联规则支持度和置信度的大小，对电梯维修管理起负面作用。目前已有的挖掘电梯故障间的关联规则算法的事务集基于电梯故障点来产生，即首先选取时间T,假设故障F的发生时间为T，在时间范围（TT，miniiiminTT）内出现的故障标记为一条事务，关联规则中的项就是电梯的各种故障imin异常类型。根据系统安全性的高低可以设定T的大小，较大的T有助于得到minmin更广泛的关联规则，降低生成关联故障的标准，维修时会兼顾更多的关联故障，从而提高维修效率，确保电梯运行的整体安全性，反之，对较低安全性的系统可以采用较小的T。min该算法围绕电梯故障生成事务集，可以在数量上满足数据挖掘需求，避免原始数据“断层”带来的负面影响。但是该方法得到的事务集会因为故障时间间隔原因而比理想情况大，会包含重复的事务。如在图4-9中(图中所标出的时间是以5天为一单位)。F3F2F1F3F1F3F5F2F5时间图4-9电梯故障发生状况图令T=5天，使用上述算法，在图中虚线框处生成的事务集为（F，F）（F，min131F，F）和（F，F），实际上只有一条事务（F，F，F），多余的事务会3535135影响关联规则的最后结果。因此在此提出以下改进算法如下：在故障点F生成事务时，首先检测（TT）时间段内是否有故障发生，iimin若有则记作F，继续检测（TT）时间段内是否发生故障，重复此步骤直i1i1min至无故障发生，最后输出事务（FF,,...F）。若在（T，T）内存在重复故ii1iniin障F，则将事务拆分为（FF,,...,F）和（FF,,...,F），其中F为重复故障jii1mjj1nmF的前一条故障记录，F为最后一条故障记录。jn针对图4-9中的电梯故障发生状况，按基于电梯故障点挖掘算法和按基于电梯故障点挖掘改进算法生成的事务集如表4-2所示。44万方数据 武汉理工大学硕士学位论文表4-2关联规则挖掘事务集对比表算法基于电梯故障点挖掘算法改进算法Tid1（F）（F）332（F,F）（F,F）21213（F）（F）334（F,F）（F,F,F）131355（F,F,F）（F）13526（F,F）（F）3557（F）28（F）5实际情况故障F,F,F发生时间间隔较近，应该生成唯一的事务135（F,F,F），电梯故障的发生时间比较集中，并不是按使用时间按均匀分布，135事务集生成过程中，相近临时间内发生的故障可以看成是一个事务，从上表分析可知，通过此改进算法得出的事务集更容易得到准确的符合实际情况的关联规则，它不会把相隔较远的故障划分到相同事务中，也不会把间隔较短时间内发生的故障分到不同的事务内，从而避免冗余事务的产生。电梯故障系统生成关联规则结果可以用F，F，…FF来表示，Sup=S%ii1jkConf=C%，表示在规定时间范围内，故障F，F，…F发生概率在故障事务集ii1j中满足用户给定支持度S%时，故障F发生的概率为C%。k4.5本章小结本章首先研究了监控平台开发所用的环境和相关的编程关键技术，并设计满足系统需求的数据库，然后详细开发实现平台电梯分布统计、电梯管理、系统管理、故障管理等功能模块。最后针对数据库中电梯故障记录，对基于电梯故障点的电梯关联规则挖掘算法进行了改进，以助于挖掘出更有效的关联规则。45万方数据 武汉理工大学硕士学位论文第5章系统测试和实验5.1系统软件测试电梯监控系统的测试主要进行软件运维平台和监控平台等重要模块的测试，发现系统缺陷、程序错误以及与用户需求矛盾的地方，对系统性能进行优化处理，保证电梯监控准确性和实时性。5.1.1监控平台用户多处登陆测试为保证系统安全，用户在同一时间只能在一个地点登陆系统进行操作，对监控平台用户多处登陆测试如表5-1所示。表5-1监控平台用户多处登陆测试测试项目监控平台用户管理测试用例标题测试用户在多处重复登录测试用例场景测试多浏览器同时登录运维前端预置条件已知监控登录用户名(whwb)、密码(000000)。1)登录电梯监控平台前端(www.lift.com)；2)正确输入用户名、密码、验证码，点击“登录”；执行步骤2)在另一浏览器中打开运维前端，正常登录；3)返回第一次登录的浏览器，进行任意操作；4)输入正确用户名、密码、验证码，点击登录。1)显示监控平台页面，需填写用户名、密码、验证码；2)登录成功，显示用户页面；预期输出3)弹出重新登录提示框，确定后弹出登录页面；4)登录成功，可进行正常操作。1)登录成功，显示电梯监控平台；2)登录成功，显示用户页面；实际输出3)弹出重新登录提示框，确定后弹出登录页面；4)登录成功，可进行正常操作。测试结果结果与预期相同，功能完整46万方数据 武汉理工大学硕士学位论文5.1.2SMID段授权测试SM进行数据的采集首先要在运维服务器注册，对其进行ID授权，电梯应用公司获得指定EPCID段内授权之后方可使用，SMID段授权测试用例如表5-2所示。表5-2SMID段授权测试用例表测试项目SMID段授权测试用例标题测试为电梯应用的SM进行ID段授权测试用例场景给电梯应用进行SMID段授权，前端可以查看结果预置条件已知运维前端登录用户名（wiot）、密码（123456），用户权限足够1)登录物联网运行维护平台前端(http://192.168.0.201:8001/wiot-maintain/index.php/login)；2)正确输入用户名、密码、验证码，点击“登录”；3)点击左侧“配置服务器”菜单下的“配置SMEPC授权”；4)点击“添加新授权”按钮；执行步骤5)不填写数据，直接点击“保存”；6)填写与已有授权段冲突的新授权段，点击“保存”；7)正确填写各项数据，点击“取消”；8)点击“添加新授权”按钮，正确添写各项数据，点击“保存”；9)在授权界面中查看添加的内容。1)显示登录页面，需填写用户名、密码、验证码；2)登录成功；3)右侧显示SMID段授权表，有添加、修改、删除功能；4)弹出添加新授权页面；预期输出5)提示某些字段为必填字段，保存失败；6)提示ID段重复，请重新填写；7)返回感知节点页面，未添加新节点；8)弹出添加成功提示框，返回感知节点页面，已经加入新添加的授权；9)可以看到新添加的授权。1)显示登录页面；2)登录成功；3)右侧显示SMID段授权表；4)弹出添加新授权页面；实际输出5)提示保存失败；6)提示错误；7)返回感知节点页面；8)添加成功；9)可以看到新添加的授权。测试结果结果与预期相同，功能完整47万方数据 武汉理工大学硕士学位论文5.1.3电梯实时监控测试用户登录系统可以查看电梯状况，并能监测电梯的实时运行状态，包括电梯位置，维保单位相关负责人以及电梯所在楼层等信息。电梯监控测试用例表如表5-3所示。表5-3电梯实时监控测试表测试项目电梯实时监控测试用例标题测试监控电梯实时状态测试用例场景测试用户实时监测电梯运行状态预置条件已知运维前端登录用户名(whwb)、密码(000000)。1)登录电梯监控平台(www.lift.com)；2)正确输入用户名、密码、验证码，点击“登录”；执行步骤3)点击“电梯管理模块”中“电梯列表”4)选中电梯列表一行记录，点击“实时监控”按钮1)显示监控平台登录页面2)登录成功，显示用户页面；预期输出3)显示电梯列表页面4)页面左侧显示电梯基本信息，右侧显示电梯实时运行状态1)显示监控平台登录页面2)登录成功，显示用户页面；实际输出3)显示电梯列表页面，包括小区名称，电梯名称、品牌等信息4)页面左侧显示电梯基本信息，右侧显示电梯实时运行状态测试结果结果与预期相同，功能完整48万方数据 武汉理工大学硕士学位论文电梯实时运行状态界面如图5-1所示。图5-1电梯实时监控状态图5.2基于电梯故障点关联规则挖掘改进算法实验针对Mysql数据库中电梯维修记录状态表的5种模拟电梯故障信息，在windows环境下分别利用基于电梯故障点的关联规则挖掘算法和基于电梯故障点挖掘改进算法进行实验。算法改进前后生成关联规则条数对比如图5-2所示。图5-2关联规则条数对比图49万方数据 武汉理工大学硕士学位论文其中traditional表示传统算法，improved表示改进后算法，rules表示关联规则条数，sup表示设定的支持度，从上图可以看出，改进后算法生成的关联规则数目有所降低，但是更有利于查找对用户有科学指导意义的故障关联规则。当把最小支持度设置为0.13，最小置信度设置为0.2时，根据监控平台数据库电梯维修记录表中故障记录算法改进后生成电梯故障关联规则如图5-3所示。图5-3关联规则挖掘改进实验结果从上图可以看出当故障异常1，4同时发生时，故障异常2也发生的概率为百分之四十三，这样当工作人员在对电梯故障1，4进行修复性维修时，也可以对故障2进行预防性维修，可以在一定程度上延缓故障2的发生时间。当把最小支持度设置为0.13，最小置信度设置为0.2时，算法改进前后生成的电梯故障关联规条数数和事务集中事务个数对比如表5-4所示.表5-4算法改进前后对比表算法改进前算法改进后提高率事务个数1257242.4%关联规则条数171229.4%实验结果表明，在对基于电梯异常故障关联规则挖掘算法进行改进之后，事务集中减少了53个冗余事务项，关联规则也由原来的17个减少到12个，改进之后得到的关联规则准确性更强，更符合实际情况，从而能为电梯维保提供更科学的指导，大幅提高维保效率。50万方数据 武汉理工大学硕士学位论文5.3本章小结本章首先对系统运维和监控平台部分模块进行功能测试，然后根据电梯故障记录，用基于电梯故障点的关联规则挖掘算法和基于电梯故障点关联规则挖掘改进算法进行实验比较，最后分析本电梯监控系统在实际试用中的对维保效率的提高。51万方数据 武汉理工大学硕士学位论文第6章总结与展望6.1全文总结城市化的发展和经济的增长，使电梯越来越多的使用到了人们的生活之中，电梯种类和品牌多种多样，而因电梯关人、蹲底等故障对人类产生的伤亡事故也在逐渐增加，人们对规范化科学化地管理电梯等特种设备的要求也越来越迫切。物联网可以将所有物品与网络连接在一起，感知层能够实时准确的采集物理世界的数据和事件通过网络层可靠、高效率、无障碍的传输到应用层，然后经过处理和解析提供给用户或者企业人性化的服务，网络层也可以将应用层的用户指令传输到感知终端。我国也高度重视物联网的发展，投入了相当大的经费和精力来发展物联网行业，并取得了不少成效。目前市场上也有不少电梯监控系统，但是有一部分只是基于特定品牌电梯，并不能适用于所有电梯，系统平台架构通用性不强，无法拓展到其他特种设备的监控上。针对现有系统的不足，本文开发设计一套基于物联网的电梯监控系统，主要研究内容如下：（1）完成了终端感知层数据采集节点SM（SensorModule）和SSN（SimpleSensorNode）的开发，并设计了其组网和通信协议，可以实时的采集维保刷卡数据和电梯运行信息。（2）针对感知层上传的报文包括节点通用数据和电梯应用数据，开发了数据转发模块，它可以将报文进行分发处理，为方便传感节点的维护和管理开发了节点运维模块，能进行传感节点性能检测和故障管理。（3）设计了电梯监控平台的数据库，并完成了电梯管理，电梯分布统计，系统管理和故障管理等功能模块的开发，实现电梯的实时在线监控和故障处理。（4）研究了传统基于故障点的电梯故障间关联规则挖掘算法，针对其不足进行改进，通过实验对比得出改进算法能挖掘出对用户更有意义的电梯故障关联规则，为维保人员维修电梯提供科学指导，从而提高电梯工作的安全性和维保效率。本电梯监控系统数据采集传输的SM，SSN模块，数据转发模块，节点运维模块和监控平台经过测试，运行可靠稳定。52万方数据 武汉理工大学硕士学位论文6.2未来工作展望物联网的整体应用还在起步阶段，面向全行业的服务分发系统等都在研发探索阶段，但其应用给我们的生活带来的便捷已初见成效，经过一段时间的研究与设计，本系统可以实现电梯监控的所有预期功能，在佛山市顺德区500台电梯上已经进行试用，本人的主要工作集中在电梯监控平台的设计和实现上，系统功能还有待完善，改进算法目前仅对模拟数据进行实验对比。本文未来需要改进和完善的地方主要有：（1）监控平台数据库中视图需要优化，数据库把多级视图的查询变成一个复杂的结合体，会花费一定的时间，从而影响响应时间。（2）监控系统功能还有待进一步完善，比如本系统尚不能在同一界面实现多台电梯的同时实时监控，未将电梯故障类型分级，实现不同级别的故障通过短信通知到不同级别维保人员手中。53万方数据 武汉理工大学硕士学位论文致谢时光飞逝，转眼就要结束在武汉理工大学三年的研究生活，在这段珍贵的学校学习生活中，我学到了扎实的专业知识，提高了分析问题的能力，在导师带领下佛山一年的实习经历丰富了我的实践经验，培养了我的动手和为人处世能力。首先我要感谢导师周宁副教授，在他的耐心指导和点播下，我得以顺利完成毕业论文的撰写，他严谨的教学态度、扎实的专业技能和平易近人的生活态度深深的感染了我，将使我受益终生。其次我还有感谢在佛山实习期间周建新副教授对我工作上的无私帮助和生活上的悉心照料，还要感谢苏同舟工程师和尤传全工程师对我设计开发基于物联网的电梯监控系统给予的大力支持，在你们的帮助下，我掌握了很多专业技能和技巧，顺利完成了本系统的开发。特别感谢我的家人，是你们对我温暖关怀和默默支持，使我取得今天的优异成绩。最后感谢所有帮助过我的人，你们的鼓励和支持给了我坚持的动力和克服困难的勇气，使我能安心度过研究生生涯，顺利完成学业。54万方数据 武汉理工大学硕士学位论文参考文献[1]金新锋.电梯实时监控与故障报警系统设计研究[D].浙江大学,2012.[2]孙其博,孙娟娟.物联网概念、架构与关键技术研究综述[J].北京邮电大学学报,2010,03:1-9.[3]YanbingLiu.ModelingandPerformanceAnalysisBasedonDistributedControlforIoTService[A].IEEEBeijingSection,China、GuangzhouUniversity,China.Proceedingsof2013IEEEInternationalConferenceonComputerScienceandAutomationEngineeringVOL03[C].IEEEBeijingSection,China、GuangzhouUniversity,China:,2013:5.[4]郑杰.RFID读写器天线的研究与设计[J].微计算机信息,2007,23:228-229+269.[5]李航.物联网的关键技术及其应用前景[J].中国科技论坛,2011,01:81-85.[6]Hvistendahl,Mara.ChinaPushesthe‘InternetofThings’[J].Science,2012,336:6086.[7]赵志军.物联网架构和智能信息处理理论与关键技术[J].计算机科学,2011,08:1-8.[8]郭卫锋.EPC网络数据跨域传输安全机制研究[D].解放军信息工程大学,2012.[9]FengGao.IntegrationofIoTandDRAGON-labincloudenvironment[J].TheJournalofChinaUniversitiesofPostsandTelecommunications,2012,02:87-91.[10]胡军山.基于WinCE的电梯监控系统多串口通信实现[J].自动化仪表,2009,07:11-14.[11]Altun,Y.RemotemonitoringanddiagnosticsystemofPLCcontrolledanelevatorusingSCADA[J].Electrical,ElectronicsandComputerEngineering(ELECO),2-5Dec.2010:212–216.[12]徐行健.多电梯远程监控系统设计与实现[D].南京理工大学,2009.[13]李强.基于CAN总线的电梯监控系统的研究与实现[D].北京邮电大学,2009.[14]刘润莉,白金平,唐平.电梯远程监控系统的设计[J].控制工程,2011,S1:118-120.[15]李屹.电梯智能监测系统的设计与实现[J].制造业自动化,2009,08:55-56+97.[16]徐涛.基于发布/订阅机制的传感器数据分发系统的设计与实现[D].电子科技大学,2011.[17]李琳.基于RFID的物联网运维管理系统的设计与实现研究[D].华中师范大学,2012.[18]CesarViho.InternetofThings:Internetofchallenges[A].IEEEBeijingSection.Proceedingsof20135thIEEEInternationalConferenceonBroadbandNetwork&MultimediaTechnology[C].IEEEBeijingSection,2013:1.[19]SwbastienZiegler.IPv6perspectivesfortheInternetofThings[A].Proceedingsof2012IEEE2ndInternationalConferenceonCloudComputingandIntelligenceSystems[C].2012:1.55万方数据
