CN107566455A - 一种充电桩无线通信系统和通信方法 - Google Patents
一种充电桩无线通信系统和通信方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107566455A CN107566455A CN201710672182.0A CN201710672182A CN107566455A CN 107566455 A CN107566455 A CN 107566455A CN 201710672182 A CN201710672182 A CN 201710672182A CN 107566455 A CN107566455 A CN 107566455A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- unit
- charging pile
- data
- wireless
- server
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 25
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 abstract description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 1
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
本发明涉及一种充电桩无线通信系统，包括充电桩、无线模块和服务器，无线模块包括主控单元和与主控单元相连的2G无线芯片、SD卡单元、485芯片，无线模块分别通过485芯片以及2G无线芯片与充电桩及服务器进行数据传输；主控单元包括依次连通的FAT文件系统单元、消息队列处理单元、数据上传及下发单元和链路侦测单元，消息队列处理单元连接有逻辑时序处理单元，主控单元通过FAT文件系统单元与SD卡连接，通过链路侦测单元与2G无线芯片连接。本发明能够保证充电桩与远程服务器数据交互完整性，保障运营商运行，同时数据传输更加通畅，服务器应用层处理难度小。
Description
技术领域
本发明涉及充电桩与服务器后台数据交互领域，具体来说，涉及一种充电桩无线通信系统和通信方法。
背景技术
目前，现有充电桩使用无线模块在与后台服务器数据交互过程中一旦出现无线模块的TCP链路断开，桩上传给服务器的数据会暂存在无线模块芯片自带缓存中，当链路断开后网络信号不好时，长时间内都没有建立新链路，那么芯片自带的缓存空间逐渐会塞满而不得不清掉之前缓存的数据来存放现在的数据，这样就不能保证充电桩能将完整的充电账单数据上传给服务器，导致账单不完整，影响盈利。且在无线链路恢复时传统无线模块都会将整个缓存打包成一个数据包往服务器上送，服务器应用层收到包后需要拆包、解包，而且将不完整的帧从包里剔除，增加服务器应用层的处理难度。
发明内容
本发明为克服上述现有技术中存在的不足提供一种带文件管理系统的充电桩无线通信系统和方法。
本发明的技术方案可以通过以下技术措施来实现：
一种充电桩无线通信系统，包括充电桩、无线模块和服务器，所述无线模块包括主控单元和与所述主控单元相连的2G无线芯片、SD卡单元、485芯片，所述无线模块分别通过所述485芯片以及2G无线芯片与所述充电桩及服务器进行数据传输；所述主控单元包括依次连通的FAT文件系统单元、消息队列处理单元、数据上传及下发单元和链路侦测单元，所述消息队列处理单元连接有逻辑时序处理单元，所述主控单元通过所述FAT文件系统单元与所述SD卡连接，通过所述链路侦测单元与所述2G无线芯片连接。
优选地，所述主控单元通过UART1口与2G无线模块连接，通过SPI口与所述SD卡单元连接，通过UART2口与485芯片连接。
优选地，2G无线芯片上电时设置为纯透传模式。
优选地，所述消息队列处理单元为先入先出机制。
一种充电桩无线通信方法，采用上述的无线通信系统，包括如下步骤：
(1)无线模块通过FAT文件系统生成上传upload.TXT及下传download.TXT两个文件放入SD卡单元内；
(2)无线模块通过485芯片接收来自充电桩的数据并放入消息队列处理单元,消息队列处理单元通过FAT文件系统单元打开SD卡单元的upload.TXT，周期性将队列里的数据写入upload.TXT，写入前在每帧数据的帧头加入标志位0或1，分别代表未发送和已发送，同时加入帧ID；
(3)链路侦测单元实时检测网络链接情况；
(4)如链接正常，数据上传及下发单元周期性通过FAT文件系统单元打开upload.TXT，将数据帧头标志位为0的数据上传到服务器，数据上传及下发单元收到服务器的响应帧，无线模块判断响应帧里的帧ID，通过FAT文件系统单元将upload.TXT里对应的ID帧帧头标志位置1；如链接断开则不做处理，直到等待网络链接正常继续开始上送；
(5)FAT文件系统单元定期将帧头标志位为1的数据删除，把队列的下一帧作为消息顶帧来等待上传，减少缓存帧用量。
优选地，步骤(3)中检测网络连接情况的过程为链路侦测单元按链路侦测协议往服务器发送侦测帧，如果一定周期内收到服务器链路侦测响应则说明链路正常，无线模块立即往服务器发送数据，如周期内无响应则把充电桩实时发过来的数据暂存SD卡单元，同时发AT指令给2G无线芯片进行TCP重连，直到链路正常。
优选地，步骤(2)中SD卡单元中的数据按照服务器后台协议格式帧进行存取。
与现有技术相比，本发明能够保证充电桩与远程服务器数据交互完整性，保障运营商运行，同时数据传输更加通畅，服务器应用层处理难度小。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制。
图1是本发明一种充电桩无线通信系统无线模块的结构示意图。
附图说明：
100，充电桩；200，无线模块；210，主控单元；211，FAT文件系统单元；212，消息队列处理单元；213，数据上传及下发单元；214，链路侦测单元；215，逻辑时序处理单元；220，2G无线芯片；230，SD卡单元；240，485芯片；300，服务器。
具体实施方式
为使本发明更加容易理解，下面将进一步阐述本发明的具体实施例。
如图1所示，一种充电桩无线通信系统，包括充电桩100、无线模块200和服务器300，所述无线模块200包括主控单元210和与所述主控单元210相连的2G无线芯片220、SD卡单元230、485芯片240，所述无线模块200分别通过所述485芯片240以及2G无线芯片220与所述充电桩100及服务器300进行数据传输；所述主控单元210包括依次连通的FAT文件系统单元211、消息队列处理单元212、数据上传及下发单元213和链路侦测单元214，所述消息队列处理单元212连接有逻辑时序处理单元215，所述主控单元210通过所述FAT文件系统单元211与所述SD卡连接，通过所述链路侦测单元214与所述2G无线芯片220连接。
所述主控单元210采用STM32F103VET6芯片，通过UART1口与2G无线模块200连接，通过SPI口与所述SD卡单元230连接，通过UART2口与485芯片240连接。
2G无线芯片220上电时设置为纯透传模式，设置透传目的是为了让2G无线芯片220屏蔽其自身缓存。
所述消息队列处理单元212为先入先出机制，类似单片机的栈，配合FAT文件系统单元211将每条要上传的消息以队列封装在SD卡单元230的TXT文本中。
逻辑时序处理单元215负责无线模块200所有软件功能块的时序调用。
一种充电桩100无线通信方法，采用上述的无线通信系统，步骤如下：
(1)无线模块200通过FAT文件系统单元211生成上传upload.TXT及下传download.TXT两个文件放入SD卡单元230内；
(2)无线模块200通过485芯片240接收来自充电桩100的数据并放入消息队列处理单元212,消息队列处理单元212通过FAT文件系统单元211打开SD卡单元230的upload.TXT，周期性将队列里的数据写入upload.TXT，写入前在每帧数据的帧头加入标志位0或1，分别代表未发送和已发送，同时加入帧ID；
(3)链路侦测单元214实时检测网络链接情况；
(4)如链接正常，数据上传及下发单元213以1s为周期通过FAT文件系统单元211打开upload.TXT，将数据帧头标志位为0的数据上传到服务器300，数据上传及下发单元213收到服务器300的响应帧，无线模块200判断响应帧里的帧ID，通过FAT文件系统单元211将upload.TXT里对应的ID帧帧头标志位置1；如链接断开则不做处理，直到等待网络链接正常继续开始上送；下个1s周期到来又扫描到上送区队列有数据且判断TCP网络链接正常则继续上送，如此循环直到上送区队列消息为空，则说明已将充电桩100的每帧数据都已正确发往服务器300。
(5)FAT文件系统单元211定期将帧头标志位为1的数据删除，把队列的下一帧作为消息顶帧来等待上传，减少缓存帧用量。
服务器300响应当前上传帧就能确保充电桩100数据已上传给服务器300，那么前提条件是保证当前TCP链路正常。所以无线模块200与服务器300有单独的链路侦测协议。其具体实现原理为链路侦测单元214按链路侦测协议往服务器300发送侦测帧，如果20S内收到服务器300链路侦测响应则说明链路正常，无线模块200立即往服务器300发送数据，如20S内无响应则把充电桩100实时发过来的数据暂存SD卡单元230，同时发AT指令给2G无线芯片220进行TCP重连，直到链路正常。同样服务器300主动向充电桩100下发消息前也先侦测链路是否正常，如正常则进入下发流程，如异常则提示是否等待续操作或直接提示用户退回处理。
步骤(2)中SD卡单元230中的数据按照服务器300后台协议格式帧进行存取，格式和长度都已经固定了，服务器300收到本帧后无需进行拆包、分包等工作，降低了后台对数据正确性、完整性判断的繁琐程度，提高了后台对收到数据的处理效率。
在具体使用前，无线模块200的485芯片240通讯端口与充电桩100的485芯片240通讯端口A、B端连接，将SD卡放至无线模块200上的卡槽内，用Keil uVision5将编译生成可供烧写的HEX文件放入C盘根目录，将J-LINK仿真器插入无线模块200的20PIN针脚上，打开J-FLASH烧录软件将HEX烧写进主控单元210芯片STM32F103VET6的FLASH。
烧写完成后将J-LINK拔下，上电运行，此时整机系统上电运行，充电桩100屏幕实时显示无线传输状态，可在PC端查询充电桩100状态。
充电桩100与服务器300后台约定一次数据传输时间为N秒，实际采用40s，则运行服务器300前端页面后等待40秒就能看到充电桩100已经和服务器300建立好通信。我们断线重连时间设置为N+20秒，也就是一次数据传输后20秒还没收到服务器300应答则认为本链接已经断开，无线模块200进行断开重连。重连成功后继续将存在SD卡单元230里的数据往服务器300上传，每上传一帧且收到服务器300响应后将此帧删除，再发送下一帧，保证数据完整性。
综上所述，本发明能够保证充电桩100与远程服务器300数据交互完整性，保障运营商运行，同时数据传输更加通畅，服务器300应用层处理难度小。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (7)
1.一种充电桩无线通信系统，包括充电桩、无线模块和服务器，其特征在于，所述无线模块包括主控单元和与所述主控单元相连的2G无线芯片、SD卡单元、485芯片，所述无线模块分别通过所述485芯片以及2G无线芯片与所述充电桩及服务器进行数据传输；所述主控单元包括依次连通的FAT文件系统单元、消息队列处理单元、数据上传及下发单元和链路侦测单元，所述消息队列处理单元连接有逻辑时序处理单元，所述主控单元通过所述FAT文件系统单元与所述SD卡连接，通过所述链路侦测单元与所述2G无线芯片连接。
2.根据权利要求1所述的充电桩无线通信装置，其特征在于，所述主控单元通过UART1口与2G无线模块连接，通过SPI口与所述SD卡单元连接，通过UART2口与485芯片连接。
3.根据权利要求1所述的充电桩无线通信装置，其特征在于，2G无线芯片上电时设置为纯透传模式。
4.根据权利要求1所述的充电桩无线通信装置，其特征在于，所述消息队列处理单元为先入先出机制。
5.一种充电桩无线通信方法，其特征在于，采用如权利要求1-4任一项所述的无线通信系统，包括如下步骤：
(1)无线模块通过FAT文件系统单元生成上传upload.TXT及下传download.TXT两个文件放入SD卡单元内；
(2)无线模块通过485芯片接收来自充电桩的数据并放入消息队列处理单元，消息队列处理单元通过FAT文件系统单元打开SD卡单元的upload.TXT，周期性将队列里的数据写入upload.TXT，写入前在每帧数据的帧头加入标志位0或1，分别代表未发送和已发送，同时加入帧ID；
(3)链路侦测单元实时检测网络链接情况；
(4)如链接正常，数据上传及下发单元周期性通过FAT文件系统单元打开upload.TXT，将数据帧头标志位为0的数据上传到服务器，数据上传及下发单元收到服务器的响应帧，无线模块判断响应帧里的帧ID，通过FAT文件系统单元将upload.TXT里对应的ID帧帧头标志位置1；如链接断开则不做处理，直到等待网络链接正常继续开始上送；
(5)FAT文件系统单元定期将帧头标志位为1的数据删除，减少缓存帧用量。
6.根据权利要求5所述的充电桩无线通信方法，其特征在于，步骤(3)中检测网络连接情况的过程为链路侦测单元按链路侦测协议往服务器发送侦测帧，如果一定周期内收到服务器链路侦测响应则说明链路正常，无线模块立即往服务器发送数据，如周期内无响应则把充电桩实时发过来的数据暂存SD卡单元，同时发AT指令给2G无线芯片进行TCP重连，直到链路正常。
7.根据权利要求5所述的充电桩无线通信方法，其特征在于，步骤(2)中SD卡单元中的数据按照服务器后台协议格式帧进行存取。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710672182.0A CN107566455B (zh) | 2017-08-08 | 2017-08-08 | 一种充电桩无线通信系统和通信方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710672182.0A CN107566455B (zh) | 2017-08-08 | 2017-08-08 | 一种充电桩无线通信系统和通信方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107566455A true CN107566455A (zh) | 2018-01-09 |
| CN107566455B CN107566455B (zh) | 2020-04-03 |
Family
ID=60975233
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710672182.0A Active CN107566455B (zh) | 2017-08-08 | 2017-08-08 | 一种充电桩无线通信系统和通信方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107566455B (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109501632A (zh) * | 2018-12-24 | 2019-03-22 | 国网北京市电力公司 | 充电桩的充电方法、装置、存储介质和处理器 |
| CN111262291A (zh) * | 2020-02-13 | 2020-06-09 | 深圳市云顶信息技术有限公司 | 一种具有网关功能的充电设备、系统及数据传输方法 |
| CN111586117A (zh) * | 2020-04-26 | 2020-08-25 | 特瓦特能源科技有限公司 | 一种设备通信方法及装置 |
| TWI827983B (zh) * | 2021-10-04 | 2024-01-01 | 國立陽明交通大學 | 智能車輛無線充放電系統及其方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110029157A1 (en) * | 2009-07-30 | 2011-02-03 | Aerovironment, Inc. | Remote Rechargeable Monitoring System and Method |
| CN103258149A (zh) * | 2012-07-27 | 2013-08-21 | 天津中启创科技有限公司 | 基于云计算的在线阅读系统及方法 |
| CN104022549A (zh) * | 2014-06-08 | 2014-09-03 | 山东天海科技股份有限公司 | 一种电动汽车智能充电接入系统 |
| CN104038314A (zh) * | 2014-05-09 | 2014-09-10 | 中煤电气有限公司 | 一种新型的安监联网动态数据实时传输系统及方法 |
| US20150108839A1 (en) * | 2013-10-23 | 2015-04-23 | Srinivasan Sivaram | Intelligent and efficient off-grid solar home energy system and method thereof |
| CN105187506A (zh) * | 2015-08-12 | 2015-12-23 | 深圳市广和通无线股份有限公司 | 无线通讯模块的数据上传方法 |
-
2017
- 2017-08-08 CN CN201710672182.0A patent/CN107566455B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110029157A1 (en) * | 2009-07-30 | 2011-02-03 | Aerovironment, Inc. | Remote Rechargeable Monitoring System and Method |
| CN103258149A (zh) * | 2012-07-27 | 2013-08-21 | 天津中启创科技有限公司 | 基于云计算的在线阅读系统及方法 |
| US20150108839A1 (en) * | 2013-10-23 | 2015-04-23 | Srinivasan Sivaram | Intelligent and efficient off-grid solar home energy system and method thereof |
| CN104038314A (zh) * | 2014-05-09 | 2014-09-10 | 中煤电气有限公司 | 一种新型的安监联网动态数据实时传输系统及方法 |
| CN104022549A (zh) * | 2014-06-08 | 2014-09-03 | 山东天海科技股份有限公司 | 一种电动汽车智能充电接入系统 |
| CN105187506A (zh) * | 2015-08-12 | 2015-12-23 | 深圳市广和通无线股份有限公司 | 无线通讯模块的数据上传方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 朱琛: "基于GPRS网络的燃料电池备用电源监控系统的设计与实现", 《中国优秀硕士学位论文全文库》 * |
| 黄哲忱: "电动汽车无线充放电站通信网络研究与设备", 《中国优秀硕士学位论文全文库》 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109501632A (zh) * | 2018-12-24 | 2019-03-22 | 国网北京市电力公司 | 充电桩的充电方法、装置、存储介质和处理器 |
| CN111262291A (zh) * | 2020-02-13 | 2020-06-09 | 深圳市云顶信息技术有限公司 | 一种具有网关功能的充电设备、系统及数据传输方法 |
| CN111586117A (zh) * | 2020-04-26 | 2020-08-25 | 特瓦特能源科技有限公司 | 一种设备通信方法及装置 |
| TWI827983B (zh) * | 2021-10-04 | 2024-01-01 | 國立陽明交通大學 | 智能車輛無線充放電系統及其方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107566455B (zh) | 2020-04-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107566455A (zh) | 一种充电桩无线通信系统和通信方法 | |
| CN104408003B (zh) | 增强的无线usb协议和集线器 | |
| CN108062230B (zh) | 一种因特网范围内串口透传和程序更新系统及其方法 | |
| CN103248452B (zh) | 数据发送装置、数据接收装置、终端和数据传输方法 | |
| CN104951341A (zh) | 一种采集器的远程升级方法 | |
| CN104658226B (zh) | 无线抄表系统与抄表方法 | |
| CN102270168A (zh) | 自动检测串口信息的方法 | |
| CN109890012A (zh) | 数据传输方法、装置、系统和存储介质 | |
| CN112333022B (zh) | 一种基于多层透传的智能电能表远程升级系统及方法 | |
| CN105187332B (zh) | 基于Zigbee网络的多源数据传输方法 | |
| CN102404414B (zh) | 基于mmc/sd接口的以太网通信系统及方法 | |
| CN110445585A (zh) | 基于ppp数据帧组帧和解帧硬件加速器 | |
| CN107800663A (zh) | 流量离线文件的检测方法及装置 | |
| CN107426770A (zh) | 基于数据链路层的数据通讯方法、数据终端及系统 | |
| CN110958264A (zh) | 一种基于tcp/ip协议的服务器通信方法 | |
| CN107301067B (zh) | 基于iap技术的北斗用户机远程升级系统及其升级方法 | |
| CN106160852A (zh) | 一种传输设备的网络系统及其远程升级方法 | |
| CN108206829A (zh) | 基于FPGA实现GigE Vision协议进行网络通信的方法 | |
| CN108039041A (zh) | 一种高速4g集中器通信模块、用电信息采集系统及方法 | |
| CN111093227B (zh) | 一种基于LoRaWAN的无线传输数据采集方法及系统 | |
| CN109459972A (zh) | 虚拟私有网的带式输送机可编程逻辑控制器远程诊断装置 | |
| CN112399446A (zh) | 边缘网关通信方法、装置、计算机设备和存储介质 | |
| CN103428677B (zh) | 分组业务数据的发送方法及信令信道发送信息的接收方法 | |
| TW201251377A (en) | NIC data transmission method and system | |
| CN102402494B (zh) | Xgmii接口数据处理方法及装置以及芯片间双向握手的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Wireless communication system and communication method for charging pile Effective date of registration: 20220609 Granted publication date: 20200403 Pledgee: Guanggu Branch of Wuhan Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: WUHAN HICONICS INTELLIGENT ELECTRIC CO.,LTD. Registration number: Y2022420000151 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Granted publication date: 20200403 Pledgee: Guanggu Branch of Wuhan Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: WUHAN HICONICS INTELLIGENT ELECTRIC CO.,LTD. Registration number: Y2022420000151 |
|
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: Floor 1-4, North Building, Electronic Building, No. 4, Phase I, Comprehensive Bonded Zone, No. 777 Guanggu 3rd Road, Donghu New Technology Development Zone, Wuhan City, Hubei Province, 430014 Patentee after: Wuhan Hezhi Digital Energy Technology Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 430205 six East Lake road three, East Lake Development Zone, Wuhan, Hubei Patentee before: WUHAN HICONICS INTELLIGENT ELECTRIC CO.,LTD. Country or region before: China |
|
| CP03 | Change of name, title or address |