CN110224972A - 一种面向多协议多类型设备接入系统、方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种面向多协议多类型设备接入系统，Adapter module模块通过协议module模块与对应设备连接，用于接收外部应用发送的请求指令，并根据请求指令识别得出对应设备的协议，以及根据对应设备的协议将请求指令发送给对应的协议module模块；协议module模块对请求指令进行处理并转发给对应设备，以及接收对应设备返回的指令回复；adapter module模块还接收对应设备返回的指令回复，并将指令回复转换为MQTT协议格式回传给外部应用。通过本发明实现物联网设备接入的快速开发，满足目前物联网短平快的项目周期需求。本发明还提供了一种面向多协议多类型设备接入方法、电子设备及存储介质。
Description
技术领域
本发明涉及一种物联网设备接入领域，尤其涉及一种面向多协议多类型设备接入方法、电子设备及存储介质。
背景技术
目前，大部分物联网感知设备采用的技术是通过在设备中嵌入有线网络模块或无线网络模块来实现协议通信。在嵌入有线网络模块或无线网络模块时通信协议种类较多主要有Modbus、socket、UDP、MQTT，设备的接口也有差异，主要有RS232、RS485、TTL、IO等，因此当设备接入时，对于设备的管理工作量很大，除了需要进行上层软件的开发，还通过TCP/IP协议连接网络传输自己的数据至某物联网服务器中，基于物联网服务器开发智能终端软件来实现智能控制，这是目前最为普遍使用的智能化解决方法。但是，上述解决方法中从设备接入、协议解析，再到上层软件应用开发，整个项目运作需要投入大量资金、雇佣工程团队、开发团队等工作人员，花费大量的时间才能实现整个项目，无法满足当前物联网应用短平快的项目周期需求。
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面向多协议多类型设备接入系统，其能够解决现有物联网感知设备接入开发项目成本高、难度大等的问题。
本发明的目的之二在于提供一种面向多协议多类型设备接入方法，其能够解决现有物联网感知设备接入开发项目成本高、难度大等的问题。
本发明的目的之三在于提供一种电子设备，其能够解决现有物联网感知设备接入开发项目成本高、难度大等的问题。
本发明的目的之四在于提供一种计算机可读存储介质，其能够解决现有物联网感知设备接入开发项目耗费搞、难度大等的问题。
本发明的目的之一采用如下技术方案实现：
一种面向多协议多类型感知设备的接入系统，包括Adapter module模块和多个协议module模块，Adapter module模块通过对应的协议module模块与对应设备连接；Adaptermodule模块用于接收外部应用发送的请求指令，并根据请求指令识别得出对应设备的协议，以及根据对应设备的协议将请求指令发送给对应的协议module模块；协议module模块对请求指令进行处理并转发给对应设备，以及接收对应设备返回的指令回复；adaptermodule模块还用于接收对应设备返回的指令回复，并将指令回复转换为MQTT协议格式回传给外部应用。
进一步地，每个协议module模块均包括协议转换模块和协议解析模块，协议转换模块用于将请求指令转换为对应设备能够识别的操作指令；协议解析模块用于对操作指令进行解析，并将解析的内容转发给对应设备。
本发明的目的之二采用如下技术方案实现：
一种面向多协议多类型设备接入方法，应用于本发明目的之一所述面向多协议多类型设备接入系统，包括以下步骤：
识别步骤：接收到外部应用发送的请求指令，并根据请求指令识别得出对应设备的协议；
转换步骤：根据对应设备的协议将请求指令转换为对应设备能够识别的操作指令，并将操作指令发送给对应设备，使得对应设备根据操作指令执行对应的操作；
返回步骤：接收对应设备返回的指令回复，并将指令回复转换为MQTT协议格式并回传给外部应用，完成外部应用对设备的访问。
进一步地，还包括初始化步骤：将每个协议转换模块常驻内存，并监听服务等待设备连接，或主动向对应设备发起连接请求；以及启动Adapter module服务，读取系统配置完成初始化，开始对外通信并监听外部应用。
进一步地，所述系统配置包括对外的服务器的IP端口配置、本地监听IP端口配置以及识别的协议类别配置。
进一步地，协议包括Modbus-TCP协议、Modbus-RTU协议以及socket协议。
本发明的目的之三采用如下技术方案实现：
一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如本发明目的之二所述一种面向多协议多类型设备接入方法的步骤。
本发明的目的之四采用如下技术方案实现：
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如本发明目的之二所述一种面向多协议多类型设备接入方法的步骤。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明通过设置Adapter module模块向外部应用提供统一的协议接口，负责与外部进行通信；为每种协议的感知设备设置了对应的协议module模块，负责与感知设备的连接，同时对接Adapter module模块接收外部应用的请求指令，根据设备协议对请求指令进行处理后发送给对应设备，以及将对应设备返回的指令回复返回给Adapter module模块，使得adapter module模块将指令回复转换为MQTT协议格式并回传给外部应用，进而实现外部应用对设备的访问。本发明通过Adapter module模块向外部应用提供统一的协议接口，使得外部应用无需考虑设备的协议即可完成对对应设备的访问，同时，本发明可方便接入新设备，而无需修改其他设备的接入。
附图说明
图1为本发明提供的一种面向多协议多类型设备接入系统模块图；
图2为本发明提供的Adapter类的实现示意图。
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，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
实施例一：
针对现有的物联网感知设备类型的多样性、各个厂家的感知设备的协议不互通的情况，本发明提供了一种面向多协议多类型物联网的感知设备的接入系统，可解决不同协议的设备之间的无缝对接，并且为上层应用提供统一快速的协议接口，供上层应用调用。通过使用主流的物理网协议，比如MQTT协议，与上层应用进行通讯，可以在设备与平台之间建立安全的双向连接，快速实现物联网项目开发。
本发明通过利用MQTT协议来感知设备终端，为不同的接口协议统一通信。如图1所示，本发明设置了adapter module(适配器转换)模块，用于向外部应用提供统一的接口，接收外部应用发送的请求指令。本发明还为每种设备设置对应的协议转换模块和协议解析模块，每个设备均设置有对应的协议module模块，该模块包括协议解析模块和协议转换模块。Adapter module模块根据接收到的请求指令，识别得出对应设备的协议，并根据对应设备的协议将请求指令发送给对应的协议转换模块。协议转换模块用于将请求指令转换为对应设备能够识别的操作指令，并发送给协议解析模块，使得协议解析模块对操作指令进行解析，并将解析的内容发送给设备，使得设备执行对应的操作。其中，主流的设备协议有Modbus-TCP协议、Modbus-RTU协议、socket协议等，通过本发明可轻松实现对于不同协议的感知设备的访问。
比如在实际的应用中：adapter module模块识别消息并将该消息传递给对应的协议module模块。该adapter module模块还向外提供统一的MQTT协议接口。协议转换模块负责对接adapter module模块，将消息转换成对应协议格式的消息并发送给协议解析模块，使得协议解析模块解析消息的内容并传递给设备。
本发明中通过根据协议的类型，为不同该协议的感知设备均设置了对应的协议module模块，也即是协议转换模块(如图1中的，协议A转换模块、协议B转换模块、协议C转换模块)和协议解析模块(如图1中的，协议A解析模块、协议B解析模块、协议C解析模块)，可以支持各种协议的感知设备的接入。如图1所示，对于A类协议来说：外部应用请求访问协议A感知设备，那么外部应用请求的消息传递给Adapter module模块，并识别得出设备协议A，然后将请求的消息转发给协议A转换模块，使得协议A转换模块将请求转换成协议A格式的消息，再传递给协议A解析模块，解析消息并解析得出消息内容传递给设备A感知设备；当不需要解析时，就直接将消息内容传递到设备A感知设备。
实施例二：
本发明还提供了一种面向多协议多类型设备接入方法，包括以下步骤：
步骤S1、系统初始化并将各个协议转换模块常驻内存，并进行监听服务器过程，等待设备连接，或者主动发起设备连接请求。也即是说，协议转换模块与对应的设备连接。
步骤S2、启动Adapter module服务，读取系统的配置并完成初始化后，开始对外通信并监听服务。通过Adapter module模块来自动监听外部调用指令。
通过步骤S1和步骤S2完成系统初始化，在系统初始化时，需要将每个设备的协议转换模块常驻内存，这样当有外部应用对设备访问时，就可以根据该设备对应的协议转换模块识别对应的请求指令。
其中系统的配置包括对外的服务器的IP端口配置、本地监听IP端口配置、识别的协议类别配置等。
步骤S3、当外部应用向某一设备发起操作指令时，通过Adapter module模块接收到该请求指令，并根据该请求指令识别得出对应设备的协议，并将其转发给对应的协议转换模块。
步骤S4、通过协议转换模块将接收的请求指令转换为对应的操作指令，并将操作指令转发给协议解析模块。
步骤S5：通过协议解析模块对操作指令进行解析，并将解析的内容发送给对应设备，使得对应设备执行对应的操作。
步骤S6、通过协议解析模块将对应设备返回的指令回复转发给协议转换模块，并转发给Adapter module模块。
步骤S7：通过Adapter module模块将指令回复转换为MQTT协议格式并回传给外部应用，完成外部应用对该设备的访问。
另外，本发明还给出了Adapter module模块中adapter类的实现方法，其如图2所示。
本发明通过将各种类型的设备协议进行统一，使用主流的MQTT协议作为统一的通信线协议，其具体以下优点：
1、扩展性高：针对每种协议的设备均设定一协议module模块，当有新设备接入时，无需修改其他整个系统架构，也无需对其他的设备进行修改，只需为新设备设定对应的协议转换模块和协议解析模块，即可实现新设备的接入扩展。
2、多个协议转换功能，拆分为多个模块进行实现；提高复用性，适配器类可以供多个系统使用；
3、统一出和入为mqtt协议，利用mqtt协议的支持多语言、多平台的特性，使整方案支持多语言、多种开发平台、兼容主流设备平台；
实施例三：
本发明还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：
识别步骤：接收到外部应用发送的请求指令，并根据请求指令识别得出对应设备的协议；
转换步骤：根据对应设备的协议将请求指令转换为对应设备能够识别的操作指令，并将操作指令发送给对应设备，使得对应设备根据操作指令执行对应的操作；
返回步骤：接收对应设备返回的指令回复，并将指令回复转换为MQTT协议格式并回传给外部应用，完成外部应用对设备的访问。
进一步地，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：初始化步骤：将每个协议转换模块常驻内存，并监听服务等待设备连接，或主动向对应设备发起连接请求；以及启动Adapter module服务，读取系统配置完成初始化，开始对外通信并监听外部应用。
进一步地，所述系统配置包括对外的服务器的IP端口配置、本地监听IP端口配置以及识别的协议类别配置。
进一步地，协议包括Modbus-TCP协议、Modbus-RTU协议以及socket协议。
实施例四：
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
识别步骤：接收到外部应用发送的请求指令，并根据请求指令识别得出对应设备的协议；
转换步骤：根据对应设备的协议将请求指令转换为对应设备能够识别的操作指令，并将操作指令发送给对应设备，使得对应设备根据操作指令执行对应的操作；
返回步骤：接收对应设备返回的指令回复，并将指令回复转换为MQTT协议格式并回传给外部应用，完成外部应用对设备的访问。
进一步地，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：初始化步骤：将每个协议转换模块常驻内存，并监听服务等待设备连接，或主动向对应设备发起连接请求；以及启动Adapter module服务，读取系统配置完成初始化，开始对外通信并监听外部应用。
进一步地，所述系统配置包括但不限于以下中的一种或多种：对外的服务器的IP端口配置、本地监听IP端口配置以及识别的协议类别配置。
进一步地，协议包括Modbus-TCP协议、Modbus-RTU协议以及socket协议。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
Claims (8)
1.一种面向多协议多类型设备接入系统，其特征在于，包括Adapter module模块和多个协议module模块，Adapter module模块通过对应的协议module模块与对应设备连接；Adapter module模块用于接收外部应用发送的请求指令，并根据请求指令识别得出对应设备的协议，以及根据对应设备的协议将请求指令发送给对应的协议module模块；协议module模块对请求指令进行处理并转发给对应设备，以及接收对应设备返回的指令回复；adapter module模块还用于接收对应设备返回的指令回复，并将指令回复转换为MQTT协议格式回传给外部应用。
2.根据权利要求1所述一种面向多协议多类型设备接入系统，其特征在于，每个协议module模块均包括协议转换模块和协议解析模块，协议转换模块用于将请求指令转换为对应设备能够识别的操作指令；协议解析模块用于对操作指令进行解析，并将解析的内容转发给对应设备。
3.一种面向多协议多类型设备接入方法，其特征在于，应用于如权利要求1-2中任一项所述面向多协议多类型设备接入系统，包括以下步骤：
识别步骤：接收到外部应用发送的请求指令，并根据请求指令识别得出对应设备的协议；
转换步骤：根据对应设备的协议将请求指令转换为对应设备能够识别的操作指令，并将操作指令发送给对应设备，使得对应设备根据操作指令执行对应的操作；
返回步骤：接收对应设备返回的指令回复，并将指令回复转换为MQTT协议格式并回传给外部应用，完成外部应用对设备的访问。
4.根据权利要求3所述一种面向多协议多类型设备接入方法，其特征在于，还包括初始化步骤：将每个协议转换模块常驻内存，并监听服务等待设备连接，或主动向对应设备发起连接请求；以及启动Adapter module服务，读取系统配置完成初始化，开始对外通信并监听外部应用。
5.根据权利要求4所述一种面向多协议多类型设备接入方法，其特征在于，所述系统配置包括对外的服务器的IP端口配置、本地监听IP端口配置以及识别的协议类别配置。
6.根据权利要求3所述一种面向多协议多类型设备接入方法，其特征在于，协议包括Modbus-TCP协议、Modbus-RTU协议以及socket协议。
7.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述程序时实现如权利要求3-6中任一项所述一种面向多协议多类型设备接入方法的步骤。
8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求3-6中任一项所述一种面向多协议多类型设备接入方法的步骤。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190910 |