數(shù)據(jù)采集及控制技術(shù)的研究分析

宋金

摘 要 數(shù)據(jù)采集處理及控制技術(shù)是對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集和處理的技術(shù)，是主要對(duì)客戶信息進(jìn)行接收、分析處理、傳送、儲(chǔ)存的工作，它對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行分析，然后轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)信號(hào)，最后將信息儲(chǔ)存到電腦里，從而反映出真實(shí)的數(shù)據(jù)信息，為其他工作的開展提供依據(jù)。此項(xiàng)技術(shù)主要通過采集器、傳感器、轉(zhuǎn)換器、計(jì)算機(jī)等設(shè)備進(jìn)行操作，反映出來的通信信息數(shù)據(jù)可直接表現(xiàn)運(yùn)營(yíng)商的經(jīng)營(yíng)狀況，以及市場(chǎng)消費(fèi)信息，而網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程監(jiān)控也成為了控制技術(shù)中的主要手段。

關(guān)鍵詞 數(shù)據(jù)；信息；通信；控制技術(shù)

中圖分類號(hào)：TP27 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）02-0055-01

1 數(shù)據(jù)采集內(nèi)涵

數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)也可以稱為獲取和處理的系統(tǒng)，它是信息科學(xué)中的重點(diǎn)環(huán)節(jié)，是一種利用裝置對(duì)于系統(tǒng)之外數(shù)據(jù)進(jìn)行采集并且回饋到系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的技術(shù)手段，其應(yīng)用范圍較廣，主要設(shè)備有傳感器、顯示器、計(jì)算機(jī)等，可以根據(jù)不同情況組成不同模式的自動(dòng)化系統(tǒng)。

2 控制技術(shù)研究

網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)即Network Control Technology-NCT，主要運(yùn)用在工業(yè)控制方面，例如DC控制系統(tǒng)、遠(yuǎn)程教學(xué)、建筑自動(dòng)化等。近年因?yàn)橛?jì)算機(jī)行業(yè)的飛速發(fā)展，也促使NCT對(duì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和工業(yè)控制做了很好的結(jié)合，它主要是利用網(wǎng)絡(luò)閉合的方式，控制器、傳感器等通過共有的通訊介質(zhì)相連，節(jié)點(diǎn)是每一個(gè)與網(wǎng)絡(luò)連接的部件。其主要特點(diǎn)是數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)在控制系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)中交換、穩(wěn)定性較高、故障維修工作開展難度小、節(jié)點(diǎn)間物理連線較簡(jiǎn)單。

目前在控制技術(shù)方面的問題主要是3個(gè)方面：安全性、實(shí)時(shí)性、效率性，控制系統(tǒng)中出現(xiàn)延時(shí)情況，主要是因?yàn)閿?shù)據(jù)在傳送的過程中涉及到的運(yùn)算時(shí)間，這就需要較高實(shí)時(shí)性的客戶端和控制端，控制端需要及時(shí)處理接受到的數(shù)據(jù)，并且可以及時(shí)將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送出去，要求有較高的采樣輸出頻率。而客戶端則需要及時(shí)將實(shí)驗(yàn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳送出去。這就需要利用多線程技術(shù)程序增強(qiáng)控制端和客戶端的工作效率。

3 數(shù)據(jù)采集構(gòu)成要素

采集控制由服務(wù)器端和客戶端兩個(gè)部分組成，服務(wù)器端口的模塊包括日志、備份、網(wǎng)絡(luò)、入庫(kù)、配置；而客戶端則有日志模塊、備份模塊、網(wǎng)絡(luò)模塊、配置模塊，下面我們就從這幾個(gè)模塊進(jìn)行系統(tǒng)闡述。

3.1 客戶端系統(tǒng)構(gòu)成模塊

首先需要了解的是配備服務(wù)模塊，配備服務(wù)模塊的作用是用來調(diào)整系統(tǒng)功能，將配置統(tǒng)一的管理，并且按照應(yīng)用區(qū)域的不同進(jìn)行配置的合理分配，在系統(tǒng)中常常有些需要改動(dòng)的地方，為了增強(qiáng)系統(tǒng)的靈活性，并且方便對(duì)系統(tǒng)的升級(jí)?？梢杂门渲梦募?duì)信息進(jìn)行保存，配置文件的數(shù)量和系統(tǒng)規(guī)模成正比，因此有時(shí)候需要強(qiáng)大的硬件作為支持，并且更新時(shí)工作量較大，配置服務(wù)模塊存在于服務(wù)端和刻客戶端兩部分，服務(wù)端利用的構(gòu)建方式是WCP，將配置的增加項(xiàng)目、修改、查詢等封裝為服務(wù)，負(fù)責(zé)為客戶端調(diào)取信息。

其次日志模塊是將系統(tǒng)運(yùn)行的詳細(xì)情況記錄在文件中，方便今后的檢查工作，并且劃分了正常信息日志和錯(cuò)誤信息日志兩方面。系統(tǒng)在日常的運(yùn)作中，如果產(chǎn)生故障，其錯(cuò)誤信息就會(huì)被寫入日志文件中，技術(shù)人員在進(jìn)行檢查工作中，依據(jù)日志文件中的錯(cuò)誤信息日志，可以分析問題所在并及時(shí)解決，反之日志文件中如果是正常的信息日志就表示系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)良好。

再次是采集模塊，采集模塊詳細(xì)記錄了客戶信息，集中保存在wtmpx的文件中，采集的信息包括：客戶的聯(lián)系方式（即文件中所顯示的用戶名）、登錄或者退出網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)、登錄和退出的具體時(shí)間，客戶在網(wǎng)絡(luò)中的終端號(hào)等詳細(xì)信息。而采集模塊主要需要負(fù)責(zé)的部分是提取客戶姓名和登錄和登出時(shí)間，并以此判斷客戶登錄的具體使用時(shí)長(zhǎng)。

然后是備份模塊，備份模塊主要是對(duì)兩種錯(cuò)誤方式進(jìn)行備份，一種是對(duì)原始話單信息分析時(shí)候的錯(cuò)誤，另一種是包含BIDR對(duì)象的集合文件在發(fā)送時(shí)候所產(chǎn)生的錯(cuò)誤。兩種方式分別為L(zhǎng)OAD方式和STORE方式。

最后是網(wǎng)絡(luò)模塊，網(wǎng)絡(luò)模塊是建立在采集工作的順利結(jié)束之后基礎(chǔ)上的，主要是利用TCP協(xié)議將采集過程中提取到的含有BIDR對(duì)象的集合傳送到服務(wù)器端，主要利用對(duì)象序列化技術(shù)、socket技術(shù)以及文件IO流操作。

3.2 服務(wù)器端系統(tǒng)構(gòu)成模塊

服務(wù)器系統(tǒng)主要來研究入庫(kù)模塊，在與數(shù)據(jù)庫(kù)取得連接之后，通過對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中含有BIDR對(duì)象的文件進(jìn)行調(diào)取，從中分析用戶的各項(xiàng)信息，再對(duì)這些信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使其與數(shù)據(jù)庫(kù)中的字段相似，之后利用插入語(yǔ)句將BIDR對(duì)象信息存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中，連接狀況和插入情況也會(huì)記錄在日志模版中。連接數(shù)據(jù)庫(kù)參數(shù)是否改變是依據(jù)于數(shù)據(jù)庫(kù)的需要。連接數(shù)據(jù)庫(kù)成功后，得到的數(shù)據(jù)是一個(gè)集合對(duì)象的形式，因此要對(duì)該集合進(jìn)行分解研究，獲取當(dāng)中例如用戶姓名的信息，之后再將這些信息存入insert語(yǔ)句中。存入的過程可能會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，這時(shí)就需要在備份模塊中對(duì)存入信息數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，等系統(tǒng)重新恢復(fù)正常運(yùn)行后再進(jìn)行存入。

3.3 做好數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)部署工作

首先需要登錄Llinux，創(chuàng)建一個(gè)userHome目錄在home路徑中，并且在建立一個(gè)netctoss的子目錄在userHome內(nèi)，然后再建立代表服務(wù)器端和客戶端的server和client于netctoss子目錄中。做好大致框架后，需要在client中進(jìn)行更加細(xì)致的目錄編排，在client和server下做以下目錄操作，二進(jìn)制程序文件以及bin存放腳本文件，備份或者是wtmpx文件就存放在data中，配置文件存放在conf中，日志則存在log中，jar文件存在lib中。

其次需要設(shè)定客戶端運(yùn)行的必要腳本，建立runClient.sh文件在存放腳本的bin文件中，內(nèi)容為java-com.briup.woss.client.Main運(yùn)行客戶端的主程序。

最后再建立一個(gè)task文件于bin中，10 * * * * /runClient.sh為L(zhǎng)linux命令，開頭的10是分鐘，可以取值的范圍是0-59，如果改為 * 即是每分鐘的意思，四個(gè) * 從左至右分別為小時(shí)、天、月、星期，各自的取值范圍也不同，小時(shí)是0-23、天是1-31、月是1-12、星期為0-6。如果不填寫具體數(shù)字填寫 * ，用第一個(gè) * 表示就是每小時(shí)的意思，第二個(gè)為每天···以此類推。以上意思指的是10分鐘就會(huì)運(yùn)行一次runClient.sh文件，也就是，每隔十分鐘就運(yùn)行一次采集系統(tǒng)系統(tǒng)客戶端。最后在bin下創(chuàng)建autorun.sh文件，建立定時(shí)調(diào)用的指令crontab task，這樣task文件就會(huì)得到定時(shí)的執(zhí)行。

4 結(jié)束語(yǔ)

近年來，數(shù)據(jù)采集及控制技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的運(yùn)用，這項(xiàng)技術(shù)的推廣大大增加了人們的信息量。數(shù)據(jù)采集及控制技術(shù)的使用也減少了控制成本，并且提高了工作效率，為之后工作的開展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，從而促進(jìn)了我國(guó)信息化技術(shù)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]陳明明.基于USB接口的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D].武漢理工大學(xué)，2008.endprint