CN112422588A - 一种物联网设备信息处理方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种物联网设备信息处理方法及系统，所述方法包括：接收物联网设备的上行消息；根据所述上行消息，从协议解析程序库中，调取与所述物联网设备匹配的目标协议解析程序，所述协议解析数据库包括与多种物联网设备匹配的目标协议解析程序，不同物联网设备采用的协议不同；通过所述目标协议解析程序对所述上行消息进行处理，获得处理结果。本发明的技术方案，使得标准通信系统中存在多种不同物联网设备对应的协议解析程序，进而实现了一个标准通信系统同时控制多台不同厂家生产的同类型的物联网设备。

Description

一种物联网设备信息处理方法及系统

技术领域

本发明涉及工业设备数据处理技术领域，特别是指一种物联网设备信息处理方法及系统。

背景技术

企业的物联网感知层往往存在大量多厂家生产的非标准存量物联网智能仪表设备，由这些设备原有的设备通信系统和业务管理系统负责与设备通信并执行相关业务。因其通信模式、数据协议和安全加密方式为生产厂家私有，已经采购了多家厂商物联网设备的企业很难通过统一入口对这些设备进行数据采集和控制。虽然物联网智能仪表设备基本功能雷同，但各型号设备协议对指令定义粒度不同。某些标准指令可能需要被拆分成多条指令下发。如：标准结束指令中包含需要更新的设备状态的信息，有些数据协议则要求先发送和执行更新设备状态指令成功后，再单独发送结束指令。

一般做法是约定一系列数据接口，在老通信系统外增加协议适配客户端对物联网数据进行转换，只将标准业务系统需要的数据和指令转换后传输到标准业务系统，仍然保留原有通信系统处理上下行设备消息以及和设备相关的物联网通信。这种方案在标准业务系统上线后，仍然需要为了为数不多的存量设备长期投入人力和软硬件资源运维存量设备相关通信系统，增加运营成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种物联网设备信息处理方法及系统，用于解决现有技术中的物联网设备因其通信模式、数据协议和安全加密方式为生产厂家私有，企业很难通过统一入口对这些物联网设备进行数据采集和控制的问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种物联网设备信息处理方法，包括：

接收物联网设备的上行消息；

根据所述上行消息，从协议解析程序库中，调取与所述物联网设备匹配的目标协议解析程序，所述协议解析数据库包括与多种物联网设备匹配的目标协议解析程序，不同物联网设备采用的协议不同；

通过所述目标协议解析程序对所述上行消息进行处理，获得处理结果。

可选的，所述根据所述物联网设备的信息从协议解析程序库调取匹配的目标协议解析程序，包括：

获取所述物联网设备的设备型号、协议信息以及加解密密钥；

根据所述物联网设备的设备型号、协议信息以及加解密密钥，从协议解析程序库调取匹配的目标协议解析程序。

可选的，通过所述协议解析程序对所述上行消息进行处理，获得处理结果，包括：

通过所述目标协议解析程序，通过所述加解密密钥对所述上行消息进行解密处理，获取解密信息；

将所述上行消息的类型，对所述解密信息进行处理，获得处理结果。

可选的，将所述上行消息的类型，对所述解密信息进行处理，包括：

若所述上行消息的类型包含固定信息，则发送所述固定信息对应的应答至所述物联网设备；

若所述上行消息的类型为实时上报消息类型，将所述解密信息发送至数据总线。

可选的，将所述解密信息发送至数据总线后，还包括：

根据所述解密信息生成至少一条指令；

将所述至少一条指令存入待翻译指令队列。

可选的，根据所述解密信息生成至少一条指令，包括：

所述数据总线接收到所述解密信息后，调用标准计算程序以及指令生成程序对所述解密信息进行处理，生成至少一条标准格式的指令。

可选的，将所述至少一条指令存入待翻译指令队列，包括：

若所述待翻译指令队列中包含需要发送的指令，检查待发送指令队列，获取检查结果；

根据所述检查结果，对待处理的指令进行处理。

可选的，根据所述检查结果，对待处理的指令进行处理，包括：

如果待发送指令队列有待发送指令，则将所述待发送指令队列的第一条指令发送至所述物联网设备；

如果待发送指令队列无所述待发送指令，检查所述待翻译指令队列。

可选的，如果待发送指令队列无待发送指令，检查所述待翻译指令队列，包括：

从所述待翻译指令队列中取出一条待翻译指令；

将所述待翻译指令通过所述目标协议解析程序进行封装，获取一条或多条所述待发送指令；

将所述待发送指令存入所述待发送指令队列。

本发明的实施例还提供一种物联网设备信息处理系统，

接收模块，接收物联网设备的上行消息；

解析模块，根据所述上行消息，从协议解析程序库中，调取与所述物联网设备匹配的目标协议解析程序，所述协议解析数据库包括与多种物联网设备匹配的目标协议解析程序，不同物联网设备采用的协议不同；

处理模块，通过所述目标协议解析程序对所述上行消息进行处理，获得处理结果。

本发明的上述方案至少包括以下有益效果：

本发明的上述方案，通过对原通讯系统数据协议模块进行简单包装即可编译成二进制库文件作为协议解析程序，无缝嵌入标准通信系统中，使得标准通信系统中存在多种不同物联网设备对应的协议解析程序，因此，不需要暴露厂家自有数据通讯流程和安全加密规则给第三方，就可以使得通用物联网设备通信系统直接与其物联网仪表设备通讯，进而实现一个标准通信系统同时控制多台不同厂家生产的同类型的物联网设备。

附图说明

图1是本发明实施例提供的物联网设备信息处理方法流程示意图；

图2是本发明实施例提供的物联网设备信息处理方法的具体流程示意图；

图3是本发明实施例提供的物联网设备信息处理系统工作原理示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

如图1所示，本发明的实施例提供一种物联网设备信息处理方法，包括：

S1:接收物联网设备的上行消息；

S2:根据所述上行消息，从协议解析程序库中，调取与所述物联网设备匹配的目标协议解析程序，所述协议解析数据库包括与多种物联网设备匹配的目标协议解析程序，不同物联网设备采用的协议不同；

S3:通过所述目标协议解析程序对所述上行消息进行处理，获得处理结果。

本发明的该实施例，通过对原通讯系统数据协议模块进行简单包装即可编译成二进制库文件作为协议解析程序，无缝嵌入标准通信系统中，使得标准通信系统中存在多种不同物联网设备对应的协议解析程序，因此，不需要暴露厂家自有数据通讯流程和安全加密规则给第三方，就可以使得通用物联网设备通信系统直接与其物联网仪表设备通讯，进而实现一个标准通信系统同时控制多台不同厂家生产的同类型的物联网设备。

如图2所示，本发明一可选的实施例，步骤S2中，所述根据所述物联网设备的信息从协议解析程序库调取匹配的目标协议解析程序，包括：

获取所述物联网设备的设备型号、协议信息以及加解密密钥；

根据所述物联网设备的设备型号、协议信息以及加解密密钥，从协议解析程序库调取匹配的目标协议解析程序。

具体的，服务器接收上行消息后，判断是否存在上下文缓存；

若存在，则获取上下文缓存；否则，从缓存区按需获取所述物联网设备的设备型号、协议信息以及加解密密钥；

调用协议解析成簇解析上行消息；

判断是否需缓存上下文，若需要，则更新上下文缓存，否则，判断应答（withAnswer）。

本发明的该实施例，适用于目前比较流行的可主动进行数据上报并接受服务器端下发控制指令的物联网智能仪表设备如：智能水表、智能燃气表、智能电表。

本发明一可选的实施例，步骤S3中，通过所述协议解析程序对所述上行消息进行处理，获得处理结果，包括：

通过所述目标协议解析程序，通过所述加解密密钥对所述上行消息进行解密处理，获取解密信息；

将所述上行消息的类型，对所述解密信息进行处理，获得处理结果。

本发明的该实施例，定义一种简洁的，满足标准业务需求的数据模型，适配大多数以自动状态上报数据、接受远程计费和远程控制为工作模式的物联网智能仪表设备，并定义通用的中间数据协议和处理流程，化繁为简，通过两个接口三个参数兼容多种通讯模式和数据协议的物联网智能仪表设备。

本发明一可选的实施例，步骤S3中，将所述上行消息的类型，对所述解密信息进行处理，包括：

若所述上行消息的类型包含固定信息，则发送所述固定信息对应的应答至所述物联网设备；

若所述上行消息的类型为实时上报消息类型，将所述解密信息发送至数据总线。

例如，若由固定的常量数据帧（固定信息）发起通讯，需要服务器做固定数据格式应答后开始执行数据上报及指令下发操作

若为全程物联网设备主动模式（实时上报消息类型），必须由物联网设备请求指令才能发送指令，需要服务器对各种上行消息回复相应格式的应答后，物联网设备继续上报数据或请求指令。具体如下表1所示：

表1

本发明一可选的实施例，步骤S3中，将所述解密信息发送至数据总线后，还包括：

根据所述解密信息生成至少一条指令；

将所述至少一条指令存入待翻译指令队列。

具体的，如表2所示，协议解析程序接口定义-上行消息解析：

1）String hex2Json(String hexMessage, String context, byte[] secret)；

2）根据缓存上下文context和密钥（可为空）解析上行消息，将物联网设备上报的消息解析并提取关键信息，协议解析程序根据模块内置的具体通讯模式要求，返回json格式的转换结果和是否有应答是否需要立刻发送指令等信息。

表2

本发明一可选的实施例，步骤S3中，根据所述解密信息生成至少一条指令，包括：

所述数据总线接收到所述解密信息后，调用标准计算程序以及指令生成程序对所述解密信息进行处理，生成至少一条标准格式的指令。

本发明一可选的实施例，步骤S3中，将所述至少一条指令存入待翻译指令队列，包括：

若所述待翻译指令队列中包含需要发送的指令，检查待发送指令队列，获取检查结果；

根据所述检查结果，对待处理的指令进行处理。

本发明一可选的实施例，步骤S3中，根据所述检查结果，对待处理的指令进行处理，包括：

如果待发送指令队列有待发送指令，则将所述待发送指令队列的第一条指令发送至所述物联网设备；

如果待发送指令队列无所述待发送指令，检查所述待翻译指令队列。

本发明一可选的实施例，步骤S3中，如果待发送指令队列无待发送指令，检查所述待翻译指令队列，包括：

从所述待翻译指令队列中取出一条待翻译指令；

将所述待翻译指令通过所述目标协议解析程序进行封装，获取一条或多条所述待发送指令；

将所述待发送指令存入所述待发送指令队列。

具体的，如表3所示，协议解析程序接口定义 - 下行指令封装：

1）选择接口String[]json2Hex(String cmd, byte[] secret)；

2）使用密钥(可为空)对指令进行转换，得到发送到设备的数据报文的16进制字符串数组，入参cmd是一个json结构的字符串；

4）返回String[]因为标准指令可能会根据具体数据协议被拆分成多条下行指令逐个下发。

另外，只有指令在下发前需要被此接口转换；服务器应答不需要被此接口转换。

表3

本发明的上述实施例定义一种简洁的，满足标准业务需求的通讯模型，适配绝大多数存量物联网仪表设备，并定义通用的中间数据协议和处理流程，兼容多通信模式和数据协议的物联网智能仪表设备。原通讯系统核心通信模块经过简单包装即可作为协议解析程序，无缝集成入标准通信系统中，不需要暴露厂家自有安全协议给第三方，就可以使得通用物联网设备通信系统直接与其物联网仪表设备通讯。适用于目前比较流行的可主动进行数据上报和接受服务器端下发控制指令的物联网智能仪表设备如：智能水表、智能燃气表、智能电表。

本发明的实施例还提供一种物联网设备信息处理系统，包括：

接收模块，接收物联网设备的上行消息；

解析模块，根据所述上行消息，从协议解析程序库中，调取与所述物联网设备匹配的目标协议解析程序，所述协议解析数据库包括与多种物联网设备匹配的目标协议解析程序，不同物联网设备采用的协议不同；

处理模块，通过所述目标协议解析程序对所述上行消息进行处理，获得处理结果。

可选的，所述根据所述物联网设备的信息从协议解析程序库调取匹配的目标协议解析程序，包括：

获取所述物联网设备的设备型号、协议信息以及加解密密钥；

根据所述物联网设备的设备型号、协议信息以及加解密密钥，从协议解析程序库调取匹配的目标协议解析程序。

可选的，通过所述协议解析程序对所述上行消息进行处理，获得处理结果，包括：

通过所述目标协议解析程序，通过所述加解密密钥对所述上行消息进行解密处理，获取解密信息；

将所述上行消息的类型，对所述解密信息进行处理，获得处理结果。

可选的，将所述上行消息的类型，对所述解密信息进行处理，包括：

若所述上行消息的类型包含固定信息，则发送所述固定信息对应的应答至所述物联网设备；

若所述上行消息的类型为实时上报消息类型，将所述解密信息发送至数据总线。

可选的，将所述解密信息发送至数据总线后，还包括：

根据所述解密信息生成至少一条指令；

将所述至少一条指令存入待翻译指令队列。

可选的，根据所述解密信息生成至少一条指令，包括：

所述数据总线接收到所述解密信息后，调用标准计算程序以及指令生成程序对所述解密信息进行处理，生成至少一条标准格式的指令。

可选的，将所述至少一条指令存入待翻译指令队列，包括：

若所述待翻译指令队列中包含需要发送的指令，检查待发送指令队列，获取检查结果；

根据所述检查结果，对待处理的指令进行处理。

可选的，根据所述检查结果，对待处理的指令进行处理，包括：

如果待发送指令队列有待发送指令，则将所述待发送指令队列的第一条指令发送至所述物联网设备；

如果待发送指令队列无所述待发送指令，检查所述待翻译指令队列。

可选的，如果待发送指令队列无待发送指令，检查所述待翻译指令队列，包括：

从所述待翻译指令队列中取出一条待翻译指令；

将所述待翻译指令通过所述目标协议解析程序进行封装，获取一条或多条所述待发送指令；

将所述待发送指令存入所述待发送指令队列。

具体的，如图3所示，上述技术方案可通过如下实现方式实现：

1）根据业务需求制定标准通讯模型，定义数据接口和参数，由物联网仪表生产厂家封装私有数据协议加解密算法程序包；

2）在通用物联网设备通信系统中初始化各协议解析程序；

3）物联网仪表设备通讯时，网络通信模块从高速存储设备实时获取物联网设备id对应的设备型号、协议信息以及解密所需密钥，将上行消息由对应的协议解析程序进行解析，识别实时状态上报消息，将消息发送至数据总线；

4）数据总线中的设备数据，由标准计算及指令生成模块进行处理，生成的指令以标准指令格式发送回数据总线；

5）网络通信模块获得标准指令，调用相应的协议解析程序对标准指令进行翻译和加密，再通过物联网构建层平台将消息发送至物联网设备；

另外，整个通信过程中，通用通信系统需要根据协议解析程序对流程相关参数的设定，适配各种协议规定的不同通信模式。

本发明实施例的上述技术方案，服务器能够根据数据协议接受常量串或数据帧；能够根据满足数据协议规定的通讯模式，对设备发送应答或者指令；通信过程中，某些数据协议会根据随机数、上下行序列号对消息进行识别或校验，服务器可以根据需要提供上下文信息缓存机制。

需要说明的是，该系统是与上述方法对应的系统，上述方法实施例中的所有实现方式均适用于该系统的实施例中，也能达到相同的技术效果。

本发明的实施例还提供一种计算机可读存储介质，存储指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行如上所述的方法。上述方法实施例中的所有实现方式均适用于该实施例中，也能达到相同的技术效果。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、系统和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的系统和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，系统或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。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或者该技术方案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中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

此外，需要指出的是，在本发明的系统和方法中，显然，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本发明的等效方案。并且，执行上述系列处理的步骤可以自然地按照说明的顺序按时间顺序执行，但是并不需要一定按照时间顺序执行，某些步骤可以并行或彼此独立地执行。对本领域的普通技术人员而言，能够理解本发明的方法和系统的全部或者任何步骤或者部件，可以在任何计算系统（包括处理器、存储介质等）或者计算系统的网络中，以硬件、固件、软件或者它们的组合加以实现，这是本领域普通技术人员在阅读了本发明的说明的情况下运用他们的基本编程技能就能实现的。

因此，本发明的目的还可以通过在任何计算系统上运行一个程序或者一组程序来实现。所述计算系统可以是公知的通用系统。因此，本发明的目的也可 以仅仅通过提供包含实现所述方法或者系统的程序代码的程序产品来实现。也就是说，这样的程序产品也构成本发明，并且存储有这样的程序产品的存储介质也构成本发明。显然，所述存储介质可以是任何公知的存储介质或者将来所开发出来的任何存储介质。还需要指出的是，在本发明的系统和方法中，显然，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本发明的等效方案。并且，执行上述系列处理的步骤可以自然地按照说明的顺序按时间顺序执行，但是并不需要一定按照时间顺序执行。某些步骤可以并行或彼此独立地执行。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种物联网设备信息处理方法，其特征在于，包括：

接收物联网设备的上行消息；

根据所述上行消息，从协议解析程序库中，调取与所述物联网设备匹配的目标协议解析程序，所述协议解析数据库包括与多种物联网设备匹配的目标协议解析程序，不同物联网设备采用的协议不同；

通过所述目标协议解析程序对所述上行消息进行处理，获得处理结果。

2.根据权利要求1所述的物联网设备信息处理方法，其特征在于，所述根据所述物联网设备的信息从协议解析程序库调取匹配的目标协议解析程序，包括：

获取所述物联网设备的设备型号、协议信息以及加解密密钥；

根据所述物联网设备的设备型号、协议信息以及加解密密钥，从协议解析程序库调取匹配的目标协议解析程序。

3.根据权利要求2所述的物联网设备信息处理方法，其特征在于，通过所述协议解析程序对所述上行消息进行处理，获得处理结果，包括：

通过所述目标协议解析程序，通过所述加解密密钥对所述上行消息进行解密处理，获取解密信息；

将所述上行消息的类型，对所述解密信息进行处理，获得处理结果。

4.根据权利要求3所述的物联网设备信息处理方法，其特征在于，将所述上行消息的类型，对所述解密信息进行处理，包括：

若所述上行消息的类型包含固定信息，则发送所述固定信息对应的应答至所述物联网设备；

若所述上行消息的类型为实时上报消息类型，将所述解密信息发送至数据总线。

5.根据权利要求4所述的物联网设备信息处理方法，其特征在于，将所述解密信息发送至数据总线后，还包括：

根据所述解密信息生成至少一条指令；

将所述至少一条指令存入待翻译指令队列。

6.根据权利要求5所述的物联网设备信息处理方法，其特征在于，根据所述解密信息生成至少一条指令，包括：

所述数据总线接收到所述解密信息后，调用标准计算程序以及指令生成程序对所述解密信息进行处理，生成至少一条标准格式的指令。

7.根据权利要求6所述的物联网设备信息处理方法，其特征在于，将所述至少一条指令存入待翻译指令队列，包括：

若所述待翻译指令队列中包含需要发送的指令，检查待发送指令队列，获取检查结果；

根据所述检查结果，对待处理的指令进行处理。

8.根据权利要求7所述的物联网设备信息处理方法，其特征在于，根据所述检查结果，对待处理的指令进行处理，包括：

如果待发送指令队列有待发送指令，则将所述待发送指令队列的第一条指令发送至所述物联网设备；

如果待发送指令队列无所述待发送指令，检查所述待翻译指令队列。

9.根据权利要求8所述的物联网设备信息处理方法，其特征在于，如果待发送指令队列无待发送指令，检查所述待翻译指令队列，包括：

从所述待翻译指令队列中取出一条待翻译指令；

将所述待翻译指令通过所述目标协议解析程序进行封装，获取一条或多条所述待发送指令；

将所述待发送指令存入所述待发送指令队列。

10.一种物联网设备信息处理系统，其特征在于，

接收模块，接收物联网设备的上行消息；

解析模块，根据所述上行消息，从协议解析程序库中，调取与所述物联网设备匹配的目标协议解析程序，所述协议解析数据库包括与多种物联网设备匹配的目标协议解析程序，不同物联网设备采用的协议不同；

处理模块，通过所述目标协议解析程序对所述上行消息进行处理，获得处理结果。

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