CN110557386A - 一种新型物联网通讯协议 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型物联网通讯协议,包括:一个Hub和多个MCU,多个所述MCU之间通过串口相互串联,所述Hub与串联的多个所述MCU连接,所述Hub可以针对多个所述MCU进行设置单播以及组播。本发明中,提供一种轻量化的物联网通讯协议,能够实现硬件资源较少的硬件设备之间的通信。并且任意一种轻量化的MCU都可以按照该协议接入,实现动态分配ID,灵活组网,并且可以同时对多个MCU进行控制。以及MCU之间都可以互相通信,可以根据不通MCU的处理能力协商出一个最佳的MTU,保证效率,每个报文之间都有检验和重传机制,保证每一个包都能准确到达目的地址。
Description
技术领域
本发明涉及物联网通讯协议技术领域,尤其涉及一种新型物联网通讯协议。
背景技术
物联网通讯协议为了让不同设备之间的数据进行共享,及互联互通,可集成同类物联网设备生产厂家的系统共性,并进行重新的函数定义,从而达到不同系统之间的信息共享、数据读取及可受控的数据写入、控制等功能。
基于现有网络协议如TCP或UDP做了一定的封装应用于物联网设备上,如MQTT、COAP、AMQP等协议,主要缺陷在于:其繁重的传输协议对硬件资源有较高要求,相比之下一些硬件资源较少的MCU就无法使用这些协议。如果彼此之间需要通讯,则没有一种合适的协议来完成。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种新型物联网通讯协议。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:一种新型物联网通讯协议,包括:一个Hub和多个MCU;
多个所述MCU之间通过串口相互串联,所述Hub与串联的多个所述MCU连接;
所述Hub可以针对多个所述MCU进行设置单播以及组播。
作为上述技术方案的进一步描述:
多个所述MCU均包含有两路串口,其中,所述MCU的一路串口为上行串口,且所述MCU的另一路串口为下行串口。
作为上述技术方案的进一步描述:
所述Hub是一个多端口的转发器,在以Hub为中心设备时,即使网络中某条线路产生了故障,并不影响其它线路的工作。
作为上述技术方案的进一步描述:
所述协议构成包括:包头、包长、ID、命令、总包、包索引、内容和校验位。
作为上述技术方案的进一步描述:
所述串口为串行通信接口或串行通讯接口,是采用串行通信方式的扩展接口,串行接口是指数据一位一位地顺序传送,通信线路简单,只要一对传输线就可以实现双向通信。
作为上述技术方案的进一步描述:
所述Hub为多个所述MCU分配通讯地址的方法包括以下步骤:
S01:多个所述MCU上电之后,多个所述MCU主动上报自己的SN到所述Hub上去;
S02:Hub会根据多个所述MCU报上来的SN自动为多个所述MCU分配ID,保证这个局域网中该SN的ID唯一;
S03:然后将SN和ID放在一个报文中去,该MCU收到包含自己的SN和ID信息之后,将该ID作为自身的ID;
S04:后续所述MCU和所述Hub的通信就采用该ID作为自己的标识。
作为上述技术方案的进一步描述:
所述MCU将信息传输至Hub的方法包括以下步骤:
S01:将目标地址设置为Hub;
S02:需要进行传输信息的MCU将报文经过相互串联的MCU依次进行传输;
S03:最终通过相互串联的MCU将报文传输至Hub,实现MCU与Hub之间的信息传输。
作为上述技术方案的进一步描述:
所述多个所述MCU之间的信息传输方法包括以下步骤:
S01:将目标地址设置为需要接受信息的MCU的ID;
S02:需要进行传输信息的MCU将报文经过相互串联的MCU依次进行传输;
S03:报文通过相互串联的MCU依次进行传输转发到设定的目标地址ID的MCU时停止进行转发,实现MCU之间的信息传输。
作为上述技术方案的进一步描述:
所述Hub为多个所述MCU设置组播的方法包括以下步骤:
S01:Hub需要对多个所述MCU进行批量操作,则将部分的MCU目标地址设置为FF01
S01:则目标地址设置为FF01对应组播号为FF01的MCU都会处理这个报文;
S01:其他MCU将主动忽略。
作为上述技术方案的进一步描述:
所述Hub还可以将多个所述MCU设置多个组播,实现通过多个组播对多个所述MCU进行控制,实现灵活组网。
有益效果
本发明提供了一种新型物联网通讯协议。具备以下有益效果:
该新型物联网通讯协议提供一种轻量化的物联网通讯协议,能够实现硬件资源较少的硬件设备之间的通信。并且任意一种轻量化的MCU都可以按照该协议接入,实现动态分配ID,灵活组网,并且可以同时对多个MCU进行控制,以及MCU之间都可以互相通信,可以根据不通MCU的处理能力协商出一个最佳的MTU,保证效率,每个报文之间都有检验和重传机制,保证每一个包都能准确到达目的地址。
附图说明
图1为本发明提出的一种新型物联网通讯协议的连接结构示意图;
图2为本发明实施例二中MCU分配ID的示意图;
图3为本发明实施例二中MCU设定组播的示意图;
图4为本发明中Hub和MCU通信示意图;
图5为本发明中MCU和MCU通信示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
实施例一,参照图1、图4和图5,一种新型物联网通讯协议,包括:一个Hub和多个MCU;
多个MCU之间通过串口相互串联,Hub与串联的多个MCU连接;
Hub可以针对多个MCU进行设置单播以及组播。
多个MCU均包含有两路串口,其中,MCU的一路串口为上行串口,且MCU的另一路串口为下行串口。
Hub是一个多端口的转发器,在以Hub为中心设备时,即使网络中某条线路产生了故障,并不影响其它线路的工作。
协议构成包括:包头、包长、ID、命令、总包、包索引、内容和校验位。
串口为串行通信接口或串行通讯接口,是采用串行通信方式的扩展接口,串行接口是指数据一位一位地顺序传送,通信线路简单,只要一对传输线就可以实现双向通信。
Hub为多个MCU分配通讯地址的方法包括以下步骤:
S01:多个MCU上电之后,多个MCU主动上报自己的SN到Hub上去;
S02:Hub会根据多个MCU报上来的SN自动为多个MCU分配ID,保证这个局域网中该SN的ID唯一;
S03:然后将SN和ID放在一个报文中去,该MCU收到包含自己的SN和ID信息之后,将该ID作为自身的ID;
S04:后续MCU和Hub的通信就采用该ID作为自己的标识。
MCU将信息传输至Hub的方法包括以下步骤:
S01:将目标地址设置为Hub;
S02:需要进行传输信息的MCU将报文经过相互串联的MCU依次进行传输;
S03:最终通过相互串联的MCU将报文传输至Hub,实现MCU与Hub之间的信息传输。
多个MCU之间的信息传输方法包括以下步骤:
S01:将目标地址设置为需要接受信息的MCU的ID;
S02:需要进行传输信息的MCU将报文经过相互串联的MCU依次进行传输;
S03:报文通过相互串联的MCU依次进行传输转发到设定的目标地址ID的MCU时停止进行转发,实现MCU之间的信息传输。
Hub为多个MCU设置组播的方法包括以下步骤:
S01:Hub需要对多个MCU进行批量操作,则将部分的MCU目标地址设置为FF01
S01:则目标地址设置为FF01对应组播号为FF01的MCU都会处理这个报文;
S01:其他MCU将主动忽略。
Hub还可以将多个MCU设置多个组播,实现通过多个组播对多个MCU进行控制,实现灵活组网。
实施例二,参照图2和图3,Hub为多个MCU分配通讯地址的分配ID分别为1、2、3、4、5、6、7和8,保证这个局域网中该SN的ID唯一,将ID为8的MCU需要进行传输信息的MCU将报文经过ID为7、6、5、4、3、2、和1的MCU依次进行传输,最终将报文传输至Hub;
将ID为7的MCU发送报文至ID为4的MCU,将报文中的地址设为4,ID为7的MCU发送报文通过经过ID为6和5的MCU依次进行传输,报文转发到ID为4的MCU的时候直接停止转发,ID为4的MCU收到来自ID为7的MCU发送的报文,
将ID为1和2的MCU的目标地址设为FF01,将ID为3、4和5的MCU的目标地址设为FF02,ID为6、7和8的MCU的目标地址设为FF03,果Hub需要对多个MCU进行批量操作,则将目标地址设为FF01、FF02或FF03,则对应组播号为这个的MCU都会处理这个报文,其他MCU将主动忽略。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种新型物联网通讯协议,其特征在于,包括:一个Hub和多个MCU;
多个所述MCU之间通过串口相互串联,所述Hub与串联的多个所述MCU连接;
所述Hub可以针对多个所述MCU进行设置单播以及组播。
2.根据权利要求1所述的一种新型物联网通讯协议,其特征在于,多个所述MCU均包含有两路串口,其中,所述MCU的一路串口为上行串口,且所述MCU的另一路串口为下行串口。
3.根据权利要求1所述的一种新型物联网通讯协议,其特征在于,所述Hub是一个多端口的转发器,在以Hub为中心设备时,即使网络中某条线路产生了故障,并不影响其它线路的工作。
4.根据权利要求1所述的一种新型物联网通讯协议,其特征在于,所述协议构成包括:包头、包长、ID、命令、总包、包索引、内容和校验位。
5.根据权利要求2所述的一种新型物联网通讯协议,其特征在于,所述串口为串行通信接口或串行通讯接口,是采用串行通信方式的扩展接口,串行接口是指数据一位一位地顺序传送,通信线路简单,只要一对传输线就可以实现双向通信。
6.根据权利要求1所述的一种新型物联网通讯协议,其特征在于,所述Hub为多个所述MCU分配通讯地址的方法包括以下步骤:
S01:多个所述MCU上电之后,多个所述MCU主动上报自己的SN到所述Hub上去;
S02:Hub会根据多个所述MCU报上来的SN自动为多个所述MCU分配ID,保证这个局域网中该SN的ID唯一;
S03:然后将SN和ID放在一个报文中去,该MCU收到包含自己的SN和ID信息之后,将该ID作为自身的ID;
S04:后续所述MCU和所述Hub的通信就采用该ID作为自己的标识。
7.根据权利要求1所述的一种新型物联网通讯协议,其特征在于,所述MCU将信息传输至Hub的方法包括以下步骤:
S01:将目标地址设置为Hub;
S02:需要进行传输信息的MCU将报文经过相互串联的MCU依次进行传输;
S03:最终通过相互串联的MCU将报文传输至Hub,实现MCU与Hub之间的信息传输。
8.根据权利要求1所述的一种新型物联网通讯协议,其特征在于,所述多个所述MCU之间的信息传输方法包括以下步骤:
S01:将目标地址设置为需要接受信息的MCU的ID;
S02:需要进行传输信息的MCU将报文经过相互串联的MCU依次进行传输;
S03:报文通过相互串联的MCU依次进行传输转发到设定的目标地址ID的MCU时停止进行转发,实现MCU之间的信息传输。
9.根据权利要求1所述的一种新型物联网通讯协议,其特征在于,所述Hub为多个所述MCU设置组播的方法包括以下步骤:
S01:Hub需要对多个所述MCU进行批量操作,则将部分的MCU目标地址设置为FF01;
S01:则目标地址设置为FF01对应组播号为FF01的MCU都会处理这个报文;
S01:其他MCU将主动忽略。
10.根据权利要求9所述的一种新型物联网通讯协议,其特征在于,所述Hub还可以将多个所述MCU设置多个组播,实现通过多个组播对多个所述MCU进行控制,实现灵活组网。
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