CN110300149A - 一种中间件、一种远程管理系统和一种远程管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种中间件、一种远程管理系统和一种远程管理方法，涉及基于物联网的远程管理技术领域，其中中间件连接于上位机和主机之间，中间件通过云服务器与终端设备进行双向连接，中间件包括配置模块、协议解析模块、数据采集模块、内存监控模块、故障诊断模块、指令控制模块和网络模块；协议解析模块、数据采集模块、内存监控模块、指令控制模块和网络模块均与配置模块连接，数据采集模块、内存监控模块、故障诊断模块、指令控制模块和网络模块均与云服务器连接。本发明通过在主机与上位机之间增设中间件，中间件再通过云服务器与终端设备连接，从而赋予传统机器物联网的能力，通过云计算处理数据实现远程监控及大数据分析，提高工作效率。

Description

一种中间件、一种远程管理系统和一种远程管理方法

技术领域

本发明涉及基于物联网的远程管理技术领域，尤其涉及一种中间件、一种远程管理系统和一种远程管理方法。

背景技术

物联网是指通过各种信息传感设备，实时采集信息，与互联网结合形成的一个巨大网络，目的是实现物品与网络的连接、管理和控制。物联网的使用已是大势所趋，但是传统的工业设备并没有联网能力，这就要求必须有人员在场操作，存在效率低下和人员成本高的不足之处。具体的，在没有联网的情况下，机器卖出去之后企业就不知道机器的使用情况，而购买机器的客户在对机器进行维护时也几乎是盲目的，需要对每个机器一一进行排查。同样的，客户在购买机器后，企业还需要专门派出售后人员去现场指导，这对于时间成本和人力成本都是一个很大的浪费。

例如，传统的粮食仓储管理系统还部分停留于原始的手工作业管理方式，这大大制约了企业仓储管理水平，尤其对于大型粮库系统，人工成本居高不下，极大的浪费了人力，且通过人力不能够很好的监控该粮仓。

发明内容

本发明在于提供一种中间件、一种远程管理系统和一种远程管理方法，旨在解决传统工业设备没有联网情况下不能很好地进行远程监控与操作的问题。

为解决上述技术问题，本发明是这样实现的，一种中间件，所述中间件连接于上位机和主机之间，且所述中间件通过云服务器与终端设备进行双向连接，所述中间件包括配置模块、协议解析模块、数据采集模块、内存监控模块、故障诊断模块、指令控制模块和网络模块；所述协议解析模块、数据采集模块、内存监控模块、指令控制模块和网络模块均与配置模块连接，所述数据采集模块、内存监控模块、故障诊断模块、指令控制模块和网络模块均与云服务器连接，所述故障诊断模块与协议解析模块连接；

所述配置模块，用于配置不同类型上位机的地址码指令信息、远程服务信息、采集指令码、采集间隔时间、监控的指令码、远程控制指令白名单和无线网信息；

所述协议解析模块，用于解析来自上位机的通讯接口的十六进制的传输指令码，并读取配置模块中上位机的地址码指令信息，将地址码指令信息转换成可读的指令码；

所述数据采集模块，用于读取配置模块中的采集间隔时间，定时采集配置模块中的采集指令码，再通过传输控制协议将数据传输给云服务器；

所述内存监控模块，用于读取配置模块中需要被监控的指令码，通过软件事务内存实时监控相关数值，一旦发现内存值发生变化，采集相关值，然后通过传输控制协议将数据传输给云服务器；

所述故障诊断模块，用于解析来自协议解析模块中的可读的指令码，诊断机器是否出现故障，再通过传输控制协议将诊断信息发送给云服务器，云服务器再将该信息传输到终端设备上；

所述指令控制模块，用于通过传输控制协议接收来自云服务器的控制指令，读取配置模块中的远程控制指令白名单，将中间件转换为控制模式，从而实现通过终端设备来对主机进行控制的目的，控制完毕，再将中间件切换回普通模式；

所述网络模块，用于控制中间件使用无线网或者有线的形式接入互联网，定时检测中间件的网络状态，保存网络为可用状态，并维护与云服务器之间的交互。

进一步地，所述协议解析模块采用ModBus协议模块。

进一步地，所述通讯接口采用RS-232、RS-485或通用网络接口。

进一步地，所述远程服务信息包括互联网协议地址、端口、账户和密码。

更进一步地，所述中间件还包括安全模块，所述安全模块与所述指令控制模块连接，所述指令控制模块读取配置模块中的远程控制指令白名单，经所述安全模块检测后再将中间件转换为控制模式。

一种远程管理系统，包括终端设备、云服务器和中间件，所述中间件连接于上位机和主机之间，所述中间件通过云服务器与终端设备进行双向连接。

一种远程管理方法，采用远程管理系统，包括：

S101、开机时中间件读取配置信息，初始化数据采集模块、内存监控模块、故障诊断模块、指令控制模块、网络模块及安全模块；

S102、读取配置信息，初始化上位机和主机的通讯接口；

S103、异步读取上位机和主机通讯的数据，由协议解析模块将其解析；

S104、同步解析后的数据；

S105、分析上位机和主机的指令码，将其保存在内存中；

S106、通过数据采集模块定时采集需采集指令码的内存值，并将其发送给云服务器；

S107、通过内存监控模块监控需监控指令码的内存值，若发现变化，则将其采集并发送给云服务器；

S108、分析特殊指令码的内存值，再通过故障诊断模块检测是否存在故障，若发现存在故障，则将其采集并发送给云服务器；

S109、通过指令控制模块接收远程的指令，检查远程控制指令白名单，若不在远程控制指令白名单则忽略；

S110、通过安全模块检测远程指令的安全性，若不安全则忽略；

S111、由指令控制模块操控中间件切换成控制模式；

S112、生成控制指令，控制主机；

S113、反馈云服务器，控制结果；

S114、返回到步骤S103。

本发明与现有技术相比，有益效果在于：

1、本发明通过在主机与上位机之间增设一个中间件，中间件再通过云服务器与终端设备连接，从而赋予传统机器物联网的能力，通过云计算处理数据实现远程监控及大数据分析，提高工作效率，精准把控工作效果。具体的，企业可以根据监控的数据，选择性的维护故障的有问题的机器，节省大量成本；

2、本发明将中间件与终端设备之间设置成双向连接形式，这样不仅可以实现远程监控检测效果，还可以实现通过终端设备控制主机的效果，从而便于企业人员操控机器。具体的，企业的售后人员可以直接远程调整参数，从而帮助客户解决问题，节省大量成本。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构示意图；

图2是本发明实施例3的流程图。

在附图中，各附图标记表示：

1、中间件；2、上位机；3、主机；4、云服务器；5、终端设备；10、配置模块；11、协议解析模块；12、数据采集模块；13、内存监控模块；14、故障诊断模块；15、指令控制模块；16、网络模块；17、安全模块。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：本实施例用于提供一种中间件。

如图1所示，本实施例提供的中间件1连接于上位机2和主机3之间（实际操作过程中，中间件1连接于主机3和上位机2的显示器之间），且中间件1通过云服务器4与终端设备5进行双向连接，中间件1包括配置模块10、协议解析模块11、数据采集模块12、内存监控模块13、故障诊断模块14、指令控制模块15和网络模块16；协议解析模块11、数据采集模块12、内存监控模块13、指令控制模块15和网络模块16均与配置模块10连接，数据采集模块12、内存监控模块13、故障诊断模块14、指令控制模块15和网络模块16均与云服务器4连接，故障诊断模块14与协议解析模块11连接。本实施例中的中间件1的设置，使得传统的机器可以快速接入物联网并实现远程控制，数据采集与监控。

本实施例中，因为中间件1连接于主机3和上位机2的显示器之间，当我们得到从显示器上导流过来的数据时对其进行反编码，后进行数据分析。将分析后得到的一些关键数据采集下来，按固定周期将其编码后发送给云服务器4，云服务器4得到数据后将其存储，并进行进一步分析。

配置模块10，用于配置不同类型上位机2的地址码指令信息、远程服务信息、采集指令码、采集间隔时间、监控的指令码、远程控制指令白名单和无线网信息。

协议解析模块11，用于解析来自上位机2的通讯接口的十六进制的传输指令码，并读取配置模块10中上位机2的地址码指令信息，将地址码指令信息转换成可读的指令码。

数据采集模块12，用于读取配置模块10中的采集间隔时间，定时采集配置模块10中的采集指令码，再通过传输控制协议（简称TCP）将数据传输给云服务器4。

内存监控模块13，用于读取配置模块10中需要被监控的指令码，通过软件事务内存实时监控相关数值，一旦发现内存值发生变化，采集相关值，然后通过传输控制协议将数据传输给云服务器4。

故障诊断模块14，用于解析来自协议解析模块11中的可读的指令码，诊断机器是否出现故障，再通过传输控制协议将诊断信息发送给云服务器4，云服务器4再将该信息传输到终端设备5上。本实施例中，中间件1可实时监控设备PLC通讯中是否异常，一旦得到故障相关的指令，立即发送给云服务器4，通过云服务器4通知相关用户及时处理问题以免造成经济损失。

指令控制模块15，用于通过传输控制协议接收来自云服务器4的控制指令，读取配置模块10中的远程控制指令白名单，将中间件1转换为控制模式（转换成Modbus指令），从而实现通过终端设备5来对主机进行控制的目的，控制完毕，再将中间件1切换回普通模式。本实施例中，用户可以通过手机等终端设备，通过云服务器4下发指令给相应的中间件1，中间件1收到云服务器4控制指令后，进行校验，然后检查报名单，然后生成相依的控制指令下发给主机，以完成远程控制。

网络模块16，用于控制中间件1使用无线网或者有线的形式接入互联网，定时检测中间件1的网络状态，保存网络为可用状态，并维护与云服务器4之间的交互。

本实施例中，协议解析模块采用ModBus协议模块（由ModBus封包和ModBus解包组成）。但不局限于此，在其它实施例中，协议解析模块还可以采用常规的ethereal和ES协议等，在此不再详述。

本实施例中，PLC上位机2和PLC主机3上的通讯接口采用RS-232、RS-485或通用网络接口。

本实施例中，远程服务信息包括互联网协议地址（简称IP）、端口、账户和密码。

如图1所示，中间件1还包括安全模块17，安全模块17与指令控制模块15连接，指令控制模块15读取配置模块10中的远程控制指令白名单，经安全模块17检测后再将中间件1转换为控制模式。

本实施例中，终端设备5可以是手机或PC等终端设备。

实施例2：本实施例用于提供一种远程管理系统。

本实施例中的远程管理系统包括终端设备5、云服务器4和上述实施例1中的中间件1，中间件1连接于上位机2和主机3之间，中间件1通过云服务器4与终端设备5进行双向连接。

实施例3：本实施例用于提供一种远程管理方法。

如图2所示，本实施例提供的远程管理方法，采用上述实施例2中的远程管理系统，包括：

S101、开机时中间件1读取配置信息，初始化数据采集模块12、内存监控模块13、故障诊断模块14、指令控制模块15、网络模块16及安全模块17；

S102、读取配置信息，初始化上位机2和主机3的通讯接口；

S103、异步读取上位机2和主机3通讯的数据，由协议解析模块11将其解析；

S104、同步解析后的数据；

S105、分析上位机2和主机3的指令码，将其保存在内存中（软件事务内存）；

S106、通过数据采集模块12定时采集需采集指令码的内存值，并将其发送给云服务器4；

S107、通过内存监控模块13监控需监控指令码的内存值，若发现变化，则将其采集并发送给云服务器4；

S108、分析特殊指令码的内存值，再通过故障诊断模块14检测是否存在故障，若发现存在故障，则将其采集并发送给云服务器4；

S109、通过指令控制模块15接收远程的指令，检查远程控制指令白名单，若不在远程控制指令白名单则忽略；

S110、通过安全模块17检测远程指令的安全性，若不安全则忽略；

S111、由指令控制模块15操控中间件1切换成控制模式；

S112、生成控制指令，控制主机3；

S113、反馈云服务器4，控制结果；

S114、返回到步骤S103。

本实施例中的远程管理方法，可以远程监控机器是否出现故障，也可以通过手机等终端设备对机器进行参数的调整从而进行维护，大大降低了人力成本和时间成本。

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 (7)

1.一种中间件，其特征在于，所述中间件（1）连接于上位机（2）和主机（3）之间，且所述中间件（1）通过云服务器（4）与终端设备（5）进行双向连接，所述中间件（1）包括配置模块（10）、协议解析模块（11）、数据采集模块（12）、内存监控模块（13）、故障诊断模块（14）、指令控制模块（15）和网络模块（16）；所述协议解析模块（11）、数据采集模块（12）、内存监控模块（13）、指令控制模块（15）和网络模块（16）均与配置模块（10）连接，所述数据采集模块（12）、内存监控模块（13）、故障诊断模块（14）、指令控制模块（15）和网络模块（16）均与云服务器（4）连接，所述故障诊断模块（14）与协议解析模块（11）连接；

所述配置模块（10），用于配置不同类型上位机的地址码指令信息、远程服务信息、采集指令码、采集间隔时间、监控的指令码、远程控制指令白名单和无线网信息；

所述协议解析模块（11），用于解析来自上位机（2）的通讯接口的十六进制的传输指令码，并读取配置模块（10）中上位机的地址码指令信息，将地址码指令信息转换成可读的指令码；

所述数据采集模块（12），用于读取配置模块（10）中的采集间隔时间，定时采集配置模块（10）中的采集指令码，再通过传输控制协议将数据传输给云服务器（4）；

所述内存监控模块（13），用于读取配置模块（10）中需要被监控的指令码，通过软件事务内存实时监控相关数值，一旦发现内存值发生变化，采集相关值，然后通过传输控制协议将数据传输给云服务器（4）；

所述故障诊断模块（14），用于解析来自协议解析模块（11）中的可读的指令码，诊断机器是否出现故障，再通过传输控制协议将诊断信息发送给云服务器（4），云服务器（4）再将该信息传输到终端设备（5）上；

所述指令控制模块（15），用于通过传输控制协议接收来自云服务器（4）的控制指令，读取配置模块（10）中的远程控制指令白名单，将中间件（1）转换为控制模式，从而实现通过终端设备（5）来对主机进行控制的目的，控制完毕，再将中间件（1）切换回普通模式；

所述网络模块（16），用于控制中间件（1）使用无线网或者有线的形式接入互联网，定时检测中间件（1）的网络状态，保存网络为可用状态，并维护与云服务器（4）之间的交互。

2.如权利要求1所述的中间件，其特征在于，所述协议解析模块（11）采用ModBus协议模块。

3.如权利要求1所述的中间件，其特征在于，所述通讯接口采用RS-232、RS-485或通用网络接口。

4.如权利要求1所述的中间件，其特征在于，所述远程服务信息包括互联网协议地址、端口、账户和密码。

5.如权利要求1-4中任一项所述的中间件，其特征在于，所述中间件（1）还包括安全模块（17），所述安全模块（17）与所述指令控制模块（15）连接，所述指令控制模块（15）读取配置模块（10）中的远程控制指令白名单，经所述安全模块（17）检测后再将中间件（1）转换为控制模式。

6.一种远程管理系统，其特征在于，包括终端设备（5）、云服务器（4）和上述权利要求5所述的中间件（1），所述中间件（1）连接于上位机（2）和主机（3）之间，所述中间件（1）通过云服务器（4）与终端设备（5）进行双向连接。

7.一种远程管理方法，采用上述权利要求6所述的远程管理系统，其特征在于，包括：

S101、开机时中间件（1）读取配置信息，初始化数据采集模块（12）、内存监控模块（13）、故障诊断模块（14）、指令控制模块（15）、网络模块（16）及安全模块（17）；

S102、读取配置信息，初始化上位机（2）和主机（3）的通讯接口；

S103、异步读取上位机（2）和主机（3）通讯的数据，由协议解析模块（11）将其解析；

S104、同步解析后的数据；

S105、分析上位机（2）和主机（3）的指令码，将其保存在内存中；

S106、通过数据采集模块（12）定时采集需采集指令码的内存值，并将其发送给云服务器（4）；

S107、通过内存监控模块（13）监控需监控指令码的内存值，若发现变化，则将其采集并发送给云服务器（4）；

S108、分析特殊指令码的内存值，再通过故障诊断模块（14）检测是否存在故障，若发现存在故障，则将其采集并发送给云服务器（4）；

S109、通过指令控制模块（15）接收远程的指令，检查远程控制指令白名单，若不在远程控制指令白名单则忽略；

S110、通过安全模块（17）检测远程指令的安全性，若不安全则忽略；

S111、由指令控制模块（15）操控中间件（1）切换成控制模式；

S112、生成控制指令，控制主机（3）；

S113、反馈云服务器（4），控制结果；

S114、返回到步骤S103。