CN108092959A - 一种基于配置的BACnet协议解析方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于配置的BACnet协议解析方法，包括，搭建配置模板，包括设备信息配置模板、属性信息配置模板和数据转换配置模板；根据配置模板建立BACnet协议解析代码库；BACnet协议解析代码库包括多个配置模板的调用接口；根据设备信息配置模板、属性信息配置模板和实际项目情况编写设备信息和属性信息，通过数据转换配置模板的属性值和BACnet对象值之间的数据转换关系，确定所述设备信息和/或属性信息对应的BACnet对象；根据BACnet对象值调用接口访问BACnet协议解析代码库，对设备属性进行读取和/或设置。本发明技术方案的方法，采用将数据转换码、设备属性和BACnet对象的对应关系独立设置在BACnet协议解析代码之外，可以实现BACnet协议解析代码的重复利用，降低了开发成本。

Description

一种基于配置的BACnet协议解析方法

技术领域

本发明属于BACnet协议解析领域，具体涉及一种基于配置的BACnet协议解析方法。

背景技术

BACnet(A Data Communication Protocol for Building and ControlNetwork，楼宇自控网络数据通信协议)是一种为楼宇自动控制网络所制定的数据通信协议。它由美国冷暖空调工程师协会组织的标准项目委员会正式制定，后成为ISO正式标准，是一种专用于楼宇自控领域的数据通信协议，其目标是将不同厂商、不同功能的产品集成在一个系统中，并实现设备间的互操作。

BACnet通信协议中定义了多种服务(service)，可供不同的设备之间进行通信。其中也定义了许多种类的对象，每个对象都具有许多属性，每个属性可以通过不同的服务来进行访问。事实上，BACnet通信中的设备就是由许多对象组成，设备对象就是其中之一，记录设备相关的数据是每个设备的必备功能。楼宇自动化系统的功能就是通过BACnet服务对多个BACnet设备进行操作，从而为各个不同的设备提供一个开放的、统一的标准通信规范。即，BACnet通信协议的目的是实现不同厂商、不同功能产品之间的互操作，通过统一的协议标准调动所有管理对象按照逻辑要求协同工作，实现楼宇建筑内各类设备的管理与控制。

由于现有的BACnet协议中只涉及到服务、对象、属性等，而不涉及其管理的物理设备(如某个空调设备、某个照明设备)实体。而出于用户友好度的考虑，与用户交互的应用系统往往是希望利用其对这些物理设备进行标准化的监控管理，所以当上层应用系统与BACent设备对接时，就存在物理设备和操作与BACnet设备的服务内容、对象及属性的对应关系。传统的BACent解析方法是将这种对应关系固定在BACnet协议解析代码中，然后通过上层应用代码调用BACnet协议解析代码，读取上述对应关系并进行转换，从而实现对BACnet设备的管理。但是不论是哪种处理方式，在同一项目中，如果由于各种原因(如维护升级或更换厂家等)导致设备发生变更，都需要修改代码中物理设备和操作与BACnet设备的对应关系，也就是要重新进行系统的开发。而在不同项目中，因为项目信息等发生了变化，即使都是与BACnet设备对接，原先的代码也不可再利用，这就意味着会存在代码的可重复利用率低、系统开发效率低、项目维护升级成本高等问题。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种基于配置的BACnet协议解析方法。本发明技术方案的方法，针对现有技术中数据转换码嵌套在BACnet协议解析代码中，每次修改设备与BACnet设备的对应关系的时候，都需要先修改BACnet协议解析代码，从而导致BACnet协议解析代码重复利用率低、开发成本高的情况，采用将数据转换码、设备属性和BACnet对象的对应关系独立设置在BACnet协议解析代码之外，可以实现BACnet协议解析代码的重复利用，降低了开发成本。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种基于配置的BACnet协议解析方法，其特征在于，包括，

S1搭建配置模板，包括设备信息配置模板、属性信息配置模板和数据转换配置模板；根据所述配置模板建立BACnet协议解析代码库，对BACnet码流进行接收、解析、发送；所述BACnet协议解析代码库中包括多个配置模板的调用接口；

S2根据设备信息配置模板、属性信息配置模板和实际项目情况编写设备信息和属性信息；通过数据转换配置模板的属性值和BACnet对象值之间的数据转换关系，确定所述设备信息和/或属性信息对应的BACnet对象；

S3通过BACnet对象调用接口访问BACnet协议解析代码库，对设备属性进行读取和/或设置。

作为本发明技术方案的一个优选，所述设备信息配置模板中包括物理设备的名称、该物理设备对应的BACnet设备的IP和/或端口、该物理设备对应的BACnet解析代码运行的本机IP和端口、多播地址。

作为本发明技术方案的一个优选，物理设备的名称唯一。

作为本发明技术方案的一个优选，所述属性信息配置模板中包括属性类型、属性所属的设备名称，该属性对应的BACnet对象类型、BACnet对象ID、BACnet值类型，以及对应的数据转换码。

作为本发明技术方案的一个优选，所述属性类型唯一。

作为本发明技术方案的一个优选，所述数据转换配置模板中包括数据转换码和数据转换函数。

作为本发明技术方案的一个优选，根据所述BACnet对象可以获取相应的调用接口，每个BACnet对象访问确定的调用接口。

按照本发明的一个方面，提供了一种存储设备，其中存储有多条指令，所述指令适用于由处理器加载并执行：

S1搭建配置模板，包括设备信息配置模板、属性信息配置模板和数据转换配置模板；根据所述配置模板建立BACnet协议解析代码库，对BACnet码流进行接收、解析、发送；所述BACnet协议解析代码库中包括多个配置模板的调用接口；

S2根据设备信息配置模板、属性信息配置模板和实际项目情况编写设备信息和属性信息；通过数据转换配置模板的属性值和BACnet对象值之间的数据转换关系，确定所述设备信息和/或属性信息对应的BACnet对象；

S3通过BACnet对象调用接口访问BACnet协议解析代码库，对设备属性进行读取和/或设置。

按照本发明的一个方面，提供了一种终端，包括处理器，适于实现各指令；以及存储设备，适于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行：

S1搭建配置模板，包括设备信息配置模板、属性信息配置模板和数据转换配置模板；根据所述配置模板建立BACnet协议解析代码库，对BACnet码流进行接收、解析、发送；所述BACnet协议解析代码库中包括多个配置模板的调用接口；

S2根据设备信息配置模板、属性信息配置模板和实际项目情况编写设备信息和属性信息；通过数据转换配置模板的属性值和BACnet对象值之间的数据转换关系，确定所述设备信息和/或属性信息对应的BACnet对象；

S3通过BACnet对象调用接口访问BACnet协议解析代码库，对设备属性进行读取和/或设置。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

本发明技术方案的方法，提供一种基于配置的BACnet协议解析方法，在项目变更升级时，或应用于不同项目时，能够不修改BACnet协议解析代码库，只需要修改工程配置信息，实现了项目开发效率的大幅度提升和代码的高重复利用率。而常规的BACnet协议解析方法由于将物理设备的属性和操作与BACnet的服务、对象及属性的对应关系固定在代码中，在项目变更升级或者应用于不同项目时，需要修改对应关系重新开发，所以不具备快速升级开发的能力。本发明提供的方法可以将开发效率提高至少50％以上，节约人工成本，降低出错概率，保障项目稳定升级，保证用户体验，具有重要的市场价值。

附图说明

图1是本发明技术方案实施例的BACnet协议解析配置原理图；

图2是本发明技术方案实施例的BACnet协议解析配置流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。下面结合具体实施方式对本发明进一步详细说明。

本发明技术方案的目的在于提供一种BACnet协议的解析方法，使其可以对其管理的物理设备实体进行监控，同时兼具有较好的兼容性，在应对不同的项目的时候，无须对系统重新进行开发。大大提高了代码的可重复利用率和系统的开发效率，降低了维护的成本。本实施例对本发明技术方案的BACnet协议解析方法进行更加详细的说明。

首先，搭建配置模板，确定需要配置的设备信息和属性信息的信息项。其中具体包括：

(1)建立设备信息配置模板，其中包括物理设备的名称、该设备连接的BACnet设备的IP和端口，以及对应的BACnet解析代码运行的本地IP和端口、多播地址等；其中，物理设备的名称具有唯一性。本实施例中，BACnet解析代码库是客户端，需要和BACnet网关服务器进行通讯，因为UDP通讯需要指定本地IP和端口，BACnet是使用UDP协议的，所以这里需要指定本地IP和端口。多播地址是BACnet网关服务器约定的多播地址，客户端和它通信就需要知道多播地址，所以要配置到模板中。

(2)根据设备信息配置模板建立属性信息配置模板，其中包括属性类型(如空调温度、空调湿度、灯开关状态、温度控制、湿度控制，灯开关控制，其中前三个属于读属性，是一种状态，后三个属于写属性，是一种动作)、属性所属的设备名称、该属性对应的BACnet对象类型、BACnet对象ID、BACnet值类型、相应的数据转换码的取值等，以及是否订阅该属性；其中，属性类型和属性所属设备名称具有唯一性；对于一个设备来说，其可能具有多个属性，该设备确定了，其对应具有的属性也可以确定。

(3)建立数据转换配置模板，其中包括属性配置模板中每个属性与BACnet对象之间对应的数据转换码、数据转换函数等。数据转换配置模版中有多组数据转化码、数据转换函数。根据设备ID确定属性ID后获取的BACnet对象对应着一个确定数据转换码和/或数据转换函数。例如，设备界面需要显示的空调温度单位是摄氏温度，而BACnet对象取值是开氏温度，数据转换码的意思就是在读取空调温度的时候将开氏温度转换为摄氏温度的函数，在设置空调温度的时候将摄氏温度设置为开氏温度的函数，这里两个函数对应两个数据转换码。但是仅仅有数据转换码是不够的，还要有属性和BACnet对象的对应关系，比如，会议室空调是一个设备，会议室空调的温度是一个属性，属性id＝100000001，对应的BACnet对象id＝1，当读取到BACnet对象id＝1的取值为275时，对应属性id＝100000001的属性值是2度。所以这里既要知道对应关系，又要知道数据转换关系。

其次，编写基于配置模板的BACnet协议解析代码库。该代码库可以接收、解析、发送BACnet码流。具体来说，BACnet协议解析代码库既可以从接收的BACnet码流中解析BACnet对象信息，又能封装发送BACnet码流用于设置BACnet对象值。代码库还为配置模版的应用提供调用接口，包括属性查询接口、属性设置接口、属性订阅接口等，以及其他可扩展接口。调用接口和功能是一一对应的，比如设置属性是一个接口，读取属性是另一个接口。如果是进行相同的操作，那么所有BACnet对象访问的是同一个调用接口。不同BACnet对象调用接口时使用的输入参数不同，也就是说，根据配置模版的信息，利用BACnet对象对应的调用接口就可以实现BACnet协议的解析。

最后，根据具体项目和配置模板编写工作配置信息。具体包括，

1)根据设备信息配置模板和实际项目情况编写设备信息，此处设备不等同于BACnet设备，一般将某个物理设备实体(如一个空调设备或一个照明设备)定义为一个设备。也就是说，所编写的设备信息是物理设备实体的信息。

2)然后针对编写好的设备信息，根据属性信息配置模板和实际项目情况编写属性信息，此处属性对应于该设备的BACnet对象信息，其中属性信息中属性值取自BACnet对象的当前值，属性所属设备名称取值来自设备信息中的设备名称。用户根据需要自行确定需要进行读写操作的BACnet对象，并结合实际情况确定该属性属于哪个设备，以确定设备名称的取值。

3)根据BACnet属性值类型与配置模版所需值类型之间的转换关系，结合数据转换配置模板，编写数据转换信息，并将该数据转换信息填写到属性信息的数据转换码中，上述转换关系在BACnet协议解析代码库中优选通过代码实现。

本实施例中，当某个项目中需要与BACnet设备对接并对其进行属性设置时，首先根据配置模板和项目实际情况编写工程配置信息，然后在配置模板中使用工程配置信息并调用BACnet协议解析代码库，进行设备属性的读取、设置和属性值变更处理，当项目中设备或属性发生变更时，通过修改相关工程配置信息来完成项目变更，BACnet协议解析代码库和上层调用程序不做修改。

而且，当不同项目中同样需要与BACnet设备对接时，使用相同的配置模板和BACnet协议解析代码库，执行相同的上述过程。不同项目中的应用需求不同，工程配置信息不同，但是配置模板和BACnet协议解析代码库相同。

也就是说，通过调用工程配置信息和BACnet协议解析代码库来进行BACnet对象值的读写操作和属性更改的订阅处理等，当项目中BACnet设备或属性发生变化，或者不同项目中同样需要与BACnet设备对接时，可以只修改工程配置信息，而不需要修改BACnet协议解析代码库，即可实现BACnet协议的解析。

由于现有技术中的转换关系都是嵌套在代码中，当不同项目中的设备发生变化的时候，都需要对BACnet代码重新进行编写，从而导致代码的重复使用率极低，效率低下。本实施例中，将BACnet对象与实体设备之间的转换关系从代码中分离开来，先确定BACnet与实体设备之间的对应关系，然后再根据需求从不同的接口调用对应的代码进行任务解析。

本实施例中，可以根据实际情况对配置模板的信息进行编写，该项目中的每个设备对应的属性信息也随之确定，根据转换关系，对应的BACnet对象就可以确定了。根据具体的管理需求，如要调节某一空调的温度，那么首先可以在已经编写好的设备配置模板中确定该空调的设备ID，然后在该设备ID对应的属性信息里面确定温度对应的属性ID，该属性ID对应一个BACnet对象。空调温度的BACnet对象从特定的接口进入BACnet协议解析代码库，控制设备按照具体的属性设置(如设定的空调温度)对设备属性进行修改(将空调温度修改到设定的温度)。

因此，本实施例中，只需要根据不同的项目对应填写设备信息配置模板(本项目中所包含的设备的种类、数量等)、属性信息配置模板(每种设备具有何种属性，如空调的温度、风速、模式等)，以及每种设备的每个属性对应的数据转换配置(每种设备的每个属性对应的BACnet对象)，根据这些配置模板，可以进行BACnet协议解析代码库的编写，其针对配置模板的BACnet对象设置接口，接收、解析、发送BACnet码流，最终实现对具体的物理设备的控制。

以下根据附图和实施例对本发明的具体实现进行说明。

如图1所示，首先建立配置模型，然后编写BACnet协议解析代码库，最后根据配置模型和具体项目情况编写工程配置信息。某项目需要与BACnet设备对接时，上层应用根据工程配置信息，调用BACnet协议解析代码库，当项目发生变更时，只要修改工程配置信息即可，不需要修改上层应用代码和BACnet协议解析代码库。

如图2所示，本实施例的具体流程包括以下步骤：

步骤0，建立设备信息配置模板，包括设备名称、设备连接的BACnet设备的IP和端口，BACnet解析代码运行的本机IP和端口、多播地址。

步骤1，建立属性信息配置模板，包括属性名称、属性所属的设备名称、该属性对应的BACnet属性对象类型、BACnet属性对象ID、BACnet属性值类型、是否订阅该属性、数据转换码。

步骤2，建立数据转换配置模板，包括数据转换码、数据转换函数、函数举例或说明。

步骤3，编写BACnet协议解析代码库。本实施例采用C#语言实现BACnet协议解析代码库，可以接收BACnet码流，解析出BACnet对象和属性信息，又可以封装并发送BACnet码流，设置BACnet属性值。在本实施例中工程配置信息会写入数据库，属性信息包括一个唯一标识的属性ID，BACnet协议解析代码库就是根据这个唯一的属性ID进行属性查询、设置的。在一个具体的实施例中，接口代码优选如下：

public long GetAttrValue(int attrObjecteId)；//读取属性

public long SetAttrValue(int attrObjecteId,ref string attrValue)；//设置属性

public void SetReceiveCovNotifyDelegate(ReceiveCovNotifyDelegaterecvDelegate)；//注册代理函数，当BACnet属性值发生变化时会按照注册函数做相关处理

public delegate void ReceiveCovNotifyDelegate(int attrObjecteId,stringattrValue)；//代理函数类型

所以，BACnet协议解析代码库是基于配置的，物理设备的属性和操作与BACnet的服务、对象及属性的对应关系按照配置模板编写为工程配置信息，写入数据库，而不是固定在代码中，本实施例中的方法，解除了BACnet协议解析代码对具体工程信息的依赖。

步骤4，编写设备信息，按照步骤0的设备信息配置模板，根据实际项目情况编写设备信息，每一条信息的配置项包括：设备名称、设备连接的BACnet设备的IP和端口，BACnet解析代码运行的本机IP和端口、多播地址，如表1所示某建筑内一期智能照明系统工程的设备信息。

表1一期智能照明系统工程设备信息

设备名称	BACnet设备IP:端口	本机IP:端口	多播地址
				实验室1号灯	10.129.65.51:47808	10.129.65.16:47808	224.0.0.1
实验室2号灯	10.129.65.51:47808	10.129.65.16:47808	224.0.0.1
				实验室3号灯	10.129.65.52:47808	10.129.65.16:47808	224.0.0.1
实验室4号灯	10.129.65.52:47808	10.129.65.16:47808	224.0.0.1

步骤5，编写数据转换信息，按照步骤2的数据转换配置模板，根据实际项目中需要的属性值与BACnet设备提供的属性值的关系编写数据转换信息，每一条信息包括数据转换类别、数据转换码、数据转换函数、函数举例或说明，如表2所示。

表2数据转换信息

步骤6，编写属性信息，按照步骤1的属性信息配置模板，根据实际项目情况编写属性信息，每一条信息的配置项包括：属性类型、属性所属的设备名称、该属性对应的BACnet对象类型、BACnet对象ID、BACnet值类型、是否订阅该属性、数据转换码。如表3所示某建筑内一期智能照明系统工程的属性信息。

表3一期智能照明系统工程属性信息

其中设备名称取值自步骤4的设备信息，数据转换码取值自步骤5的数据转换信息，BACnet对象类型、BACnet对象ID、是否订阅、BACnet值类型根据项目实际情况填写。

步骤7，将步骤4的设备信息表和步骤6的属性信息表导入数据库，上层应用需要获取某个照明设备的开关控制状态时，读取数据库中该设备的属性值ID，并调用BACnet协议解析代码库就可以读取设备属性信息；上层应用需要对某照明设备执行开关控制时，需要读取数据库中该设备的属性值ID，并调用BACnet协议解析代码库设置该设备属性值；上层应用需要在某照明设备开关控制状态发生变化时在界面修改图标样式，则向BACnet协议解析代码库注册一个代理函数，当设备属性发生变更时回调该代理函数修改图标样式。

步骤8，当项目信息发生变更时，不需要修改上层应用代码和BACnet协议解析代码库，只修改设备信息表和属性信息表即可。例如步骤4和步骤6中项目的二期智能照明系统工程中添加了两个智能照明设备，将设备信息表改为表4所示，属性信息表改为表5所示，并导入数据库，上层应用依然通过读取数据库并调用BACnet协议解析代码库就可以完成步骤7中的所有功能。

表4二期智能照明系统工程设备信息

设备名称	BACnet设备IP:端口	本机IP:端口	多播地址
				实验室1号灯	10.129.65.51:47808	10.129.65.16:47808	224.0.0.1
实验室2号灯	10.129.65.51:47808	10.129.65.16:47808	224.0.0.1
				实验室3号灯	10.129.65.52:47808	10.129.65.16:47808	224.0.0.1
实验室4号灯	10.129.65.52:47808	10.129.65.16:47808	224.0.0.1
				实验室5号灯	10.129.65.53:47808	10.129.65.16:47808	224.0.0.1
实验室6号灯	10.129.65.53:47808	10.129.65.16:47808	224.0.0.1

表4二期智能照明系统工程属性信息

具体实施时，本领域技术人员可利用计算机软件技术实现以上流程。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于配置的BACnet协议解析方法，其特征在于，包括，

S1搭建配置模板，包括设备信息配置模板、属性信息配置模板和数据转换配置模板；根据所述配置模板建立BACnet协议解析代码库，对BACnet码流进行接收、解析、发送；所述BACnet协议解析代码库中包括多个配置模板的调用接口；

S2根据设备信息配置模板、属性信息配置模板和实际项目情况编写设备信息和属性信息；通过数据转换配置模板的属性值和BACnet对象值之间的数据转换关系，确定所述设备信息和/或属性信息对应的BACnet对象；

S3通过BACnet对象调用接口访问BACnet协议解析代码库，对设备属性进行读取和/或设置。

2.根据权利要求1所述的一种基于配置的BACnet协议解析方法，其中，所述设备信息配置模板中包括物理设备的名称、该物理设备对应的BACnet设备的IP和/或端口、该物理设备对应的BACnet解析代码运行的本机IP和端口、多播地址。

3.根据权利要求2所述的一种基于配置的BACnet协议解析方法，其中，物理设备的名称唯一。

4.根据权利要求1～3任一项所述的一种基于配置的BACnet协议解析方法，其中，所述属性信息配置模板中包括属性类型、属性所属的设备名称，该属性对应的BACnet对象类型、BACnet对象ID、BACnet值类型，以及对应的数据转换码。

5.根据权利要求4所述的一种基于配置的BACnet协议解析方法，其中，所述属性类型唯一。

6.根据权利要求1～6任一项所述的一种基于配置的BACnet协议解析方法，其中，所述数据转换配置模板中包括数据转换码和数据转换函数。

7.根据权利要求1～5任一项所述的一种基于配置的BACnet协议解析方法，其中，根据所述BACnet对象可以获取相应的调用接口，每个BACnet对象访问确定的调用接口。

8.一种存储设备，其中存储有多条指令，所述指令适用于由处理器加载并执行：

S1搭建配置模板，包括设备信息配置模板、属性信息配置模板和数据转换配置模板；根据所述配置模板建立BACnet协议解析代码库，对BACnet码流进行接收、解析、发送；所述BACnet协议解析代码库中包括多个配置模板的调用接口；

S2根据设备信息配置模板、属性信息配置模板和实际项目情况编写设备信息和属性信息；通过数据转换配置模板的属性值和BACnet对象值之间的数据转换关系，确定所述设备信息和/或属性信息对应的BACnet对象；

S3通过BACnet对象调用接口访问BACnet协议解析代码库，对设备属性进行读取和/或设置。

9.一种终端，包括处理器，适于实现各指令；以及存储设备，适于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行：

S1搭建配置模板，包括设备信息配置模板、属性信息配置模板和数据转换配置模板；根据所述配置模板建立BACnet协议解析代码库，对BACnet码流进行接收、解析、发送；所述BACnet协议解析代码库中包括多个配置模板的调用接口；

S2根据设备信息配置模板、属性信息配置模板和实际项目情况编写设备信息和属性信息；通过数据转换配置模板的属性值和BACnet对象值之间的数据转换关系，确定所述设备信息和/或属性信息对应的BACnet对象；

S3通过BACnet对象调用接口访问BACnet协议解析代码库，对设备属性进行读取和/或设置。