CN107342920B - 物联网网关接入设备及其数据交互方法 - Google Patents

物联网网关接入设备及其数据交互方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了物联网网关接入设备及其数据交互方法，属于物联网设备相关技术领域，包括：至少一个转换模块以及接入模块；其中，所述转换模块将接收的原类型数据转换成预设类型数据，并输出预设类型数据；或所述转换模块将接收的预设类型数据反向转换成原类型数据，并输出原类型数据；所述接入模块与至少一个所述转换模块连接，并与物联网网关连接；所述接入模块对预设类型数据进行预设格式封装，形成预设格式数据，并发送至物联网网关；或所述接入模块从物联网网关接收预设格式数据，并对预设格式数据进行解码，形成预设类型数据，并将预设类型数据发送至所述转换模块，本方案获得了物联网网关接入兼容性高，开发周期短，维护简单的技术效果。

Description

物联网网关接入设备及其数据交互方法
技术领域
本发明涉及一种物联网网关接入设备及其数据交互方法。
背景技术
随着物联网的成熟和发展，设备联网已经成为未来技术发展的必然趋势。目前的物联网设备，大都根据行业不同而专门定制，或者各设备厂家自定义协议。实现设备与物联网对接，关键问题在于设备与互联网网关间的通讯。设备与物联网网关之间通常使用有线或无线方式连接，而有线或无线连接又包括多种通讯接口和协议。由于设备的定制化程度比较高，目前现有技术都是根据私有协议去完成一系列工作，使用时需要在物联网网关中添加私有协议，才能实现设备接入，导致整体兼容性差。同时，由于需要根据不同设备制作接入物联网网关的硬件转换接口，导致开发周期过长。系统整体维护成本也因定制化程度较高而大大增加。
发明内容
针对上述物联网网关兼容性差，开发周期长，维护复杂的问题，本发明提供了一种物联网网关接入设备及其数据交互方法。
本发明提供的技术方案如下：
一种物联网网关接入设备，包括：至少一个转换模块以及接入模块；
其中，所述转换模块将接收的原类型数据转换成预设类型数据，并输出预设类型数据；或所述转换模块将接收的预设类型数据反向转换成原类型数据，并输出原类型数据；
所述接入模块与至少一个所述转换模块连接，并与物联网网关连接；
所述接入模块对预设类型数据进行预设格式封装，形成预设格式数据，并发送至物联网网关；或所述接入模块从物联网网关接收预设格式数据，并对预设格式数据进行解码，形成预设类型数据，并将预设类型数据发送至所述转换模块。
进一步地，所述转换模块包括：第一收发单元、第二收发单元以及数据转换单元；
其中，所述第一收发单元中的接收端与终端连接，所述第一收发单元中的发送端与所述接入模块连接，所述第一收发单元用于接收终端发送的原类型数据，并向所述接入模块发送预设类型数据；
所述第二收发单元中的接收端与所述接入模块连接，所述第二收发单元中的发送端与终端连接，第二收发单元用于接收所述接入模块发送的预设类型数据，并向终端发送原类型数据；
所述数据转换单元，分别与所述第一收发单元以及所述第二收发单元连接；所述数据转换单元将原数据类型转换成预设类型数据；或所述数据转换单元将预设类型数据反向转换成原类型数据。
进一步地，所述接入模块是STM32F103VCT6。
本发明提供了一种物联网网关数据交互方法，所述物联网网关数据交互方法基于所述物联网网关接入设备，包括发送数据的步骤，具体包括：
S01:转换模块将原类型数据转换成预设类型数据，并将预设类型数据传递至接入模块；
S02:接入模块对预设类型数据进行预设格式封装，形成预设格式数据，并将预设格式数据传递至物联网网关。
进一步地，所述物联网网关数据交互方法还包括接收数据的步骤，具体包括：
S21:接入模块对预设格式数据解码，获取预设类型数据，并将预设类型数据传递至转换模块；
S22:转换模块将预设类型数据反向转换成原类型数据。
进一步地，所述原类型数据包括：RS232类型数据、SPI类型数据、CAN类型数据、I2C类型数据以及RS485类型数据；
所述预设类型数据包括：USART类型数据；
所述转换模块将原类型数据转换成预设类型数据方法包括：将RS232类型数据转换成USART类型数据、将SPI类型数据转换成USART类型数据、将CAN类型数据转换成USART类型数据、I2C类型数据转换成USART类型数据以及将RS485类型数据转换成USART类型数据。
进一步地，接入模块对预设类型数据进行预设格式封装方法包括：
S021:根据转换模块接入顺序，对转换模块传递的预设类型数据进行编号，生成编号数据体；
S022:对所述编号数据体封装协议头以及协议尾，生成预设格式数据。
进一步地，接入模块对预设格式数据解码，获取预设类型数据，并将预设类型数据传递至转换模块方法包括：
S221:对协议头以及协议尾进行截取，获取编号数据体；
S222:获取所述编号数据体中的编号以及预设类型数据；
S223:将所述预设类型数据传递至所述编号对应的转换模块。
本发明提供的物联网网关接入设备及其数据交互方法，能够带来以下有益效果：
在本发明中，采用在接入模块上外接多个转换模块，并通过转换模块将不同类型数据转换成相同类型数据的技术方案，可以获得提高设备接入的兼容性的技术效果。
在本发明中，采用预设格式对数据进行封装的技术方案，可以获得提高数据处理准确性的技术效果。
附图说明
下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
图1为本发明物联网网关接入设备框图；
图2为本发明物联网网关接入设备的一个具体实施例图；
图3为本发明物联网网关数据交互方法数据封装的流程图；
图4为本发明物联网网关数据交互方法数据解封的流程图；
图5为本发明物联网网关数据交互方法数据封装的一个具体实施例流程图；
图6为本发明物联网网关数据交互方法数据解封的一个具体实施例流程图。
附图标号说明：
1-转换模块，101-第一收发单元，102-第二收发单元，103-数据转换单元，2-接入模块。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
如图1所示为本发明提供的一种物联网网关接入设备，包括：至少一个转换模块1以及接入模块2；接入模块2与至少一个转换模块1连接，并与物联网网关连接；
由于接入物联网网关的终端装置种类比较多，导致了传输的数据种类也各种各样，常见的通讯方式有RS232(异步传输标准接口)、SPI(串行外设接口)、CAN(现场总线)、I2C(内部总线)以及RS485(同步传输标准接口)，如果这些类型的数据都由接入模块2处理，会增加接入模块2的工作负荷，降低工作效率。通过转换模块1先将上述类型的数据转换成统一类型的数据，例如：转换成USART串口通讯数据，再由接入模块2进行处理，可以大大降低接入模块2的工作负荷，提高工作效率。转换模块1可以通过非固定方式连接在接入模块2上，方便当转换模块1或接入模块2出现异常时进行更换，提高维护效率。在实际使用是，可以选择多个转换模块1同时接入模块2连接中，例如：可以在接入模块2中接入一个或多个RS232转USART的转换模块1；也可以接入一个或多个CAN转USART的转换模块1等。
如图2所示为本发明提供的一种物联网网关接入设备，在图1的基础上对转换模块1做了进一步具体化，其中，转换模块1包括第一收发单元101、收发单元102以及数据转换单元103；第一收发单元101中的接收端与终端连接，第一收发单元101中的发送端与接入模块电2路连接，第二收发单元102中的接收端与接入模块2连接，第二收发单元102中的发送端与终端连接，数据转换单元103，分别与第一收发单元101以及第二收发单元102连接；
转换模块1可以接收终端发来的数据，也可以接收接入模块2发来的数据，其中第一收发单元101可以接收终端发来的数据，第二收发单元102可以接收接入模块2发来的数据，数据转换单元103对接收来的数据类型进行相互转换。
对于接入模块2一半采用STM32F103VBT6作为主芯片，可以提供充足的引脚外接转换模块1。
如图3-6所示为本发明提供的一种物联网网关数据交互方法，由于终端上传的数据种类有很多，当转换模块1接收到终端上发的原类型数据时，例如：RS232数据，会将RS232数据转换成预设类型数据，例如：USART数据，再传递给接入模块2进行下一步处理。当接入多个转换模块1时，接入模块2需要识别传入的预设类型数据是哪个转换模块1传递来的，所以当接入模块2接收到预设类型数据时，先将预设类型数据与当前传递数据的转换模块1的编号进行数据拼接，生成编号数据体，例如：将编号拼接于预设类型数据前，之间用特殊字符隔开。再将编号数据体进行格式化封装，生成预设格式数据，例如：对编号数据体增加协议头和协议尾，以此方便模块对数据的识别和处理。最终，接入模块2将预设格式数据传递给物联网网关。
由于数据是双向的，所以接入模块2会接收到物联网网关发送的预设格式数据，此时接入模块2会根据预设的封装格式对预设格式数据进行解封装，例如：去掉协议头和协议尾。解封装后可以获得编号数据体，再从编号数据体中获取编号和预设类型数据，根据编号，将预设类型数据传递给相应的转换模块1。转换模块1会将接收到的预设类型数据进行反向转换，例如：将USART数据转换成RS232数据，最终发送给终端。
以上通过分别描述每个过程的实施场景案例，详细描述了本发明，本领域的技术人员应能理解。在不脱离本发明实质的范围内，可以作修改和变形。

Claims (6)

1.一种物联网网关接入设备，其特征在于，包括：多个转换模块以及接入模块；
其中，所述转换模块将接收的原类型数据转换成预设类型数据，并输出预设类型数据；或所述转换模块将接收的预设类型数据反向转换成原类型数据，并输出原类型数据；
所述接入模块与多个所述转换模块连接，并与物联网网关连接；
所述接入模块对预设类型数据进行预设格式封装，形成预设格式数据，并发送至物联网网关；或所述接入模块从物联网网关接收预设格式数据，并对预设格式数据进行解码，形成预设类型数据，并将预设类型数据发送至所述转换模块；
所述原类型数据包括：RS232类型数据、SPI类型数据、CAN类型数据、I2C类型数据以及RS485类型数据；
所述预设类型数据包括：USART类型数据；
在转换模块中，将RS232类型数据转换成USART类型数据、将SPI类型数据转换成USART类型数据、将CAN类型数据转换成USART类型数据、I2C类型数据转换成USART类型数据以及将RS485类型数据转换成USART类型数据；
在接入模块中，根据转换模块接入顺序，对转换模块传递的预设类型数据进行编号，生成编号数据体；对所述编号数据体封装协议头以及协议尾，生成预设格式数据。
2.如权利要求1所述的物联网网关接入设备，其特征在于，所述转换模块包括：第一收发单元、第二收发单元以及数据转换单元；
其中，所述第一收发单元中的接收端与终端连接，所述第一收发单元中的发送端与所述接入模块连接，所述第一收发单元用于接收终端发送的原类型数据，并向所述接入模块发送预设类型数据；
所述第二收发单元中的接收端与所述接入模块连接，所述第二收发单元中的发送端与终端连接，第二收发单元用于接收所述接入模块发送的预设类型数据，并向终端发送原类型数据；
所述数据转换单元，分别与所述第一收发单元以及所述第二收发单元连接；所述数据转换单元将原数据类型转换成预设类型数据；或所述数据转换单元将预设类型数据反向转换成原类型数据。
3.如权利要求1或2所述的物联网网关接入设备，其特征在于，所述接入模块是STM32F103VCT6。
4.一种物联网网关数据交互方法，其特征在于，物联网网关接入设备包括多个转换模块以及接入模块，所述联网网关数据交互方法中包括发送数据的步骤，具体包括：
S01:转换模块将原类型数据转换成预设类型数据，并将预设类型数据传递至接入模块；
S02:接入模块对预设类型数据进行预设格式封装，形成预设格式数据，并将预设格式数据传递至物联网网关；
所述原类型数据包括：RS232类型数据、SPI类型数据、CAN类型数据、I2C类型数据以及RS485类型数据；
所述预设类型数据包括：USART类型数据；
所述转换模块将原类型数据转换成预设类型数据方法包括：将RS232类型数据转换成USART类型数据、将SPI类型数据转换成USART类型数据、将CAN类型数据转换成USART类型数据、I2C类型数据转换成USART类型数据以及将RS485类型数据转换成USART类型数据；
接入模块对预设类型数据进行预设格式封装方法包括：
S021:根据多个转换模块接入顺序，对转换模块传递的预设类型数据进行编号，生成编号数据体；
S022:对所述编号数据体封装协议头以及协议尾，生成预设格式数据。
5.如权利要求4所述的物联网网关数据交互方法，其特征在于，所述物联网网关数据交互方法还包括接收数据的步骤，具体包括：
S21:接入模块对预设格式数据解码，获取预设类型数据，并将预设类型数据传递至转换模块；
S22:转换模块将预设类型数据反向转换成原类型数据。
6.如权利要求4所述的物联网网关数据交互方法，其特征在于，接入模块对预设格式数据解码，获取预设类型数据，并将预设类型数据传递至转换模块方法包括：
S221:对协议头以及协议尾进行截取，获取编号数据体；
S222:获取所述编号数据体中的编号以及预设类型数据；
S223:将所述预设类型数据传递至所述编号对应的转换模块。
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