CN109600287A - 网关、处理端监控can总线的方法及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明的一种网关、处理端监控CAN总线的方法及存储介质，启动监控软件，CAN总线网络利用无线网关接入到无线网络，网关利用无线网络将CAN总线网络反馈的监控数据上传至处理端；处理端接收网关上传的监控数据，对监控数据进行解析生成监控变量，处理端链接监控变量生成监控信号并上传至终端，终端反馈接收到的监控信号以实现实时监控；处理端接收或生成控制信号，利用无线网关通过无线网络将控制信号上传至CAN总线网络；其中，接入的CAN总线网络至少有一个。设置无线网络信息及IP地址等信息接入无线网络，利用无线网络传输监控信号实现无线监控，避免布线困难及监控距离受限的困局，利用无线网络接入多个CAN总线网络可实现同时监控多个CAN网络。

Description

网关、处理端监控CAN总线的方法及存储介质

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及网关、处理端监控CAN总线的方法及存储介质。

背景技术

CAN(Controller Area Network的缩写，即“局域网控制器”)是一种支持分布式监控或实时控制的串行通信网络，CAN网线构成各节点之间数据通信实时性强，广泛应用于工业监控。目前，传统的CAN总线监控都是通过介入CAN节点进行报文抓取，在应用到类似于车辆工程、海洋工程等场合时，通过对CAN总线网络的节点进行抓取，通过对监控数据进行处理显示相应的变量及参数以达到监控的目的，但是，在对“未加密”的CAN总线进行链路层解析需要使用CAN总线接口卡，而一般计算机不带有CAN接口，需要适配的通讯接口(USB、PCI等)，将CAN通讯转换成USB或PCI通信方式，在实现监控的过程中难免需要多次考虑到电路线路的布线以及具体的会影响监控信号传送的因素。而且该方法只支持一个CAN网络，但如果需要同时监控多个CAN网络的数据，需要通过添加各类CAN路由器或转发器才可实现，加大施工难度且经济成本较大。

这样的监控方式在涉及到海洋工程等需要考虑到各种复杂环境因素的场景时不可避免地会面临复杂电路布线的问题；而且，CAN网络本身对CAN线缆长度有一定的限制和要求，随着监控距离变长，数据链路会变得不稳定，导致PC端与CAN网络之间的距离非常受限，尤其是在应用到对工程车辆、搬运小车、充电桩等可移动设备进行监控时会加大施工难度，监控范围受限且不便维修，同时也会增加监控的功耗和成本。

基于此，为了方便实现CAN总线监控，避免监控距离受限的困局，实现同时监控多个CAN网络是优化CAN总线监控的关键。目前，基于物联网的发展，将CAN总线监控由USB或PCI通信的线路连接监控转变为无线监控，不失为一种可行有效的方法，因此，基于CAN总线网络，提供一种能够避免布线困难及监控距离受限并实现同时监控多个CAN网络的无线监控方法，是目前亟待解决的问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种CAN总线的监控方法，能够避免布线困难及监控距离受限的问题并实现同时监控多个CAN网络。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

CAN总线的监控方法，包括如下步骤：

启动监控软件，CAN总线网络利用无线网关接入到无线网络，无线网关利用无线网络将CAN总线网络反馈的监控数据上传至处理端；

处理端接收无线网关上传的监控数据，对监控数据进行解析并生成监控变量，处理端链接监控变量生成用于实时显示的监控信号并上传至终端，终端反馈接收到的监控信号以实现实时监控；

处理端接收或生成控制信号，利用无线网关通过无线网络将控制信号上传至CAN总线网络；

其中，接入的CAN总线网络至少有一个。

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之二在于提供一种存储介质，能够避免布线困难及监控距离受限的问题并实现同时监控多个CAN网络。

本发明的目的之二采用如下技术方案实现：

一种存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如本发明目的之一的CAN总线的监控方法。

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之三在于提供一种网关监控CAN总线的方法，能够避免布线困难及监控距离受限的问题并实现同时监控多个CAN网络。

本发明的目的之三采用如下技术方案实现：

网关监控CAN总线的方法，包括如下步骤：

接入被测的CAN总线网络，获取CAN总线网络反馈的监控数据，CAN总线网络至少有一个，所用网关为无线网关。

进一步地，还包括如下步骤：

接入无线网络，利用无线网络上传监控数据至处理端，处理端接收或生成控制信号，处理端解析监控数据以获取监控变量；

获取处理端反馈的控制信号并将控制信号上传至CAN总线网络，以实时控制CAN总线网络。

进一步地，还包括如下步骤：

获取无线网络信息，接入无线网络，利用无线网络上传监控数据至处理端；

或发出无线网络，利用无线网络上传监控数据至处理端。

通过设置无线网络信息及IP地址等信息接入无线网络以传输监控现场反馈的监控信号，实现无线监控，有效解决布线困难及监控距离受限的问题，因为接入多个CAN总线网络，可实现同时监控多个CAN网络。

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之四在于提供一种存储介质，能够避免布线困难及监控距离受限的问题并实现同时监控多个CAN网络。

本发明的目的之四采用如下技术方案实现：

一种存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如本发明目的之三的网关监控CAN总线的方法。

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之五在于提供一种处理端监控CAN总线的方法，能够避免布线困难及监控距离受限的问题并实现同时监控多个CAN网络。

本发明的目的之五采用如下技术方案实现：

处理端监控CAN总线的方法，包括如下步骤：

启动监控软件，在无线网关接入CAN总线网络获取监控数据后，利用无线网络获取由无线网关上传的监控数据，接入的CAN总线网络至少有一个。

进一步地，还包括如下步骤：

解析监控数据以获取监控变量；

链接监控变量，生成用于实时显示的监控信号并反馈至终端，以实时监视CAN总线网络。

进一步地，还包括如下步骤：

接收或生成控制信号，利用无线网关通过无线网络将控制信号上传至CAN总线网络，以实时控制CAN总线网络。

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之六在于提供一种存储介质，能够避免布线困难及监控距离受限的问题并实现同时监控多个CAN网络。

本发明的目的之六采用如下技术方案实现：

一种存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如本发明目的之五的处理端监控CAN总线的方法。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明的一种网关、处理端监控CAN总线的方法及存储介质，通过设置无线网络信息及IP地址等信息接入无线网络，利用无线网络将CAN总线网络反馈的监控数据上传至处理端，处理端解析监控数据生成监控变量、链接监控变量获得监控信号，终端反馈监控信号以实现实时监视；处理端接收或生成控制信号，通过无线网关利用无线网络将控制信号上传至CAN总线网络。利用无线网络实现无线监控，有效解决布线困难及监控距离受限的问题，可接入多个CAN总线网络，实现同时监控多个CAN网络。

附图说明

图1为本发明较佳实施例的网关、处理端监控CAN总线的方法及存储介质的处理端的流程示意图。

图2为本发明较佳实施例的网关、处理端监控CAN总线的方法及存储介质的流程示意图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：

本实施例提供了一种CAN总线的监控方法，如图1、图2所示，

实施例一：

网关，所用网关为无线网关：

步骤S11：无线网关建立监控通道，在启动监控软件后，通过无线网关设置无线网络信息将CAN总线网络接入由无线路由器发出的无线网络中，无线网关获取CAN总线网络反馈的CAN格式的监控数据；

步骤S12：无线网关上传CAN格式的监控数据至处理端；

处理端(此处处理端指PC端、控制器等数据处理机构)：

步骤S21：处理端接收或生成控制信号，利用无线网关通过无线网络将控制信号传送至CAN总线网络，以实时控制CAN总线网络；

步骤S22：处理端解析无线网关上传的监控数据并进一步生成监控变量，将生成的该监控变量由控制器生成用于表示监控现场信息的显示参数信号等(此处显示参数信号还包括经处理端处理后的变量、公式等数据信号)及监控画面信号；链接监控变量(显示参数信号及监控画面信号)，生成用于实时显示的监控信号(显示参数及监控画面)并反馈至显示器，以实时监视CAN总线网络；

终端(包括现场监控的计算机显示器等)：

步骤S31：终端获取监控信号，在启动监控软件后显示相关监控数据，实现监控。

该CAN总线的无线监控方法属在与其对应的监控装置及存储介质基础上实施的无线监控方法：

配合该监控方法，还包括一种存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如本实施例所示的一种CAN总线的无线监控方法，该无线监控方法的操作流程可存储在U盘、光盘等存储介质中。

实施例二：

启动监控软件，无线网关接入被测的CAN总线网络，获取CAN总线网络反馈的监控数据；

无线网关分成二路：

其一：无线网关接入无线网络，并利用无线网络将监控数据上传到处理端，处理端接收或生成控制信号；

其二：无线网关获取处理端反馈的控制信号，并通过无线网络将控制信号上传到CAN总线网络。

实施例三：

处理端启动监控软件，无线网关接入CAN总线网络并获取监控数据，处理端接收由无线网关上传的监控数据；

处理端接收或生成控制信号，将控制信号上传至无线网关，通过无线网关利用无线网络上传到CAN总线网路；

处理端解析监控数据并进一步获取监控变量，链接监控变量，生成监控信号并反馈到终端。

实施例四：

在实施例一、二、三的基础上，当需要获取多个监控数据或是监控多个CAN网络时，接入多个CAN网络；

在接入至少一个CAN总线网络时，设置对应数量的网关，获取监控数据。

实施例五：

在实施例一的基础上，与实施例一不同的是，在无线网络显示通讯连接的过程中，对无线网络的识别与监控数据的传输将不限于由路由器辐射无线网络后的识别连接，还可以是无线网关发出无线网络，也即是，所接入的无线网络除了是由路由器发出的无线网络，还可以是无线网关发出的无线网络。

需要说明的是，在采用无线网络显示监控时如果需要对监控作业进行加密或是防盗处理，可通过划分VLAN或是MAC地址绑定等方式通过IP地址进行通讯连接以及相应的数据收发。

根据无线网络发射方式的不同，对实施例一至四详细化，并划分出新的实施例。

以实施例一的较佳实施例为示例，本发明所示的较佳实施例的CAN总线的无线监控方法，网关设有CAN通道，无线网关接入到被测的CAN总线网络获取CAN格式的监控数据，无线网关设置无线网络信息接入到由无线路由器辐射出的无线网络中，通过无线网络将监控数据上传到处理端。

需要说明的是，网关除了收集CAN格式的监控数据外，也会在其网络接口创建过滤器过滤掉不需要的报文信息。另外，网关通过设置无线网络信息接入无线网络，此处无线网络所用示例为Wi-Fi网络，该无线网络信息包括但不限于Wi-Fi名称、密码或直接设置成IP地址、域名等可在数据传输时作寻址用的标识。

通过设置无线网络信息将网关接入到无线路由器辐射的无线网络当中，并设置网关的通道信息(设定为CAN-IP通道、IP-CAN通道等)，还包括网关的IP地址、CAN通道波特率等，CAN格式的监控数据可以被网关获取到。通过CAN-IP通道将网关获取到的数据传送到处理端，达到监视的目的；通过IP-CAN通道将处理端发送到网关的监控数据转发到CAN总线网络，达到控制的目的。处理端通过设置无线网络信息接入到无线路由器发射出来的无线网络中，并设置处理端的IP地址，PCAN通道波特率，处理端设有虚拟网关软件，该虚拟网关软件设置有与网关通讯通道对应的传输通道(设定为：IP-PCAN通道，PCAN-IP通道)，通过该传输通道的设置处理端可以从网关中获取监控数据，也可以发送监控数据给网关。

本实施例中，处理端设有监控软件，该监控软件内置通讯通道，使得监控软件与虚拟网关软件实现通讯连接，监控软件可以获取来自虚拟网关软件的数据，也可以发送CAN数据给虚拟网关软件，再通过虚拟网关软件发送给CAN总线网络。

监控数据从监控软件的通讯通道经由处理端虚拟网关软件的PCAN-IP通道传送到网关IP-CAN通道，再转发到CAN总线网络，实现远程控制。

注：本较佳实施例处理端采用PC端。

例如：设置网关的IP地址为192.168.100.1，CAN波特率为500kbit/s(设定被测CAN总线网络的波特率也是500kbit/s)，CAN-IP通道为CAN-192.168.100.10:5000(其中192.168.100.10为PC端的IP地址)，IP-CAN通道为192.168.100.1:5100-CAN。设置后CAN总线网络的CAN报文(CAN格式的监控数据)就可以被网关获取到，并通过CAN-IP通道把数据传到处理端，达到监视的目的，同时通过IP-CAN通道，也可以把处理端发送过来的数据转发给CAN总线网络，达到控制的目的。设置处理端的IP地址为192.168.100.10，PCAN通道波特率为500kbit/s(与CAN通道波特率对应)IP-PCAN通道为192.168.100.10:5000-PCAN(与CAN-IP通道对应)，PCAN-IP通道为PCAN-192.168.100.1:5100(与IP-CAN通道对应)。在监控软件内设置PCAN通道，使得监控软件与虚拟网关软件连接起来，如在本实施例示例中在监控软件中设置的PCAN通道为PCAN_VLAN_500k(与虚拟网关软件的PCAN通道对应)，这样监控软件就可以获取来自虚拟网关软件的数据，也可以发送CAN数据给虚拟网关软件，再通过虚拟网关软件发送给CAN总线网络。

该无线监控装置各通道对应关系如下表格所示：

(注：PWG，即PCAN-Wireless Gateway DR，CAN转WLAN网关，设定为本实施例示例所用的网关；VPG，即Virtual PCAN-Gateway，设定为本实施例示例所用的虚拟网关软件；采用PC端作为处理端；CAN-IP、IP-CAN为网关通讯通道；IP-PCAN、PCAN-IP为虚拟网关软件对应网关设置的通讯通道)

本实施例较佳实施例示例为：

在上述实施例的基础上，在监控软件中，包含显示控件和输入控件，可以通过编辑sym文件对CAN数据进行解析，生成各类变量，如温湿度，LED状态等，通过插入输入控件对CAN总线系统进行控制，其中，sym文件是一种用于定义CAN报文与数据变量之间对应关系的专用文件。

例如：在sym文件，定义了CAN-ID为0x100，DLC为8的CAN报文中，字节0～1代表温度(如数值为255时表示25.5℃)，字节2～3代表湿度(如数值为255时表示25.5％RH)，字节4～5代表电压(如数值为255时表示25.5V)，字节6～7代表电流(如数值为255时表示25.5mA)，同时定义了CAN-ID为0x200，DLC为8的CAN报文中，字节0～3控制32个LED灯的通断(如数值为0xFFFFFFFF时表示点亮32个LED灯)，字节4的第一个bit控制电机的使能(如数值为1时使能电机)，字节5的第一个bit控制电机的急停(如数值为1时使电机急停)。显示控件和输入控件链接到各类变量。如插入一个指针仪表盘(Analog Meter)来显示温度的变动，插入一个拨动开关来控制LED的亮灭。

较佳地，可通过修饰图形化界面来使得无线监控过程更加直观。对整个无线监控装置的设置，不仅是体现在无线网络的信号通讯，在本实施例的较佳实施例中对其进行了进一步地扩展，在监控软件中，通过插入图片和文字素材来修饰整个图形化界面。整个图形化界面编辑完成之后，通过进入运行模式并全屏显示，使整个监控界面就处于运行状态，所有的显示数据会实时显示，需要控制的数据也可通过按钮等控件进行控制。

较佳地，在需实现多通道同时通讯的时候，即在需要同时接入多个CAN总线网络进行控制时，重复以上的步骤，连接另外的CAN网关到另外的CAN总线网络中，并把网关连接到与上述无线监控装置同一个WI-FI网络中，设置新的IP地址、CAN通道、CAN-IP通道、IP-CAN通道等，然后在PC端的虚拟网关软件中设置新的IP-PCAN通道，PCAN-IP通道，最后在监控软件中把新的PCAN通道添加进来，并编辑另外的图形化界面即可。

此处建立多通道同时监控，可以是在接入同一个无线网络的情况下通过对监控通道及IP信息设置使得多个网关接入同一无线网络得以实现同时监控。

通过接入同一无线网络，可以在任意接入该无线网络的计算机上进行操作以实现对CAN网络的无线监控，为现场工程师进行实时监控提供方便。

需要说明的是，此处通过无线路由器辐射无线网络实现无线监控。在进行实际操作的时候，将不局限于由无线路由器进行无线网络辐射实现无线通讯连接。也可以由网关自行创建无线网络。

本发明利用网关获取CAN格式的监控数据并接入无线网络，通过设置无线网络信息及IP地址等信息完成网关与处理端的数据传输，实现无线监控，有效解决布线问题。网关及处理端设有用于获取和传输数据的通信通道，利用无线网络实现监视控制时可监控的CAN网络可以有多个，故在对多个无线网络进行监控的时候可利用该无线监控方法实现多CAN网络多监控通道同时监控。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.CAN总线的监控方法，其特征在于，包括如下步骤：

启动监控软件，CAN总线网络利用无线网关接入到无线网络，所述无线网关利用所述无线网络将所述CAN总线网络反馈的监控数据上传至处理端；

所述处理端接收所述无线网关上传的所述监控数据，对所述监控数据进行解析并生成监控变量，所述处理端链接所述监控变量生成用于实时显示的监控信号并上传至终端，所述终端反馈接收到的所述监控信号以实现实时监控；

所述处理端接收或生成控制信号，利用所述无线网关通过所述无线网络将所述控制信号上传至所述CAN总线网络；

其中，接入的所述CAN总线网络至少有一个。

2.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：

计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1所述的CAN总线的监控方法。

3.网关监控CAN总线的方法，其特征在于，包括如下步骤：

接入被测的CAN总线网络，获取所述CAN总线网络反馈的监控数据，所述CAN总线网络至少有一个，所用网关为无线网关。

4.如权利要求3所述的网关监控CAN总线的方法，其特征在于，还包括如下步骤：

接入无线网络，利用所述无线网络上传所述监控数据至处理端，所述处理端接收或生成控制信号，所述处理端解析所述监控数据以获取监控变量；

获取所述处理端反馈的所述控制信号并将所述控制信号上传至所述CAN总线网络，以实时控制所述CAN总线网络。

5.如权利要求4所述的网关监控CAN总线的方法，其特征在于，还包括如下步骤：

获取无线网络信息，接入所述无线网络，利用所述无线网络上传所述监控数据至所述处理端；

或发出无线网络，利用所述无线网络上传所述监控数据至所述处理端。

6.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：

计算机程序被处理器执行时实现如权利要求3-5中任意一项所述的网关监控CAN总线的方法。

7.处理端监控CAN总线的方法，其特征在于，包括如下步骤：

启动监控软件，在无线网关接入CAN总线网络获取监控数据后，利用无线网络获取由所述无线网关上传的所述监控数据，接入的CAN总线网络至少有一个。

8.如权利要求7所述的处理端监控CAN总线的方法，其特征在于，还包括如下步骤：

解析所述监控数据以获取监控变量；

链接所述监控变量，生成用于实时显示的监控信号并反馈至终端，以实时监视CAN总线网络。

9.如权利要求7所述的处理端监控CAN总线的方法，其特征在于，还包括如下步骤：

接收或生成控制信号，利用所述无线网关通过无线网络将所述控制信号上传至CAN总线网络，以实时控制CAN总线网络。

10.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：

计算机程序被处理器执行时实现如权利要求7-9任意一项所述的处理端监控CAN总线的方法。