CN111010338A - 一种物联网网关 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种物联网网关，其包括终端接口、服务器接口、协议转换单元和启停控制单元；所述协议转换单元用于解析来自终端接口的上行数据、并用与服务器适配的协议编码后输出给服务器接口，以及解析来自服务器接口的下行数据、并用与终端适配的协议编码后输出给终端接口；所述启停控制单元用于监听任务、当任务启动时启动网关以及当任务停止时关闭网关；所述终端接口包括串行通信接口、蓝牙、WiFi和ZigBee中的多种接口。本物联网网关具有较好的适配性、更低的故障率和更长的使用寿命。

Description

一种物联网网关

技术领域

本发明涉及物联网领域，具体涉及一种物联网网关。

背景技术

随着物联网概念的不断深入，商业级的网络应用遍地开花，各种智能家电层出不穷，改善着我们的生活。与此同时，物联网网关也将成为连接的重要纽带。

很多产品都加入了物联网功能，但是由于没有统一的标准，不同厂家的产品、不同类型的产品、甚至相同厂家不同型号的产品，其采用的协议常常不同，这限制了设备的互联互通，阻碍了物联网的发展。此外，物联网网关处于全天候工作状态，常会发生故障需要重启网关，而且造成网关元器件加速老化，影响使用寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种物联网网关，以解决现有技术存在的上述缺陷。

为达上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种物联网网关，其包括终端接口、服务器接口、协议转换单元和启停控制单元；所述协议转换单元用于解析来自终端接口的上行数据、并用与服务器适配的协议编码后输出给服务器接口，以及解析来自服务器接口的下行数据、并用与终端适配的协议编码后输出给终端接口；所述启停控制单元用于监听任务、当任务启动时启动网关以及当任务停止时关闭网关；所述终端接口包括串行通信接口、蓝牙、WiFi和ZigBee中的多种接口。

优选地，所述物联网网关还包括看门狗单元，所述看门狗单元用于监听网关与服务器的连接通道的状态、以及当状态为无效时定时地重连服务器。

优选地，所述协议转换单元是基于netty框架的转换单元。

优选地，所述协议转换单元包括：用于提取终端的标志信息或服务器的标志信息的标志提取单元；用于调取与提取到的标志信息相适配的协议的协议调取单元；以及用于使用调取的协议对数据编码的编码单元。

优选地，所述标志信息包括厂商标志、设备序列号和版本号。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

本物联网网关可以实现不同厂商的产品、不同类型的产品、不同型号的产品互联，具有较好的适配性。此外，本物联网网关可以随着任务的启动而开启，随着任务的结束而关闭，有效缩短了连续工作时间，从而使得物联网网关具有更低的故障率和更长的使用寿命。

附图说明

图1为物联网网关的框图；

附图标记：

100、物联网网关；

110、服务器接口；

120、协议转换单元；121、标志提取单元；122、协议调取单元；123、编码单元；

130、终端接口；131、串行通信接口；132、WiFi；133、蓝牙；134、ZigBee；

140、启停控制单元；

150、看门狗单元；

160、连接控制单元；

200、服务器；

300、终端。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

图1中示出了物联网网关的组成，图1中用虚线表示下行信号，用点画线表示上行信号。本申请中所述的下行信号是指从服务器向终端方向的信号，上行信号是指从终端向服务器方向的信号。

请参照图1，本物联网网关100包括终端接口130、服务器接口110、协议转换单元120和启停控制单元140。

服务器接口110用于接收下行信号并输出给协议转换单元120，以及将协议转换单元120编码后的上行信号输出给服务器200。服务器接口110可以是有线通信接口、也可以是无线通信接口。

终端接口130用于接收上行信号并输出给协议转换单元120，以及将协议转换单元120编码后的下行信号输出给终端300。终端接口130包括串行通信接口131、蓝牙133、WiFi132和ZigBee134，终端接口130还可以包括其它有线通信接口和无线通信接口。

协议转换单元120用于解析上行数据、并用与服务器200适配的协议编码后输出给服务器接口110，以及解析下行数据、并用与终端300适配的协议编码后输出给终端接口130。

协议转换单元120具体包括标志提取单元121、协议调取单元122和编码单元123，标志提取单元121用于提取终端300的标志信息或服务器200的标志信息；协议调取单元122用于调取与提取到的标志信息相适配的协议；编码单元123用于使用调取的协议对数据编码。具体转换过程如下：当接收到上行数据时，首先由标志提取单元121从报文中提取服务器200的标志信息，接下来协议调取单元122提取出与该标志信息相适配的协议，然后编码单元123使用该协议对报文数据编码，转换成能够与服务器200通信以及被服务器200识读的报文输出给服务器接口110。当接收到下行信号时，首先由标志提取单元121从报文中提取终端300的标志信息，接下来协议调取单元122提取出与该标志信息相适配的协议，然后编码单元123使用该协议对报文数据编码，转换成能够与终端300通信以及被终端300识读的报文输出给终端接口130，可分为两种情况，第一种是下行信号只传给一种终端300，第二种是下行信号要传给多种终端300，在第二种情况下，多种终端300对应多个标志信息和多个协议，编码单元123分别用每个协议对下行报文数据编码，然后输出给对应的终端接口130。

所述标志信息可以是能够区分终端300的协议或服务器200的协议的任意信息。标志信息优选包括厂商标志、设备序列号和版本号。

启停控制单元140用于监听任务、当任务启动时启动本物联网网关100以及当任务停止时关闭本物联网网关100。关闭状态下，协议转换单元120、连接控制单元160、看门狗单元150不工作，这样有效缩短了连续工作时间，从而使得本物联网网关100具有更低的故障率和更长的使用寿命。

为了更好地保证物联网可靠运行，本物联网网关100进一步还配置了看门狗单元150，所述看门狗单元150用于监听物联网网关100与服务器200的连接通道的状态；以及当状态为无效时，触发连接控制单元160工作，定时地重连服务器200。

作为一种较佳方式，所述协议转换单元120采用基于netty框架的转换单元。Netty是一个复杂和先进的框架，其采用ByteBuf作为数据容器，ByteBuf中有两个索引，一个用来读，一个用来写，具有数据传输效率高、使用方便的优势。

通过本物联网网关100进行终端300控制和状态获取的方法如下：物联网网关100收到下行数据(即来自服务器200的报文)后，通过关键字段值，区分是控制设备或者获取设备状态。若是设备控制指令，通过解码器解析出的控制参数构造请求信息，发送到设备中控(即终端300)，实现设备控制。若是获取设备状态指令，通过解码器解析出的参数构造请求信息，发送到设备中控(即终端300)，请求设备状态，待监听到指定协议端口返回的状态数据(即来自终端300的报文)之后，通过网关登录时存储的通道，将状态数据上发到服务端200。

上述通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，这些详细的说明仅仅限于帮助本领域技术人员理解本发明的内容，并不能理解为对本发明保护范围的限制。本领域技术人员在本发明构思下对上述方案进行的各种润饰、等效变换等均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种物联网网关，其特征在于，包括终端接口(130)、服务器接口(110)、协议转换单元(120)和启停控制单元(140)；

所述协议转换单元(120)用于解析来自终端接口(130)的上行数据、并用与服务器(200)适配的协议编码后输出给服务器接口(110)，以及解析来自服务器接口(110)的下行数据、并用与终端(300)适配的协议编码后输出给终端接口(130)；

所述启停控制单元(140)用于监听任务、当任务启动时启动网关以及当任务停止时关闭网关；

所述终端接口(130)包括串行通信接口(131)、蓝牙(133)、WiFi(132)和ZigBee(134)中的多种接口。

2.根据权利要求1所述的物联网网关，其特征在于，所述物联网网关(100)还包括看门狗单元(150)，所述看门狗单元(150)用于监听网关(100)与服务器(200)的连接通道的状态、以及当状态为无效时定时地重连服务器(200)。

3.根据权利要求1所述的物联网网关，其特征在于，所述协议转换单元(120)是基于netty框架的转换单元。

4.根据权利要求1所述的物联网网关，其特征在于，所述协议转换单元(120)包括：

用于提取终端(300)的标志信息或服务器(200)的标志信息的标志提取单元(121)；

用于调取与提取到的标志信息相适配的协议的协议调取单元(122)；以及

用于使用调取的协议对数据编码的编码单元(123)。

5.根据权利要求4所述的物联网网关，其特征在于，所述标志信息包括厂商标志、设备序列号和版本号。

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