CN110768749A - 一种数据传输方法、装置及一种电力调峰系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种数据传输方法、装置及一种电力调峰系统，其中，方法包括：判断控制帧是否与节点设备自身相对应；如果是，则向集中器反馈状态帧；其中，判断控制帧是否与节点设备自身相对应包括：根据控制帧中的控制功能码，判断控制帧是否与节点设备自身相对应。由此，可根据控制功能码的不同实现对不同节点设备的不同功能进行分类控制；当某一节点设备有新的功能增加时，只需为其配置相应地状态数据，其余不涉及该新增功能的节点设备保持原有的数据解析方式即可。从而大大增加了协议的通用性、可扩展性，提升了系统通讯效率。

Description

一种数据传输方法、装置及一种电力调峰系统
技术领域
本发明涉及通信技术领域，具体而言，涉及一种数据传输方法、装置及一种电力调峰系统。
背景技术
目前，在电力调峰系统中，设备(例如：家用电器)与集中器之间是通过制定通信协议的方式来进行数据传输的。大多数电力调峰系统中，设备与集中器之间所采用的通信方式为无线通信或电力线载波通信。上述方式的数据传输为主从点名式，即由集中器点名从机数据，对从机进行相应控制及状态配置，从机应答集中器的控制数据，对配置状态做出回应，以确定是否配置成功。在电力调峰系统中，对同种或功能相似的设备下发的数据通常是相同的，其中，下发的数据为固定的帧格式，即头码+设备地址+有效数据+校验码+尾码。集中器如果想要获知设备的状态或者对设备进行控制及状态配置，需要知道设备的地址，并发送或获取整体的数据。由于所有的数据只能在一帧中进行发送或接收。当有新的功能增加时，相应地，每个设备都需更改整体帧的解析位。导致通信兼容性，扩展性差，且通信效率低。
针对现有技术中的数据传输方式导致通信兼容性、扩展性较差，通信效率较低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例中提供一种数据传输方法、装置及一种电力调峰系统，以解决现有技术中的数据传输方式会导致通信扩展性较差的问题。
为解决上述技术问题，第一方面，本发明实施例提供一种数据传输方法，包括：
接收集中器发送的控制帧；
判断所述控制帧是否与节点设备自身相对应；
如果是，则向所述集中器反馈状态帧；
其中，判断所述控制帧是否与节点设备自身相对应包括：根据所述控制帧中的控制功能码，判断所述控制帧是否与节点设备自身相对应。
进一步地，在判断所述控制帧是否与节点设备自身相对应后，所述方法还包括：
如果否，则丢弃所述控制帧。
进一步地，所述控制帧的帧格式包括以下部分：帧类型、数据长度、数据类别、起始地址、有效数据、循环冗余校验码CRC校验。
进一步地，
所述帧类型用于描述数据的属性以及划分数据的功能，所述帧类型分为控制码或状态码；
所述数据长度为有效数据的长度；
所述数据类别是控制数据的类别名称；
所述起始地址用于指示数据的位置，并根据所述数据对应的功能码定义协议的位置；
所述有效数据的长度为第2字节的数据长度；
所述CRC校验码为两个字节，用于防止数据传输过程中由于干扰而产生的异常数据接收。
进一步地，判断所述控制帧是否与节点设备自身相对应包括：
判断所述控制帧中的控制功能码是否属于节点设备自身。
第二方面，本发明实施例提供一种数据传输装置，包括：
接收模块，用于接收集中器发送的控制帧；
判断模块，用于判断所述控制帧是否与节点设备自身相对应；如果是，则向所述集中器反馈状态帧；还用于根据所述控制帧中的控制功能码，判断所述控制帧是否与节点设备自身相对应。
进一步地，所述判断模块，还用于若判断所述控制帧与节点设备自身不对应，则丢弃所述控制帧。
第三方面，本发明实施例提供一种电力调峰系统，所述系统包括：集中器以及节点设备，
所述集中器，用于向所述节点设备发送控制帧；
所述节点设备，用于判断所述控制帧是否与自身相对应；如果是，则向所述集中器反馈状态帧；
其中，所述节点设备用于根据所述控制帧中的控制功能码，判断所述控制帧是否与自身相对应。
进一步地，所述节点设备包括：设备和无线模块。
进一步地，所述设备为家用电器。
应用本发明的技术方案，接收集中器发送的控制帧；判断控制帧是否与节点设备自身相对应；如果是，则向集中器反馈状态帧；其中，判断控制帧是否与节点设备自身相对应包括：根据控制帧中的控制功能码，判断控制帧是否与节点设备自身相对应。由此，可根据控制功能码的不同实现对不同节点设备的不同功能进行分类控制；当某一节点设备有新的功能增加时，只需为其配置相应地状态数据，其余不涉及该新增功能的节点设备保持原有的数据解析方式即可。从而大大增加了协议的通用性、可扩展性，提升了系统通讯效率。
附图说明
图1是根据本发明实施例的一种数据传输方法的流程图；
图2是根据本发明实施例的一种数据传输方法的流程图；
图3是根据本发明实施例的一种电力调峰系统的结构框图；
图4是根据本发明实施例的一种数据传输装置的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。
下面对现有技术的方案进行详细分析，以更清楚地理解本申请的改进点。申请人根据电力调峰系统中不同设备之间的差异性以及各自所需的功能并不相同这一点(例如：空调和电视机作为不同设备，其功能并不相同)，认识到现有技术中的数据传输方式存在一定的弊端。具体来说，现有技术中，集中器发送或接收的是整体数据，即所有的数据只能一帧发送或接收。当某一设备有新的功能增加时，相应地，每个设备都需更改整体帧的解析位来对该整体帧进行数据解析，假设设备A解析一整体控制帧后，才发现该控制帧所对应的设备功能及其所包含的状态数据并不与自身对应。那么，对于某些设备来讲，对整体控制帧进行解析没有任何必要，且降低了通信效率。
为解决现有技术中的数据传输方式会导致通信兼容性、扩展性较差的问题，本发明实施例提供一种基数据传输方法，如图1所示，包括：
步骤S101、接收集中器发送的控制帧；
步骤S102、判断控制帧是否与节点设备自身相对应；如果是，则执行步骤S103；如果否，则执行步骤S104；
步骤S103、向集中器反馈状态帧。
步骤S104、如果否，则丢弃控制帧。
其中，判断控制帧是否与节点设备自身相对应包括：根据控制帧中的控制功能码，判断控制帧是否与节点设备自身相对应。
由此，可根据控制功能码的不同实现对不同节点设备的不同功能进行分类控制，当某一节点设备有新的功能增加时，只需为其配置相应地状态数据，其余不涉及该新增功能的节点设备保持原有的数据解析方式即可，大大增加了协议的通用性、可扩展性，提升系统通讯效率。
其中，节点设备可以包括设备和无线模块，设备可以为家用电器，无线模块可以为LoRa无线模块。节点设备是通过无线模块与集中器进行数据传输以及交换的。
可以理解的是，电力调峰系统中的集中器是远程集中抄表系统的中心管理设备和控制设备，负责定时读取终端数据、系统的命令传送、数据通讯、网络管理、事件记录、数据的横向传输等功能。本申请中，可将集中器理解为节点设备与电网系统的中转结构，本申请中，集中器还可用于获取并收集节点设备的运行状态信息，以便于对数据进行分析，还可以对设备进行控制。例如，集中器可以控制空调的温度、设定风机档位等。
节点设备接收集中器发送的控制帧，并解析控制帧中的控制功能码，根据解析结果判断控制帧是否与自身对应，如果对应，则根据控制帧进行状态配置，即完成控制帧分配的任务，在状态配置之后，向集中器反馈自身的状态信息，即向集中器反馈状态帧。可以理解的是，集中器向节点设备发送控制帧是采用广播的形式发出的，则在某一节点设备接收到的控制帧与自身不对应后，则丢弃控制帧。其中，节点设备向集中器反馈的状态帧也可以称为控制应答帧。
其中，可通过对数据属性、功能的划分，引出控制功能码。集中器和节点设备均可以通过控制功能码的不同，来区分有效数据中的不同功能。可以理解的是，功能相同或相似的节点设备，控制码相同，功能不同的节点设备，控制码不同。某一控制帧中状态数据的改变并不会影响到其他控制帧的发送。举例来说，如果需要对空调进行控制，则发送至空调的控制帧中的状态数据的改变不会影响发送至电视机的控制帧。由此，可实现对不同节点设备的不同功能进行分类控制。当需要为某一节点设备添加新的功能时，无需每个节点设备更改整体帧的解析位来对整体帧进行数据解析，而只需相关的节点设备增加对应的功能码解析，其他节点设备保持原有的数据解析即可。
下面，对数据帧，以控制帧为例的格式进行简要说明。
控制帧的帧格式包括以下部分：帧类型、数据长度、数据类别、起始地址、有效数据、CRC校验。如下表1所示。
表1
Figure BDA0001746626670000051
表1示出了通用的帧格式。其中，帧类型用于对数据的属性进行描述、对数据的功能进行划分；数据长度是指有效数据的具体长度；数据类别是指根据功能码定义的数据类别名称；例如：数据类别为1；起始地址用于根据功能码定义数据的协议位置；例如：当数据类别为1时，定义1的协议位置；有效数据是实际需要发送的数据。CRC校验码为两个字节，用于防止数据传输过程中由于干扰而产生的异常数据接收。
表2
Figure BDA0001746626670000061
表2示出的帧格式中，帧类型为控制码或状态码，帧格式的其余部分与表1一致。
其中，控制码对应于集中器(主机)发送控制帧的过程，相当于控制功能码，可以为25。状态码对应于节点设备(子机)反馈自身状态数据的过程，可以为24。
帧类型用于描述数据的属性以及划分数据的功能，帧类型分为控制码或状态码；数据长度为有效数据的长度，即有效数据的N值；数据类别是控制数据的类别名称，包含涉及被控制节点设备下的具体控制数据类别，可以联合控制码或状态码来将节点设备和数据进行关联；起始地址用于指示数据的位置，也就是说，其包含具体数据的位置，也可以联合控制码或状态码、数据类别以进行数据与节点设备的关联；有效数据的长度为第2字节数据长度的字段定义；CRC校验码为两个字节，用于防止数据传输过程中由于干扰而产生的异常数据接收。
在一种可能的实现方式中，本发明实施例提供一种数据传输方法，如图2所示，该方法包括：
步骤S201、主设备(例如：集中器)点名子设备(例如：节点设备)，发出控制帧，对应的功能码为25；
步骤S202、子设备解析控制帧的数据类型、起始地址以及参数数量；
步骤S203、子设备向主设备返回自身状态数据帧，对应的功能码为24。
其中，功能码是应用于数据传输中的一种通用语言，用于表示数据帧的用途，功能码为01、02等时，均有特定的含义。
本发明实施例还提供一种电力调峰系统，系统用于执行上述实施例所示的方法，如图3所示，系统包括：集中器1以及节点设备2，
集中器1，用于向节点设备2发送控制帧；
节点设备2，用于判断控制帧是否与自身相对应；
如果是，则向集中器1反馈状态帧；
其中，节点设备2用于根据控制帧中的控制功能码，判断控制帧是否与自身相对应。
可以理解的是，图3中示出的是集中器1与节点设备2之间的一种数据传输关系，节点设备2可以为多个。
在一种可能的实现方式中，节点设备2包括：设备和无线模块，其中，设备可以为家用电器，无线模块可以为LORA无线模块。
由此，可根据控制功能码的不同实现对不同节点设备的不同功能进行分类控制；当某一节点设备有新的功能增加时，只需为其配置相应地状态数据，其余不涉及该新增功能的节点设备保持原有的数据解析方式即可。从而大大增加了协议的通用性、可扩展性，提升了系统通讯效率。
在一种可能的实现方式中，节点设备2，还用于在判断控制帧与自身不对应后，丢弃控制帧。
在一种可能的实现方式中，控制帧的帧格式包括以下部分：帧类型、数据长度、数据类别、起始地址、有效数据、CRC(Cyclic Redundancy Check，循环冗余校验码)校验。
在一种可能的实现方式中，帧类型用于描述数据的属性以及划分数据的功能，帧类型分为控制码或状态码；数据长度为有效数据的长度；数据类别是控制数据的类别名称；起始地址用于指示数据的位置，并根据数据对应的功能码定义协议的位置；有效数据的长度为第2字节的数据长度；CRC校验码为两个字节，用于防止数据传输过程中由于干扰而产生的异常数据接收。
在一种可能的实现方式中，节点设备2，还用于通过判断控制帧中的控制功能码是否属于自身的方式来判断控制帧是否与自身相对应。
本发明实施例还提供一种数据传输装置，如图4所示，装置用于执行上述实施例所示的方法，装置包括：
接收模块401，用于接收集中器发送的控制帧；
判断模块402，用于判断控制帧是否与节点设备自身相对应；如果是，则向集中器反馈状态帧；还用于根据控制帧中的控制功能码，判断控制帧是否与节点设备自身相对应。
在一种可能的实现方式中，判断模块402，还用于若判断控制帧与节点设备自身不对应，则丢弃控制帧。
在一种可能的实现方式中，控制帧的帧格式包括以下部分：帧类型、数据长度、数据类别、起始地址、有效数据、CRC校验。
在一种可能的实现方式中，帧类型用于描述数据的属性以及划分数据的功能，帧类型分为控制码或状态码；数据长度为有效数据的长度；数据类别是控制数据的类别名称；起始地址用于指示数据的位置，并根据数据对应的功能码定义协议的位置；有效数据的长度为第2字节的数据长度；CRC校验码为两个字节，用于防止数据传输过程中由于干扰而产生的异常数据接收。
在一种可能的实现方式中，判断模块，还用于判断控制帧中的控制功能码是否属于节点设备自身。
由此，可根据控制功能码的不同实现对不同节点设备的不同功能进行分类控制；当某一节点设备有新的功能增加时，只需为其配置相应地状态数据，其余不涉及该新增功能的节点设备保持原有的数据解析方式即可。从而大大增加了协议的通用性、可扩展性，提升了系统通讯效率。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台移动终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
上面结合图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种数据传输方法，其特征在于，包括：
接收集中器发送的控制帧；
判断所述控制帧是否与节点设备自身相对应；
如果是，则向所述集中器反馈状态帧；
其中，判断所述控制帧是否与节点设备自身相对应包括：根据所述控制帧中的控制功能码，判断所述控制帧是否与节点设备自身相对应。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在判断所述控制帧是否与节点设备自身相对应后，所述方法还包括：
如果否，则丢弃所述控制帧。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制帧的帧格式包括以下部分：帧类型、数据长度、数据类别、起始地址、有效数据、循环冗余校验码CRC校验。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
所述帧类型用于描述数据的属性以及划分数据的功能，所述帧类型分为控制码或状态码；
所述数据长度为有效数据的长度；
所述数据类别是控制数据的类别名称；
所述起始地址用于指示数据的位置，并根据所述数据对应的功能码定义协议的位置；
所述有效数据的长度为第2字节的数据长度；
所述CRC校验码为两个字节，用于防止数据传输过程中由于干扰而产生的异常数据接收。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其特征在于，判断所述控制帧是否与节点设备自身相对应包括：
判断所述控制帧中的控制功能码是否属于节点设备自身。
6.一种数据传输装置，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收集中器发送的控制帧；
判断模块，用于判断所述控制帧是否与节点设备自身相对应；如果是，则向所述集中器反馈状态帧；还用于根据所述控制帧中的控制功能码，判断所述控制帧是否与节点设备自身相对应。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，
所述判断模块，还用于若判断所述控制帧与节点设备自身不对应，则丢弃所述控制帧。
8.一种电力调峰系统，其特征在于，所述系统包括：集中器以及节点设备，
所述集中器，用于向所述节点设备发送控制帧；
所述节点设备，用于判断所述控制帧是否与自身相对应；如果是，则向所述集中器反馈状态帧；
其中，所述节点设备用于根据所述控制帧中的控制功能码，判断所述控制帧是否与自身相对应。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，
所述节点设备包括：设备和无线模块。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述设备为家用电器。
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