CN110750075A - 物联网的区域资料采集与设备控制系统与方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种物联网的区域资料采集与设备控制系统与方法，本发明的控制方法包括建立中介设备与控制端间的网络连线；接收中介设备的装置资讯，控制端根据装置资讯列举虚拟通讯接口与虚拟存取模型；设定虚拟通讯界面的远端设备，并将远端设备对应于终端设备；发送设备命令至远端设备，虚拟存取模型设定设备命令的优先权；设备命令转换为网络封包并发送至中介设备；中介设备接收设备命令，判别设备命令的优先权；根据设备命令的优先权决定发送至终端设备的顺序；终端设备发送回复响应至中介设备；判别回复响应的优先权并决定发送至控制端的顺序；将回复响应发送至控制端。

Description

物联网的区域资料采集与设备控制系统与方法

技术领域

一种数据采集与设备控制系统与方法，特别有关于一种物联网的区域资料采集与设备控制系统与方法。

背景技术

随着工厂智慧化与物联网(Internet to Things,IoT)等议题的兴起，各家厂商希望能从控制端(后台主机或云端)可以即时的收集底层终端设备(device)的各项运作时的讯息，以便将所收集的讯息应用于大数据分析之中。而如何让终端设备连接至网络才是跨入云端的首要工作。

习知的终端设备所采的通讯协议并不兼容现行的以太网络(Ethernet)与TCP/IP协议(Transmission Control Protocol/Internet Protocol，简称TCP/IP)，因此无法直接将资讯上传至云端。所述的现场总线(Filed bus)指的是终端设备所使用的通讯网络，例如：Modbus协议的现场总线系为RS-485。一般而言，习知技术的终端设备的现场总线的传输距离有限，而且现场总线的架设方式固定。例如：环状、菊链或星状等。所以有新终端设备加入时，工作人员不易调整现有的现场总线的拓朴结构。

以Modbus-TCP协议为例，Modbus-TCP协议原是以主从式架构(Master/Salve)的方式并透过TCP通讯。当Master端(意即控制端)与任一Slave端(意即终端设备)轮询(polling)时，其他终端设备仅能等待Master端释放后才能进行连接。当扩增终端设备的数量时，会使得Master轮询的时间也会随之增加。这是由于Modbus-TCP协议对于终端设备的控制行为并无相应的变化。因此大量布建终端设备时，连带发出中断要求的次数变多。但每一个访询的时间仍是固定，所以就会造成总体的访询时间过长。而且新增加的终端设备也会额外加重控制端的工作负载。

此外，工作人员除了需要设定终端设备本身的参数，还需要另外设定网络地址(Internet Protocol Address，简称IP地址)。Modbus-TCP协议的控制端是透过查找表(table)与UID来定义所连接的终端设备。工作人员需要设定侦测装置的相关参数。当设定错误的参数时，控制端将无法顺利控制终端装置。而且各家厂商虽然是透过Modbus-TCP协议发展相关的终端设备，但是各家厂商的设定方式是各有差异的。

此外，其他种类的终端设备可能是透过所属的通讯协议，例如：EtherNet/IP或Profinet。当同一工厂中存在多种不同的通讯协议时，现场总线的布建难度会随之增加。对于上层的开发人员而言，在多种通讯协议间的转换与资料撷取是相当繁杂的工作。

基于前述各种多种协议的布线与设备参数的问题，使得控制端不易连接至底层的终端设备而造成底层设备的资料采集不易，使得物联网与大数据分析无法进一步的推近。

发明内容

本申请所要解决的技术问题在于：1.物联网的终端设备布建缺乏弹性；2.终端设备设定与配置会随着数量的增加而提高设置的复杂性。

为了解决上述问题，本申请的物联网的区域资料采集与设备控制系统，其特征在于透过以太网络对区域中的一终端设备之控制，物联网的区域资料采集与设备控制系统包括中介设备、控制端与终端设备。中介设备具有第一处理单元、第一网络单元、第一储存单元与至少一实体通讯接口，第一处理单元电性连接于第一网络单元、第一储存单元与所述实体通讯界面，第一储存单元存储装置资讯与第一管理程序，装置资讯记录多笔接口信道，每一接口信道对应实体通讯接口，第一管理程序将第一网络封包转换为设备命令并将设备命令发送至终端设备，第一管理程序将来自于终端设备的回复响应转换为第二网络封包，并透过第一网络单元发送第二网络封包，其中第一网络封包与第二网络封包系以媒体访问控制层做为封装与识别；控制端具有第二处理单元、第二网络单元与第二储存单元，第二处理单元电性连接于第二网络单元与第二储存单元，第二网络单元连接于中介设备，第二网络单元用于传送第一网络封包、接收装置资讯或第二网络封包，第二储存单元存储第二管理程序与记录所连接的中介设备；终端设备电性连接于中介设备的实体通讯接口，终端设备接收设备命令或发送回复响应；其中，中介设备将装置资讯发送至控制端，第二管理程序根据所述接口信道建立相应数量的虚拟通讯接口，控制端对每一虚拟通讯接口加载虚拟存取模型，虚拟存取模型用于配置远端设备的存取设定，控制端从所述虚拟通讯接口选择其一并将远端设备映射至终端设备，使第二管理程序对远端设备的操作存取映射至终端设备的操作存取，第二管理程序透过虚拟存取模型将设备命令转换为第二网络封包传送至中介设备。

本申请更提出物联网的区域资料采集与设备控制方法包括以下步骤：建立中介设备与控制端间的网络连线；接收中介设备的装置资讯，控制端根据装置资讯列举虚拟通讯接口与虚拟存取模型；设定虚拟通讯界面的远端设备，并将远端设备对应于终端设备；发送设备命令至远端设备，虚拟存取模型设定设备命令的优先权；将设备命令转换为第一网络封包并发送至中介设备；中介设备转换第一网络封包为设备命令，并判别设备命令的优先权；根据设备命令的优先权决定发送至终端设备的顺序；终端设备发送回复响应至中介设备；判别回复响应的优先权并决定发送至控制端的顺序；转换回复响应为第二网络封包，并发送至控制端。

与现有技术相比，本申请可以获得包括以下技术效果：

1)本申请所提供的控制系统不需要重新移动终端设备的所在位置或设定相关网络参数，即可实现现场总线的布建。

2)本申请的中介设备可提供设备对象化与事件列举的处理，使得控制端不需要逐一的设备终端设备。

当然，实施本申请的任一产品必不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

第1图系为本申请的系统架构示意图。

第2图系为本申请的运作流程示意图。

第3A图系为本申请的控制端对中介设备的传输示意图。

第3B图系为本申请的控制端与中介设备的分层控制示意图。

第3C图系为本申请的虚拟存取模型的动作机制示意图。

第4A图系为本申请的处理系统的连接示意图。

第4B图系为本申请的处理系统的设定示意图。

第4C图系为本申请的处理系统的控制示意图。

第5A图系为本申请的中介设备更换前示意图。

第5B图系为本申请的中介设备更换后示意图。

具体实施方式

以下请配合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式，藉此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。

本申请所揭示物联网的区域资料采集与设备控制系统包括至少一中介设备、控制端与终端设备，请参考第1图，其系为本申请的处理系统的架构示意图。

中介设备110电性连接终端设备130，中介设备110另网络连接于控制端120。中介设备110具有第一处理单元111、第一网络单元112、第一储存单元113、第一输出缓存单元114与实体通讯界面115。第一处理单元111电性连接第一网络单元112、第一储存单元113、第一输出缓存单元114与实体通讯界面115。另外，为能说明中介设备110与控制端120所传送的网络封包，因此分别定义第一网络封包与第二网络封包。第一网络封包系由控制端120发送至中介设备110的网络封包。第二网络封包系由中介设备110发送至控制端120的网络封包。

第一网络单元112网络连接于控制端120，第一网络单元112用于传输网络封包。第一储存单元113存储第一管理程序116与装置资讯117。第一处理单元111运行第一管理程序116。第一管理程序116除了提供中介设备110的装置资讯117、另处理网络封包与设备控制的相关命令之间的转换。装置资讯117中记载中介设备110的型号资讯与所搭载的实体通讯界面115(种类与数量)。装置资讯117也记录至少一组的接口信道与中介设备110的地址资讯。所述的地址资讯系为媒体访问控制地址(Media Access Control Address，简称MAC)。

第一处理单元111透过第一网络单元112接收来自于控制端120的第一网络封包。第一管理程序116将第一网络封包转换为设备命令或将来自于终端设备130的回复响应转换为第二网络封包。第一管理程序116可以于中断发生后根据地址资讯重新连接至中介设备110。所述的第一网络封包系来自于控制端120的网络封包。所述的第二网络封包系为由中介设备110发送至控制端120的网络封包。第一输出缓存单元114用于暂时存储欲传送至控制端120的相关资料，借以确保所发送资料的完整性。

实体通讯界面115电性连接于终端设备130，终端设备接收130设备命令或发送回复响应。实体通讯接口115可以是但不限定为串行接口(serial)、并列接口(parallel)、类比输入/输出界面(analog I/O)、数位输入/输出接口(digital I/O)或通用序列汇流排(Universal Serial Bus，USB)。装置资讯117的每一组接口信道均对应实体通讯接口115。举例而言，第一组的接口信道对应RS-232，第二组的接口信道对应串行接口。此外，其他组的接口信道也可以对应至已存在的实体通讯界面115。

控制端120包括第二处理单元121、第二网络单元122、第二输出缓存单元123与第二储存单元124。第二处理单元121电性连结于第二网络单元122、第二输出缓存单元123与第二储存单元124。第二网络单元122网络连接于中介设备110。控制端120可网络连接至少一中介设备110。第二储存单元124存储作业系统125、第二管理程序126与连线列表127。连线列表127记录所连接的所述的中介设备110。第二处理单元121用于运行作业系统125，并执行第二管理程序126。作业系统125可以是微软的视窗作业系统125或UNIX相关作业系统125。第二处理单另根据所连接的中介设备110与所选的接口信道，进而生成相应的虚拟通讯接口及虚拟存取模型。第二输出缓存单元123用于暂存发送至中介设备110的相关资料，借以保证发送至中介设备110的资料完整性。

为进一步说明中介设备110与控制端120的处理流程，请配合第2图所示，其系为本申请的运作流程示意图。本申请的控制机制之处理方法包括以下步骤：

步骤S210：建立中介设备与控制端间的网络连线，其中网络连线系以媒体访问控制层做为封装与识别；

步骤S220：接收中介设备的装置资讯，控制端根据装置资讯列举虚拟通讯接口与虚拟存取模型；

步骤S230：设定虚拟通讯界面的远端设备，并将远端设备对应于终端设备；

步骤S240：发送设备命令至远端设备，虚拟存取模型设定设备命令的优先权；

步骤S250：将设备命令转换为第一网络封包并发送至中介设备；

步骤S260：中介设备转换第一网络封包为设备命令，并判别设备命令的优先权；

步骤S270：中介设备根据设备命令的优先权决定发送至终端设备的顺序；

步骤S280：终端设备发送回复响应至中介设备；

步骤S290：中介设备判别回复响应的优先权并决定发送至控制端的顺序；

以及

步骤S300：中介设备转换回复响应为第二网络封包，并发送至控制端。

首先，中介设备110网络连接于控制端120。所述网络连接系经由以太网络(Ethernet)为媒介将中介设备110与控制端120相连接。在本申请中第一网络封包与第二网络封包系以MAC作为封包的封装与解析，因此本申请的中介设备110与控制端120会根据第一网络封包与第二网络封包的顺序与识别提出相应的处理机制。

本申请采用MAC识别与解析，因此中介设备110与控制端120在区域网络中不需要进行IP地址的相关设定与识别。控制端120直接根据MAC资讯确认与哪一台中介设备110相连接。控制端120系将所连接的中介设备110记录于连线清单，借以确认有无合法的中介设备110被装设于区域网络之中。所述合法的中介设备110系为被控制端已经注册过的中介设备110，而非法的中介设备110系为新增的中介设备110或其他未通过注册的中介设备110。

所以在控制端120连接网络时，控制端120会向区域网络中广播识别要求。当任一中介设备110接获识别要求时，中介设备110将回复所述装置资讯117至控制端120。当区域网络存在多台控制端120时，中介设备110将会根据识别要求回复至对应的控制端120。控制端120于接获识别要求后，控制端120根据识别要求更新连线清单128的内容，连线清单128用于记录所连接的中介设备110。当有任一中介设备110被更换时，则控制端120也会根据新的中介设备更新连线清单128与相关的环境参数。在装置资讯117中记录中介设备110所搭载的实体通讯界面115的种类与数量。

另外，控制端120接获装置资讯117时，第二处理单元121根据装置资讯117的接口信道与种类在作业系统125中加载虚拟通讯界面。举例来说，装置资讯117记载一组RS-232界面与一组RS-485界面。第二管理程序126将会根据装置资讯117所载的接口信道在作业系统125中加载前述的RS-232接口与RS-485接口。在另外的实施态样中，装置资讯117也可以记录多组相同的通讯接口。例如，在另一实施态样中装置资讯117可以记录两组(或多组)相同的通讯接口。

第二管理程序126根据虚拟通讯接口的种类与数量提供远端设备列表。在远端设备列表中记录虚拟通讯接口相应的至少一组以上的终端设备130。例如：在RS-232的虚拟通讯接口可以分别对应条码读卡机(barcode reader)或印表机(printer)。

第二管理程序126根据被选中的远端设备载入相应种类的虚拟通讯接口与虚拟存取模型。于载入虚拟通讯接口的过程中，第二管理程序126同时会根据虚拟通讯界面的种类生成相应的虚拟存取模型。换言之，第二管理程序126会根据这些接口信道建立相应数量的虚拟通讯接口。在本申请中对于各虚拟通讯接口与虚拟存取模型的建立处理称之为对象化(Object)。虚拟存取模型用于配置远端设备的存取设定与相关参数。

换言之，虚拟存取模型可以对实体通讯接口115的设备控制方式与资料的传输相关设定。特别是中介设备110与控制端120之间的存取、连线维持(connection maintain)、管理、资料传输交握(handshake)、资料重传与异常回报等。使用者可以透过控制端120从所述的虚拟通讯界面中选择其一，并将所选的远端设备映射(mapping)至终端设备130。所述映像的方式系透过作业系统(Operation System)、驱动程序与第二管理程序126的组合建立终端设备130相对远端设备的传输管道。基于所述的传输管道，第二管理程序126将设备命令与回复响应的各种处理行为抽象化为虚拟通讯接口，工作人员即可直接对虚拟出来的远端设备进行操作。而虚拟通讯接口在将操作的方式或命令发送至对应的终端设备130。

第二管理程序126根据中介设备110与远端设备定义出存取的寻址机制，如第3A图所示。本申请中采用信道(channel)与位移(offset)的方式定义中介设备110与远端设备的相关地址(address)。对于控制端120而言，每一种不同的远端设备可以被视为不同的对象。在第3A图中，控制端120根据中介设备110的虚拟通讯接口指定信道，并在指定的通道中以记忆体的位移量作为不同的远端设备。第3图的控制端120根据“Dev_m：CH_n”的通道与位移作为中介设备110与远端设备的识别(以黑虚线表示所指定的设备)，其中“Dev_m”表示中介设备110的设备编号、“CH_n”表示第m个位移量(意即远端设备)。第二管理程序126将所列举出的各项远端设备汇整为远端设备列表，以供使用者选择。

由以太网络作为传输的媒介。控制端120的上层具有多个对象，而中介设备110上层也对应有多个实体通讯界面115。在第3B图中的双方均设两对象与两实体通讯接口115。而控制端120的对象与以太网络之间更可以划分为资料转换层(data transform layer)。资料转换层的作用在于处理设备命令与回复响应的网络封包的转换。在控制端120的各对象均各自对应实体通讯接口115，在第3B图中系以对象A与对象B分别对应实体通讯接口114A与实体通讯界面115b。

此外，虚拟存取模型针对设备的控制与资料的存取定义相应的处理机制系分别为事件(event)、指令(command)与资料(data)，并请配合第3C图。“事件”用于中介设备110对控制端120的中断处理要求。“指令”用于控制端120对中介设备110的操作控制。“资料”用于中介设备110与控制端120之间的资料传输与交换。本申请的中介设备110在接获事件发生时将会事件种类即时的回报至控制端120。相较习知技术的终端设备130的通讯协议，控制端120不需要等待所有的终端设备130被遍询(polling)后才能得知某一终端设备130有事件发生。当控制端120欲操作远端设备时，控制端120可以透过虚拟存取模型转发指令至中介设备110，再由中介设备110将指令发送至终端设备130。

为确保网络封包的传输时的完整性，第一管理程序116在发送第二网络封包前，第一处理单元111会将第二网络封包预储存在第一输出缓存单元114。第一输出缓存单元114将现有的第二网络封包发送完成后，才会载入新的第二网络封包。因此第一管理程序116除了根据网络的传输状态调整第一输出缓存单元114的资料发送速率，借以避免控制端120发生资料溢出(overflow)的情况。

所述的资料溢出的发生情况，主要在于网络传输速率不稳定时，接收方的缓存单元还未处理完所接收的封包，但后续的网络封包还是会被持续的接收。这样将会使得网络封包转换回资料(或指令)，产生资料(或指令)的片段遗漏或转译错误。同理，第二管理程序126在发送第一网络封包前，第二处理单元121会将第一网络封包预储存在第二输出缓存单元123。

第一处理单元111根据第一网络封包所转译的“事件”、“资料”或“指令”的优先权高低，第一处理单元111在决定将相应的设备命令依序的发送至相应的终端设备130。一般而言，“事件”的优先顺序高于“指令”与“资料”。“指令”的优先顺序高于“资料”。当中介设备110接获“事件”时，中介设备110将会中断当前处理中的“指令”或“资料”，以便优先执行“事件”。

终端设备130运行所接获的设备命令后，终端设备130在完成相关操作后可能返回所述的回复响应。中介设备110将回复响应转换为第二网络封包，并将第二网络封包传送至控制端120。举例来说，当终端设备130的读卡机在读取卡片时，将会返回读取卡片时的回复响应。终端设备130透过中介设备110将回复响应传送至控制端120。

在中介设备110与控制端传输的过程中，两方均会监控封包接收完整率是否匹配。封包接收完整率系为网络封包的完整程度，其系可根据网络传输速度推估。由于网络封包的传输过程中可能会遭遇碰撞或断线等情况，使得发送方发出过量的网络封包使得接收方来不及处理，进而造成封包外溢。当任一方的封包接收完整率超过流量门槛时，则调整中介设备或控制端的资料输出量。封包接收完整率系为第一网络封包对设备命令的完整度，或是第二网络封包对回复响应的完整度。在控制端120发送设备命令的过程中会将设备命令转换为若干个第一网络封包。因此中介设备110可以判断设备命令与第一网络封包的数量的接收完整率。当接收方的处理速度赶不上封包发送的时候，可能会导致发送方所发出的封包并未能让接收方收取。因此本申请于发生所述状况时，发送方将会降低封包的传送速度，以使接收方可以确保封包的解析处理。由于中介设备110与控制端120均可能是发送方或接收方，因此中介设备110与控制端120都会配置所述的缓存处理。

为清楚说明本申请的整体运作方式，以下系以中介设备110与所连接的终端设备130的相关操作作为说明。请参考第4A图～第4C图所示，其系分别为本申请的处理系统的连接、设定与控制之示意图。第4A图中具有第一中介设备511、第二中介设备512与第三中介设备513。控制端120网络连结第一中介设备511、第二中介设备512与第三中介设备513。

第一中介设备511电性连接于三种终端设备130，在此假设分别为警示灯521(RS-485)、读卡机522(RS-232)与温度计523(Digital I/O)，前文刮号中代表终端设备130所连接的实体通讯界面115。第二中介设备512具有类比输出/入的实体通讯界面115，但无连接终端设备130。第三中介设备513电性连接电子磅秤524(RS-232)。

首先，控制端120连接于网络时，控制端120将会广播发送识别要求。当任一中介设备110接获识别要求时，中介设备110会根据识别要求回复所属的装置资讯117给控制端120。假设第一中介设备511接获识别要求时，第一中介设备511将会返回所属的装置资讯117给控制端120。控制端120将会把第一中介设备511加入现有的连线清单128中。同理，控制端120也会将第二中介设备512与第三中介设备513加入连线清单128中。

若是有非法的中介设备110被安装于该网络区段中，控制端120也会收到相应的装置资讯。控制端120可以判断是否将中介设备110新增至现有的连线清单128中。若是控制端120不添加此中介设备110至连线清单128，则控制端120将不会与所述的中介设备110建立网络连线。

接着，控制端120根据各不同的中介设备110的装置资讯117分别各自所属的加载虚拟通讯界面。换言之，在控制端120的作业系统125中会加载中介设备110的虚拟通讯界面。在此一示例中，控制端120会加载RS-485、RS-232与Digital I/O的虚拟通讯界面。而每一种的虚拟通讯接口可能被赋予不同的虚拟存取模型用于区别各类的远端设备。使用者可以选择不同的虚拟存取模型并且根据远端设备的需求调整虚拟存取模型的相关属性。举例来说，RS-232的虚拟存取模型需要设定传输率(Baud Rate)才能正确驱动读卡机522。但对温度计523而言，Digital I/O的虚拟存取模型不需设定传输率也可以取得温度的数值。因此对于不同类型的远端设备，使用者可以经由设定虚拟存取模型的各种属性，用于配合各式的远端设备与实体通讯界面115。

当完成前述的虚拟通讯接口的加载后，在第二管理程序126的画面中将会显示已经完成连接的中介设备110，如第4B图所示。在第4B图的第二管理程序126中分别显示第一中介设备511、第二中介设备512与第三中介设备513。由于尚未设定相关的虚拟存取模型，因此在第二管理程序126中仅会显示前述所连接的各中介设备110。

用户在第二管理程序126的接口选择第一中介设备511，并针对第一中介设备511的各种虚拟通讯界面分别指定相应的远端设备。设定远端设备的过程中，使用者仅需指派远端设备的名称、类型与设定虚拟存取模型即可完成远端设备的相关加载与设定，而第二管理程序126的接口如第4C图所示。对于第二中介设备512与第三中介设备513也进行相同的选择处理。

当使用者完成前述的远端设备的相关设定后，第二管理程序126将会透过远端设备与所属的虚拟存取模型对虚拟通讯接口进行资料存取或指令的控制。在第4C图中系以选择第一中介设备511与温度计523为说明，在第二管理程序126的显示画面中远端设备的温度计523透过虚拟存取模型取得终端设备130的实际数值并显示于第二管理程序126的画面中。在第4C图中，当使用者选择温度计523时，则右方画面将会显示温度与时间的变化关系。

此外，本申请在更换新的中介设备110时另可实现快速布署的目的。于前文中述及在安装新的中介设备110时，控制端120会将新的中介设备110加入连线清单中。此外，连线清单也会记录中介设备110与所连接的终端设备130的相关环境参数，如第5A图所示。因此使用者可以随时的汇出(export)连线清单。假设区域网络中存在中介设备a、b、c，且中介设备b发生故障。在工作人员更换中介设备b时，控制端120对更换目标的中介设备b禁能(disable)。工作人员只要将中介设备b取下并替换为中介设备d。在更换完成新的中介设备d后，控制端120的连线清单也会添加新的中介设备d，如第5B图所示。使用者可以从已存在的连线清单中调取被更换下来的中介设备b的环境参数，并将环境参数套用至新增的中介设备d与所属的终端设备130。

对于开发系统的厂商而言，厂商只要提供各式的通讯接口与相应的虚拟存取模型，不需要建立所有的终端设备130与相关的参数。因此厂商只要针对通讯接口提供相应的虚拟存取模型，即可由用户针对实际的终端设备130进行设定。而在控制端120的一方，使用者只需要提供终端设备130所要连接各种参数，并设定相应的虚拟存取模型，即可驱动远端设备的运作。本申请的基于以太网络的远端设备之对象化与控制机制之处理系统其方法可以提供控制端120快速布署基础网络，也可以实现对终端设备130的资料存取与设备控制与设备控制。

所述装置与前述的方法流程描述对应，不足之处参考上述方法流程的叙述，不再一一赘述。上述说明示出并描述了本申请的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围，则都应在本申请所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种物联网的区域资料采集与设备控制系统，其特征在于透过以太网络对区域中的一终端设备之控制，物联网的区域资料采集与设备控制系统包括：

一中介设备，其系具有一第一处理单元、一第一网络单元、一第一储存单元与至少一实体通讯接口，该第一处理单元电性连接于该第一网络单元、该第一储存单元与该些实体通讯界面，该第一储存单元存储一装置资讯与一第一管理程序，该装置资讯记录多笔接口信道，每一该接口信道对应该实体通讯接口，该第一管理程序将一第一网络封包转换为一设备命令并将该设备命令发送至该终端设备，该第一管理程序将来自于该终端设备的一回复响应转换为一第二网络封包，并透过该第一网络单元发送该第二网络封包，其中该第一网络封包与该第二网络封包系以媒体访问控制层做为封装与识别；

一控制端，其系具有一第二处理单元、一第二网络单元与一第二储存单元，该第二处理单元电性连接于该第二网络单元与该第二储存单元，该第二网络单元连接于该中介设备，该第二网络单元用于传送该第一网络封包、接收该装置资讯或该第二网络封包，该第二储存单元存储一第二管理程序与记录所连接的该中介设备；以及

一终端设备，其系电性连接于该中介设备的该实体通讯接口，该终端设备接收该设备命令或发送该回复响应；

其中，该中介设备将该装置资讯发送至该控制端，该第二管理程序根据该些接口信道建立相应数量的一虚拟通讯接口，该控制端对每一该虚拟通讯接口加载一虚拟存取模型，该虚拟存取模型用于配置一远端设备的存取设定，该控制端从该些虚拟通讯接口选择其一并将该远端设备映射至该终端设备，使该第二管理程序对该远端设备的操作存取映射至该终端设备的操作存取，该第二管理程序透过该虚拟存取模型将该设备命令转换为该第二网络封包传送至该中介设备。

2.如权利要求1所述之物联网的区域资料采集与设备控制系统，其特征在于该虚拟存取模型用于设定对该远端设备所传输的指令、资料与事件的运作顺序。

3.如权利要求2所述之物联网的区域资料采集与设备控制系统，其特征在于该第一管理程序监控该中介设备的连线状态，并于发生网络中断时暂存发送至该控制端事件与资料，该第二管理程序监控该控制端的连线状态，并于发生网络中断时暂存发送至该中介设备的指令与资料，该第一管理程序与该第二管理程序根据对方的网络传输量调整资料的传输率。

4.如权利要求1所述之物联网的区域资料采集与设备控制系统，其特征在于该中介设备更包括一第一输出缓存单元，该第一输出缓存用于存储欲传送的资料，控制端更包括一第二输出缓存单元，该第二一输出缓存用于存储欲传送的资料，该中介设备确认控制端完整接收资料后清除该第一输出缓存单元，控制端确认该中介设备完整接收所发送的资料后清除该第二输出缓存单元。

5.如权利要求1所述之物联网的区域资料采集与设备控制系统，其特征在于更包括一云端主机，其系网络连接于该控制端，该第二管理程序将该终端设备的一运作资讯转发至该云端主机。

6.一种物联网的区域资料采集与设备控制方法，其特征在于透过以太网络对一终端设备的操作或存取，物联网的区域资料采集与设备控制方法包括：

接收该中介设备的一装置资讯，该控制端根据该装置资讯列举一虚拟通讯接口与一虚拟存取模型；

设定该虚拟通讯界面的一远端设备，并将该远端设备对应于该终端设备；

发送一设备命令至该远端设备，该虚拟存取模型设定该设备命令的优先权；

将该设备命令转换为一第一网络封包并发送至该中介设备；

该中介设备转换该第一网络封包为该设备命令，并判别该设备命令的优先权；

根据该设备命令的优先权决定发送至该终端设备的顺序；

该终端设备发送一回复响应至该中介设备；

判别该回复响应的优先权并决定发送至该控制端的顺序；以及

转换该回复响应为一第二网络封包，并发送至该控制端。

7.如权利要求6所述之物联网的区域资料采集与设备控制方法，其特征在于建立该控制端的网络连线更包括：

该控制端发送一识别要求；以及

接获该识别要求后，该中介设备回复该装置资讯至该控制端，其中该装置资讯记录多笔接口信道，每一该接口信道对应一实体通讯接口。

8.如权利要求6所述之物联网的区域资料采集与设备控制方法，其特征在于该第一网络封包与该第二网络封包的传输更包括：

监控该中介设备的连线状态，并于发生网络中断时暂存发送至该控制端事件与资料；

监控该控制端的连线状态，并于发生网络中断时暂存发送至该中介设备的指令与资料；以及

该中介设备与该控制端根据对方的网络传输量调整封包的传输率。

9.如权利要求8所述之物联网的区域资料采集与设备控制方法，其特征在于建立该控制端的网络连线的步骤更包括：该控制端根据该识别要求更新一连线清单之内容，用于记录新连接的该些中介设备。

10.如权利要求6所述之物联网的区域资料采集与设备控制方法，其特征在于该中介设备与该控制端存取的步骤更包括：

监控该中介设备与该控制端双方的封包接收完整率；以及

当封包接收完整率超过一流量门槛时，调整该中介设备与该控制端的资料输出量。

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