CN107659662B - 一种物联网网关的串口数据标注方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种物联网网关的串口数据标注方法，能够将随机生成的节点ID自动转换成为用户容易识别的节点现场编号。所述方法包括：获取物联网网关发送的串口数据，其中，所述串口数据包括：用于标识节点的节点ID；按照预先确定的节点ID与节点现场编号之间的映射关系，将所述串口数据中用于标识节点的节点ID替换为相应的节点现场编号。本发明涉及物联网领域。

Description

一种物联网网关的串口数据标注方法
技术领域
本发明涉及物联网领域，特别是指一种物联网网关的串口数据标注方法。
背景技术
目前物联网系统中本地节点之间一般采用低功耗蓝牙、Zigbee、WIFI等短距离协议进行通信，再通过专用的物联网网关将低功耗蓝牙、Zigbee、wifi这些短距离通信协议的数据传输到公用传输网络上，最终实现与后台服务器之间的双向通信。本实施例中，本地节点以PM2.5采集系统为例，PM2.5采集系统安装于现场，所述PM2.5采集系统可以包括：PM2.5传感器、Zigbee通讯模块、单片机等电路；所述PM2.5采集系统的工作原理为：将PM2.5传感器采集到的PM2.5数据通过zigbee模块发送给网关，网关再通过预先设定的传输方式传输给后台服务器，其中，所述预先设定的传输方式可以是无线传输。
在传输过程中，每个本地节点一般都有个唯一的节点ID，所述节点ID用于在物联网网关实现本地节点与后台服务器之间的通讯时，以标识特定节点的数据。这些节点ID一般为具有某些特定长度的随机数，以防出现重复的节点ID。
在进行物联网系统的现场安装和系统调试时，由于节点ID是随机数，要人为分析某特定节点的通信过程，需要人工确定随机生成的节点ID与本地节点的对应关系，这个过程费时费力，降低了施工效率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种物联网网关的串口数据标注方法，以解决现有技术所存在的需要人工确定随机生成的节点ID与本地节点的对应关系的问题。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种物联网网关的串口数据标注方法，包括：
获取物联网网关发送的串口数据，其中，所述串口数据包括：用于标识节点的节点ID；
按照预先确定的节点ID与节点现场编号之间的映射关系，将所述串口数据中用于标识节点的节点ID替换为相应的节点现场编号。
进一步地，所述按照预先确定的节点ID与节点现场编号的映射关系，将所述串口数据中用于标识节点的节点ID替换为相应的节点现场编号包括：
将预先确定的节点ID与节点现场编号之间的映射关系存储至可外接的第一存储单元；
通过处理模块获取所述第一存储单元中存储的所述节点ID与节点现场编号之间的映射关系，并按照获取的所述节点ID与节点现场编号的映射关系，将所述串口数据中用于标识节点的节点ID替换为相应的节点现场编号，并将更新后的串口数据发送至串口转USB的转换电路；
通过所述串口转USB的转换电路将更新后的串口数据转换为USB通信数据后发送出去。
进一步地，所述第一存储单元为存储卡、U盘或移动硬盘。
进一步地，将更新后的串口数据保存至所述第一存储单元。
进一步地，所述预先确定的节点ID与节点现场编号之间的映射关系以文本文件的方式存储在所述第一存储单元中。
进一步地，所述按照预先确定的节点ID与节点现场编号的映射关系，将所述串口数据中用于标识节点的节点ID替换为相应的节点现场编号包括：
将预先确定的节点ID与节点现场编号之间的映射关系存储至内置在处理模块中的第二存储单元；
通过所述处理模块获取所述第二存储单元中存储的所述节点ID与节点现场编号之间的映射关系，并按照获取的所述节点ID与节点现场编号的映射关系，将所述串口数据中用于标识节点的节点ID替换为相应的节点现场编号，并将更新后的串口数据发送至串口转USB的转换电路；
通过所述串口转USB的转换电路将更新后的串口数据转换为USB通信数据后发送出去。
进一步地，所述第二存储单元为FLASH存储器。
进一步地，将更新后的串口数据保存至第二存储单元。
进一步地，所述按照预先确定的节点ID与节点现场编号的映射关系，将所述串口数据中用于标识节点的节点ID替换为相应的节点现场编号包括：
将预先确定的节点ID与节点现场编号之间的映射关系存储至外接的第一存储单元；
通过处理模块获取所述第一存储单元中存储的所述节点ID与节点现场编号之间的映射关系，并按照获取的所述节点ID与节点现场编号的映射关系，将所述串口数据中用于标识节点的节点ID替换为相应的节点现场编号，并将更新后的串口数据通过所述处理模块的USB口发送出去。
进一步地，所述按照预先确定的节点ID与节点现场编号的映射关系，将所述串口数据中用于标识节点的节点ID替换为相应的节点现场编号包括：
将预先确定的节点ID与节点现场编号之间的映射关系存储至内置在处理模块中的第二存储单元；
通过所述处理模块获取所述第二存储单元中存储的所述节点ID与节点现场编号之间的映射关系，并按照获取的所述节点ID与节点现场编号的映射关系，将所述串口数据中用于标识节点的节点ID替换为相应的节点现场编号，并将更新后的串口数据通过所述处理模块的USB口发送出去。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
上述方案中，获取物联网网关发送的串口数据，其中，所述串口数据包括：用于标识节点的节点ID；按照预先确定的节点ID与节点现场编号之间的映射关系，将所述串口数据中用于标识节点的节点ID替换为相应的节点现场编号。这样，能够将随机生成的节点ID自动转换成为用户容易识别的节点现场编号，从而方便物联网节点的现场施工和调试。
附图说明
图1为本发明实施例提供的物联网网关的串口数据标注方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的第一种物联网网关的串口数据标注系统的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的第二种物联网网关的串口数据标注系统的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的第三种物联网网关的串口数据标注系统的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的第四种物联网网关的串口数据标注系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明针对现有的需要人工确定随机生成的节点ID与本地节点的对应关系的问题，提供一种物联网网关的串口数据标注方法。
如图1所示，本发明实施例提供的物联网网关的串口数据标注方法，包括：
S101，获取物联网网关发送的串口数据，其中，所述串口数据包括：用于标识节点的节点ID；
S102，按照预先确定的节点ID与节点现场编号之间的映射关系，将所述串口数据中用于标识节点的节点ID替换为相应的节点现场编号。
本发明实施例所述的物联网网关的串口数据标注方法，获取物联网网关发送的串口数据，其中，所述串口数据包括：用于标识节点的节点ID；按照预先确定的节点ID与节点现场编号之间的映射关系，将所述串口数据中用于标识节点的节点ID替换为相应的节点现场编号。这样，能够将随机生成的节点ID自动转换成为用户容易识别的节点现场编号，从而方便物联网节点的现场施工和调试。
本实施例中，在进行物联网系统调试时，物联网网关会通过串口向外发送数据，该数据是本地节点与后台服务器之间的通讯数据包(为：串口数据)，通讯数据包格式如表1所示：
表1 通讯数据包格式
网关ID 节点ID 有效数据
表1中，网关ID用于标识某个网关；节点ID随机生成的，用于标识本地节点(简称：节点)，每个节点ID是不同的；有效数据是通讯过程中进行传输的有效数据。
在现场安装调试时，需要把所述通讯数据包通过串口输入到后台服务器(例如，电脑)上，以便于系统调试。调试时主要关注各个节点的通讯情况，这就需要将各个节点的节点ID与现场安装时实际的节点现场编号对应起来。由于节点ID是随机的，安装现场的每个节点ID都各不一样，没有规律，安装现场的每个节点现场编号也各不一样，因此，不仅要方便现场调试人员确定随机生成的节点ID与本地节点的对应关系，还要方便现场调试人员灵活的改变节点ID与节点现场编号之间的映射关系/对应关系，为此，本实施例提供相应的标定系统以实现上述目的。所述标定系统有以下几种实现方式：
实现方式一
如图2所示，所述标注系统包括：处理模块、与所述处理模块进行连接的第一存储单元和串口转USB的转换电路；其中，
所述处理模块，所述处理模块可以为单片机，用于接收物联网网关发送的串口数据，将所述串口数据中的节点ID替换成为节点现场编号，然后将更新后的串口数据发送给电脑或者写入到第一存储单元中；
所述第一存储单元：以文本文件的形式存储有节点ID与节点现场编号之间的映射关系，该文本文件可以事先由调试人员在电脑上编辑好，然后存储到所述第一存储单元中由单片机读取；
所述串口转USB的转换电路：将单片机输出的串口数据转换为USB通信数据传输到电脑，以便现场调试人员观察通信数据，进行系统调试。
如图2所示，在物联网网关与电脑之间插入所述标注系统，该标注系统带有第一存储单元，能够存储节点ID与节点现场编号之间的映射关系，并且能够接收物联网网关发送的串口数据并进行解析，将接收到的所述串口数据中的节点ID替换成方便用户观察的节点现场编号，然后再把更新后的串口数据经由串口转USB的转换电路转换为USB通信数据传输到电脑上。
本实施例中，所述第一存储单元可以为外接在所述单片机上的存储卡(例如，SD卡)、U盘或移动硬盘，以SD卡为例，所述SD卡中存储有节点ID与节点现场编号之间的映射关系，存储文件类型为.txt或者其他任意方便电脑编辑的文本文件，存储格式为：
节点ID1，节点现场编号1
节点ID2，节点现场编号2
…
其中，每一行是一个节点ID与节点现场编号之间的映射关系。在使用SD卡前，先将SD卡插入到电脑上，由调试人员编辑该文本文件，将节点ID与节点现场编号之间的映射关系编辑好；之后，将SD卡插入到所述单片机上，当所述标注系统开始工作时，单片机从所述SD卡中读出该文本文件的内容，建立节点ID与节点现场编号之间的映射关系，之后物联网网关向外发出串口数据给标注系统时，单片机收到串口数据后进行解析，获得串口数据中的节点ID，然后将串口数据中节点ID的内容用节点现场编号替换，得到更新后串口数据，更新后的串口数据的数据包格式如表2所示：
表2 更新后的串口数据的数据包格式
网关ID 节点现场编号 有效数据
之后，再将更新后的串口数据通过串口传输到串口转USB的转换电路进行转换之后再传输给电脑进行记录和分析，更新后的串口数据也可以直接存储在SD卡中，以备后续的分析。这样，可以将随机没有规律的节点ID替换为人们容易识别的节点现场编号，而其他通讯内容没有改变，从而方便了现场安装人员的系统调试，提高了调试效率，简化了调试工作。
实现方式二
如图3所示，所述标注系统包括：处理模块、与所述处理模块进行连接的串口转USB的转换电路；其中，所述处理模块包括：用于存储节点ID与节点现场编号之间的映射关系的第二存储单元；
所述处理模块，所述处理模块可以为单片机，用于接收物联网网关发送的串口数据，按照所述第二存储单元中存储的节点ID与节点现场编号之间的映射关系，将所述串口数据中的节点ID替换成为节点现场编号，然后将更新后的串口数据发送给电脑或者写入到第二存储单元中；
所述串口转USB的转换电路：将单片机输出的串口数据转换为USB通信数据传输到电脑，以便现场调试人员观察通信数据，进行系统调试。
本实施例中，实现方式二中所述的第二存储单元可以是单片机自带的FLASH存储器，这样，可以取消外挂的SD卡，从而简化硬件电路。
本实施例中，作为一可选实施例，所述按照预先确定的节点ID与节点现场编号的映射关系，将所述串口数据中用于标识节点的节点ID替换为相应的节点现场编号包括：
将预先确定的节点ID与节点现场编号之间的映射关系存储至内置在处理模块中的第二存储单元；
通过所述处理模块获取所述第二存储单元中存储的所述节点ID与节点现场编号之间的映射关系，并按照获取的所述节点ID与节点现场编号的映射关系，将所述串口数据中用于标识节点的节点ID替换为相应的节点现场编号，并将更新后的串口数据发送至串口转USB的转换电路；
通过所述串口转USB的转换电路将更新后的串口数据转换为USB通信数据后发送出去。
实现方式三
如图4所示，所述标注系统包括：处理模块和与所述处理模块进行连接的第一存储单元；其中，所述处理模块包括：USB口，所述第一存储单元用于存储节点ID与节点现场编号之间的映射关系；
所述处理模块，所述处理模块可以为单片机，用于接收物联网网关发送的串口数据，按照第一存储单元中存储的节点ID与节点现场编号之间的映射关系，将所述串口数据中的节点ID替换成为节点现场编号，然后将更新后的串口数据通过USB口发送给电脑或者写入到第一存储单元中。
实现方式三与实现方式一基本一致，不同点在于取消了单独的串口转USB的转换电路，而是直接使用单片机的USB口，在单片机内部实现串口转USB的转换电路的转换功能，其他工作过程与实现方式一一样。
本实施例中，作为又一可选实施例，所述按照预先确定的节点ID与节点现场编号的映射关系，将所述串口数据中用于标识节点的节点ID替换为相应的节点现场编号包括：
将预先确定的节点ID与节点现场编号之间的映射关系存储至外接的第一存储单元；
通过处理模块获取所述第一存储单元中存储的所述节点ID与节点现场编号之间的映射关系，并按照获取的所述节点ID与节点现场编号的映射关系，将所述串口数据中用于标识节点的节点ID替换为相应的节点现场编号，并将更新后的串口数据通过所述处理模块的USB口发送出去。
实现方式四
如图4所示，所述标注系统包括：处理模块；其中，所述处理模块包括：用于存储节点ID与节点现场编号之间的映射关系的第二存储单元和USB口；
所述处理模块，所述处理模块可以为单片机，用于接收物联网网关发送的串口数据，按照所述第二存储单元中存储的节点ID与节点现场编号之间的映射关系，将所述串口数据中的节点ID替换成为节点现场编号，然后将更新后的串口数据通过USB口发送给电脑或者写入到第二存储单元中。
作为一可选实施例，所述按照预先确定的节点ID与节点现场编号的映射关系，将所述串口数据中用于标识节点的节点ID替换为相应的节点现场编号包括：
将预先确定的节点ID与节点现场编号之间的映射关系存储至内置在处理模块中的第二存储单元；
通过所述处理模块获取所述第二存储单元中存储的所述节点ID与节点现场编号之间的映射关系，并按照获取的所述节点ID与节点现场编号的映射关系，将所述串口数据中用于标识节点的节点ID替换为相应的节点现场编号，并将更新后的串口数据通过所述处理模块的USB口发送出去。
本实施例中，所述第二存储单元可以是单片机自带的FLASH存储器，单片机内部运行FAT文件系统，通过单片机的USB口直接将单片机虚拟成为一个U盘，配置文件直接存储在单片机内部，不需要存储在外接的SD卡中了，这样，取消了外挂的SD卡，能够简化硬件电路。
实现方式四不仅取消了串口转USB的转换电路，还取消了外挂的SD卡，实现方式四使用单片机自带的FLASH存储器，单片机内部运行FAT文件系统，通过单片机的USB口直接将单片机虚拟成为一个U盘，配置文件直接存储在单片机内部，不需要存储在外接的SD卡中了，这样最大程度上的简化了硬件电路。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种物联网网关的串口数据标注方法，其特征在于，包括：
获取物联网网关发送的串口数据，其中，所述串口数据包括：用于标识节点的节点ID；
按照预先确定的节点ID与节点现场编号之间的映射关系，将所述串口数据中用于标识节点的节点ID替换为相应的节点现场编号；
其中，所述按照预先确定的节点ID与节点现场编号的映射关系，将所述串口数据中用于标识节点的节点ID替换为相应的节点现场编号包括：
将预先确定的节点ID与节点现场编号之间的映射关系存储至可外接的第一存储单元；
通过处理模块获取所述第一存储单元中存储的所述节点ID与节点现场编号之间的映射关系，并按照获取的所述节点ID与节点现场编号的映射关系，将所述串口数据中用于标识节点的节点ID替换为相应的节点现场编号，并将更新后的串口数据发送至串口转USB的转换电路；
通过所述串口转USB的转换电路将更新后的串口数据转换为USB通信数据后发送出去。
2.根据权利要求1所述的物联网网关的串口数据标注方法，其特征在于，所述第一存储单元为存储卡、U盘或移动硬盘。
3.根据权利要求1所述的物联网网关的串口数据标注方法，其特征在于，将更新后的串口数据保存至所述第一存储单元。
4.根据权利要求1所述的物联网网关的串口数据标注方法，其特征在于，所述预先确定的节点ID与节点现场编号之间的映射关系以文本文件的方式存储在所述第一存储单元中。
5.根据权利要求1所述的物联网网关的串口数据标注方法，其特征在于，所述按照预先确定的节点ID与节点现场编号的映射关系，将所述串口数据中用于标识节点的节点ID替换为相应的节点现场编号包括：
将预先确定的节点ID与节点现场编号之间的映射关系存储至内置在处理模块中的第二存储单元；
通过所述处理模块获取所述第二存储单元中存储的所述节点ID与节点现场编号之间的映射关系，并按照获取的所述节点ID与节点现场编号的映射关系，将所述串口数据中用于标识节点的节点ID替换为相应的节点现场编号，并将更新后的串口数据发送至串口转USB的转换电路；
通过所述串口转USB的转换电路将更新后的串口数据转换为USB通信数据后发送出去。
6.根据权利要求5所述的物联网网关的串口数据标注方法，其特征在于，所述第二存储单元为FLASH存储器。
7.根据权利要求5所述的物联网网关的串口数据标注方法，其特征在于，将更新后的串口数据保存至第二存储单元。
8.根据权利要求1所述的物联网网关的串口数据标注方法，其特征在于，所述按照预先确定的节点ID与节点现场编号的映射关系，将所述串口数据中用于标识节点的节点ID替换为相应的节点现场编号包括：
将预先确定的节点ID与节点现场编号之间的映射关系存储至外接的第一存储单元；
通过处理模块获取所述第一存储单元中存储的所述节点ID与节点现场编号之间的映射关系，并按照获取的所述节点ID与节点现场编号的映射关系，将所述串口数据中用于标识节点的节点ID替换为相应的节点现场编号，并将更新后的串口数据通过所述处理模块的USB口发送出去。
9.根据权利要求1所述的物联网网关的串口数据标注方法，其特征在于，所述按照预先确定的节点ID与节点现场编号的映射关系，将所述串口数据中用于标识节点的节点ID替换为相应的节点现场编号包括：
将预先确定的节点ID与节点现场编号之间的映射关系存储至内置在处理模块中的第二存储单元；
通过所述处理模块获取所述第二存储单元中存储的所述节点ID与节点现场编号之间的映射关系，并按照获取的所述节点ID与节点现场编号的映射关系，将所述串口数据中用于标识节点的节点ID替换为相应的节点现场编号，并将更新后的串口数据通过所述处理模块的USB口发送出去。
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