CN113360435A - 一种智能水表串口通讯优化方法、装置、设备和介质 - Google Patents

一种智能水表串口通讯优化方法、装置、设备和介质 Download PDF

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CN113360435A CN202110620182.2A CN202110620182A CN113360435A CN 113360435 A CN113360435 A CN 113360435A CN 202110620182 A CN202110620182 A CN 202110620182A CN 113360435 A CN113360435 A CN 113360435A
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Abstract

本发明公开了一种智能水表串口通讯优化方方法，包括：初始化智能水表串行端口资源配置；打开智能水表串口；当获取到指令数据时，根据指定数据长度将所述指令数据分割成多组同样大小的分块数据；根据发送数据指令总等待时间与单次接收等待时间计算出重收总次数；通过串口读取数据直到数据接收完成；判断数据本地缓存是否为空，当数据本地缓存不为空时，导出并解析指令数据，最后关闭智能水表串口；当数据本地缓存为空时，判断当前重收次数是否超出重收总次数，若超出，则跳出循环，结束步骤。本发明提供的一种智能水表串口通讯优化方法、装置、设备和介质，实现了智能水表串口通讯数据安全，接收稳定可靠，提高了智能水表串口通讯效率。

Description

一种智能水表串口通讯优化方法、装置、设备和介质
技术领域
本发明涉及智能水表技术领域，特别涉及一种智能水表串口通讯优化方法、装置、设备和介质。
背景技术
在目前的智能水表串口通讯软件中，当需要进行数据的发送与接收时，并不能完全保障数据的安全性，以及传输的可靠性和持续性。这样的情况下，一方面不方便用户使用串口软件进行工作，另一方面也会影响用户使用体验和效率。
虽然目前智能水表领域已对串口通讯有一定的公开和使用，例如sscom串口通讯，但其不能完全保障数据的安全性、数据接收稳定性以及可持续性，这种功能仅限于简单的指令调试功能，而非针对正式场景的应用。因此，该技术并不能够解决在智能水表设备中，用户针对智能水表正常无误地发送与接收数据的需求，无法得到满足。因此，通过技术改进，实现用户对智能水表发送与接收数据进行正常无误的操作，以保障通讯数据安全，接收稳定、可靠，提高智能水表串口通讯效率，一直是相关技术领域需要解决的技术问题之一。
发明内容
本发明要解决的技术问题，在于提供一种智能水表串口通讯优化方法、装置、设备和介质，从而保障数据安全，接收稳定、可靠，提高通讯效率。
第一方面，本发明提供了一种智能水表串口通讯优化方法，包括：
步骤10、初始化智能水表串行端口资源配置；
步骤20、打开智能水表串口，等待接收数据；
步骤30、当获取到指令数据时，根据指定数据长度将所述指令数据分割成多组同样大小的分块数据，如所述指令数据与指定数据长度取模不为0，则取分割后剩余的数据为尾块数据，最后设置总等待时间；
步骤40、根据所述总等待时间与单次接收等待时间计算出重收总次数；
步骤50、通过串口读取数据，若读取到数据，则存储到数据本地缓存，返回通过串口读取数据直到数据接收完成，然后进入步骤60；若在单次接收等待时间内没有读取到数据，则将当前重收次数加1，然后判断当前重收次数是否超出重收总次数，若未超出，则返回通过串口读取数据，若超出，则跳出循环，结束步骤；
步骤60、判断数据本地缓存是否为空，当数据本地缓存不为空时，导出指令数据，然后解析指令数据，最后关闭智能水表串口；当数据本地缓存为空时，判断当前重收次数是否超出重收总次数，若未超出，则将当前重收次数加1，然后返回步骤50，若超出，则跳出循环，结束步骤。
进一步地，所述步骤30中，根据指定数据长度将所述指令数据分割成多组同样大小的分块数据之前，还包括，将所述指令数据重组加入CRC校验位；所述步骤60中，在解析指令数据之前还包括，通过CRC校验位对指令数据进行校验。
进一步地，所述步骤40具体为：将所述总等待时间与单次接收等待时间相除得到重收次数，再取模，如不为零，重收次数再加1，最后计算出重收总次数。
进一步地，所述总等待时间和单次接收等待时间是根据需要进行设置的，所述指定数据长度为20字节。
第二方面，本发明提供了一种智能水表串口通讯优化装置，包括：初始化模块、串口控制模块、数据分割模块、重收机制模块、数据读取模块以及数据处理模块；
所述初始化模块，用于初始化智能水表串行端口资源配置；
所述串口控制模块，用于打开智能水表串口，等待接收数据；
所述数据分割模块，用于当获取到指令数据时，根据指定数据长度将所述指令数据分割成多组同样大小的分块数据，如所述指令数据与指定数据长度取模不为0，则取分割后剩余的数据为尾块数据，最后设置总等待时间；
所述重收机制模块，用于根据所述总等待时间与单次接收等待时间计算出重收总次数；
所述数据读取模块，用于通过串口读取数据，若读取到数据，则存储到数据本地缓存，返回通过串口读取数据直到数据接收完成，然后进入数据处理模块；若在单次接收等待时间内没有读取到数据，则将当前重收次数加1，然后判断当前重收次数是否超出重收总次数，若未超出，则返回通过串口读取数据，若超出，则跳出循环，结束步骤；
所述数据处理模块，用于判断数据本地缓存是否为空，当数据本地缓存不为空时，导出指令数据，然后解析指令数据，最后关闭智能水表串口；当数据本地缓存为空时，判断当前重收次数是否超出重收总次数，若未超出，则将当前重收次数加1，然后返回数据读取模块，若超出，则跳出循环，结束步骤。
进一步地，所述数据分割模块中，根据指定数据长度将所述指令数据分割成多组同样大小的分块数据之前，还包括，将所述指令数据重组加入CRC校验位；所述数据处理模块中，在解析指令数据之前还包括，通过CRC校验位对指令数据进行校验。
进一步地，所述重收机制模块具体用于：将所述总等待时间与单次接收等待时间相除得到重收次数，再取模，如不为零，重收次数再加1，最后计算出重收总次数。
进一步地，所述总等待时间和单次接收等待时间是根据需要进行设置的，所述指定数据长度为20字节。
第三方面，本发明提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现第一方面所述的方法。
第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现第一方面所述的方法。
本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
1、在指令数据发送时，对其进行切割处理，由相同大小分块数据和尾块数据两部分组成，保障了智能水表指令数据在发送时效率的提升，最后设置每个指令数据发送后接收回码总等待时间；再根据设置的总等待时间与每次接收等待时间进行分割，建立循环重收机制，从而防止影响到后续数据接收，以保证回码数据的接收稳定、准确性以及安全性；
2、指令数据格式是智能水表按一定自有规则排列的，具有安全性保障，加入CRC校验位，更进一步的加强了数据传输中的准确性。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。
图1为本发明实施例一中方法的流程示意图；
图2为本发明实施例二中装置的结构示意图；
图3为本发明实施例三中电子设备的结构示意图；
图4为本发明实施例四中介质的结构示意图。
具体实施方式
本申请实施例中的技术方案，总体思路如下：
由于用户的设备与智能水表的串口连接有其特殊性，并非普通电脑或单片机串口一对一的长期连接，而是用户的设备(用于发送数据)依次与多个智能水表进行短时间连接。当用户的设备与一台智能水表的串口连接后，可以进行数据的传输与执行，而当操作完成后，需要断开连接，再与下一台智能水表的串口连接进行下一个操作。因此，当用户的设备与智能水表的串口连接发送数据，需要兼顾数据接收的质量以及用户操作的效率。本申请实施例中的技术方案，设计了两种退出机制，当数据传输完成时，或超过重收总次数时，均会跳出循环，在保障数据传输质量的前提下节省用户的操作时间，提高工作质量和效率。
实施例一
本实施例提供了一种智能水表串口通讯优化方法，如图1所示，包括；
步骤10、初始化智能水表串行端口资源配置；初始化串口对象，从而防止影响到后续信号的获取和输出，避免误操作和误输出，提高信号获取和输出的准确性，包括设置智能水表端口号、波特率、数据位、奇偶位、停止位等。
步骤20、打开智能水表串口，等待接收数据；
步骤30、当获取到指令数据时(指令数据是指的是智能水表按一定自有规则排列的，具有安全性保障的数据)，根据指定数据长度将所述指令数据分割成多组同样大小的分块数据，如所述指令数据与指定数据长度取模不为0，则取分割后剩余的数据为尾块数据，最后设置总等待时间；
多组同样大小的分块数据是根据指令数据长度除以默认智能水表一次性发送字节数(即20字节)，再根据原数据块对应截取多组相同分块数据并发送，尾块数据是指根据指令数据长度取模操作，如果为零，则没有尾块数据，否则根据原数据块取尾块数据并发送，在发送数据的同时设置指令数据接收的总等待时间，总等待时间是用于在接收时保证数据的完整性和准确性，在接收端用于重收机制的处理。
步骤40、根据所述总等待时间与单次接收等待时间计算出重收总次数；具体地，将所述总等待时间与单次接收等待时间相除得到重收次数，再取模，如不为零，重收次数再加1，最后计算出重收总次数；
重收次数是指当指令回码数据返回为空时，全局申明一个重收次数(recvIndex)，用于记录重新接收数据的次数，因为串口数据对不同指令响应的时间有所不同，所以用于循环次数去接收，避免了有时串口数据接收不全，串口回码没有反应等问题
步骤50、通过串口读取数据(获取串口中接收缓冲区数据的字节数，通过串口API读取中，获得指令回码数据)，若读取到数据，则存储到数据本地缓存(数据本地缓存是指在开始读取串口数据时，全局新开辟的缓存空间，可以默认开辟4×1024字节的缓存空间，用于接收单条指令回码的数据存储)，返回通过串口读取数据直到数据接收完成，然后进入步骤60；若在单次接收等待时间内没有读取到数据，则将当前重收次数加1，然后判断当前重收次数是否超出重收总次数，若未超出，则返回通过串口读取数据，若超出，则跳出循环，结束步骤；
步骤60、判断数据本地缓存是否为空，当数据本地缓存不为空时，导出指令数据，然后解析指令数据(解析数据是指根据智能水表协议进行数据位逐步解析)，最后关闭智能水表串口；当数据本地缓存为空时，判断当前重收次数是否超出重收总次数，若未超出，则将当前重收次数加1，然后返回步骤50，若超出，则跳出循环，结束步骤。
为了实现智能水表串口通讯优化改进，从而保障数据安全，接收稳定、可靠，提高通讯效率，发明人在本技术方案中通过在智能水表串口通讯中，在发送端设置了数据分块切割处理技术，在接收端设置了时间分割的循环重新接收机制，从而实现了在智能水表通讯优化改进效果。通过本实施例的技术方案，实现了智能水表串口通讯数据安全，接收稳定可靠，提高了智能水表串口通讯效率。
在一种可能的实现方式中，所述步骤30中，根据指定数据长度将所述指令数据分割成多组同样大小的分块数据之前，还包括，将所述指令数据重组加入CRC校验位；所述步骤60中，在解析指令数据之前还包括，通过CRC校验位对指令数据进行校验。
指令数据格式是智能水表按一定自有规则排列的，具有安全性保障，而通过加入CRC校验位，更进一步的加强了数据传输中的准确性。
在一种可能的实现方式中，所述总等待时间和单次接收等待时间是根据需要进行设置的，所述指定数据长度为20字节。
总等待时间是发送单条数据时串口同步返回回码数据所需要的总体时间，因为指令回码的长度不一，所以所需要的返回时间是不同的。
单次接收等待时间，它是指串口每次读取数据接收等待时间，可默认设置为50-70ms。
根据智能水表串口配置不同，写入标准理论最大值可以为波特率除以10后的结果，取值范围(1-(波特率/10)字节)，为了提高写入串口数据效率及准确率，经多次测试，默认设置智能水表一次性发送字节数据为20字节，有效的保证了发送指令数据的速度。
基于同一发明构思，本申请还提供了与实施例一中的方法对应的装置，详见实施例二。
实施例二
在本实施例中提供了一种智能水表串口通讯优化装置，如图2所示，包括：初始化模块、串口控制模块、数据分割模块、重收机制模块、数据读取模块以及数据处理模块；
所述初始化模块，用于初始化智能水表串行端口资源配置；
所述串口控制模块，用于打开智能水表串口，等待接收数据；
所述数据分割模块，用于当获取到指令数据时，根据指定数据长度将所述指令数据分割成多组同样大小的分块数据，如所述指令数据与指定数据长度取模不为0，则取分割后剩余的数据为尾块数据，最后设置总等待时间；
所述重收机制模块，用于根据所述总等待时间与单次接收等待时间计算出重收总次数；
所述数据读取模块，用于通过串口读取数据，若读取到数据，则存储到数据本地缓存，返回通过串口读取数据直到数据接收完成，然后进入数据处理模块；若在单次接收等待时间内没有读取到数据，则将当前重收次数加1，然后判断当前重收次数是否超出重收总次数，若未超出，则返回通过串口读取数据，若超出，则跳出循环，结束步骤；
所述数据处理模块，用于判断数据本地缓存是否为空，当数据本地缓存不为空时，导出指令数据，然后解析指令数据，最后关闭智能水表串口；当数据本地缓存为空时，判断当前重收次数是否超出重收总次数，若未超出，则将当前重收次数加1，然后返回数据读取模块，若超出，则跳出循环，结束步骤。
在一种可能的实现方式中，所述数据分割模块中，根据指定数据长度将所述指令数据分割成多组同样大小的分块数据之前，还包括，将所述指令数据重组加入CRC校验位；所述数据处理模块中，在解析指令数据之前还包括，通过CRC校验位对指令数据进行校验。
在一种可能的实现方式中，所述重收机制模块具体用于：将所述总等待时间与单次接收等待时间相除得到重收次数，再取模，如不为零，重收次数再加1，最后计算出重收总次数。
在一种可能的实现方式中，所述总等待时间和单次接收等待时间是根据需要进行设置的，所述指定数据长度为20字节。
由于本发明实施例二所介绍的装置，为实施本发明实施例一的方法所采用的装置，故而基于本发明实施例一所介绍的方法，本领域所属人员能够了解该装置的具体结构及变形，故而在此不再赘述。凡是本发明实施例一的方法所采用的装置都属于本发明所欲保护的范围。
基于同一发明构思，本申请提供了实施例一对应的电子设备实施例，详见实施例三。
实施例三
本实施例提供了一种电子设备，如图3所示，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时，可以实现实施例一中任一实施方式。
由于本实施例所介绍的电子设备为实施本申请实施例一中方法所采用的设备，故而基于本申请实施例一中所介绍的方法，本领域所属技术人员能够了解本实施例的电子设备的具体实施方式以及其各种变化形式，所以在此对于该电子设备如何实现本申请实施例中的方法不再详细介绍。只要本领域所属技术人员实施本申请实施例中的方法所采用的设备，都属于本申请所欲保护的范围。
基于同一发明构思，本申请提供了实施例一对应的存储介质，详见实施例四。
实施例四
本实施例提供一种计算机可读存储介质，如图4所示，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可以实现实施例一中任一实施方式。
由于本实施例所介绍的计算机可读存储介质为实施本申请实施例一中方法所采用的计算机可读存储介质，故而基于本申请实施例一中所介绍的方法，本领域所属技术人员能够了解本实施例的计算机可读存储介质的具体实施方式以及其各种变化形式，所以在此对于该计算机可读存储介质如何实现本申请实施例中的方法不再详细介绍。只要本领域所属技术人员实施本申请实施例中的方法所采用的计算机可读存储介质，都属于本申请所欲保护的范围。
本申请实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：本申请实施例提供的方法、装置、设备及介质，
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、装置、设备或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

Claims (10)

1.一种智能水表串口通讯优化方法，其特征在于：包括：
步骤10、初始化智能水表串行端口资源配置；
步骤20、打开智能水表串口，等待接收数据；
步骤30、当获取到指令数据时，根据指定数据长度将所述指令数据分割成多组同样大小的分块数据，如所述指令数据与指定数据长度取模不为0，则取分割后剩余的数据为尾块数据，最后设置总等待时间；
步骤40、根据所述总等待时间与单次接收等待时间计算出重收总次数；
步骤50、通过串口读取数据，若读取到数据，则存储到数据本地缓存，返回通过串口读取数据直到数据接收完成，然后进入步骤60；若在单次接收等待时间内没有读取到数据，则将当前重收次数加1，然后判断当前重收次数是否超出重收总次数，若未超出，则返回通过串口读取数据，若超出，则跳出循环，结束步骤；
步骤60、判断数据本地缓存是否为空，当数据本地缓存不为空时，导出指令数据，然后解析指令数据，最后关闭智能水表串口；当数据本地缓存为空时，判断当前重收次数是否超出重收总次数，若未超出，则将当前重收次数加1，然后返回步骤50，若超出，则跳出循环，结束步骤。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤30中，根据指定数据长度将所述指令数据分割成多组同样大小的分块数据之前，还包括，将所述指令数据重组加入CRC校验位；所述步骤60中，在解析指令数据之前还包括，通过CRC校验位对指令数据进行校验。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤40具体为：将所述总等待时间与单次接收等待时间相除得到重收次数，再取模，如不为零，重收次数再加1，最后计算出重收总次数。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述总等待时间和单次接收等待时间是根据需要进行设置的，所述指定数据长度为20字节。
5.一种智能水表串口通讯优化装置，其特征在于：包括：初始化模块、串口控制模块、数据分割模块、重收机制模块、数据读取模块以及数据处理模块；
所述初始化模块，用于初始化智能水表串行端口资源配置；
所述串口控制模块，用于打开智能水表串口，等待接收数据；
所述数据分割模块，用于当获取到指令数据时，根据指定数据长度将所述指令数据分割成多组同样大小的分块数据，如所述指令数据与指定数据长度取模不为0，则取分割后剩余的数据为尾块数据，最后设置总等待时间；
所述重收机制模块，用于根据所述总等待时间与单次接收等待时间计算出重收总次数；
所述数据读取模块，用于通过串口读取数据，若读取到数据，则存储到数据本地缓存，返回通过串口读取数据直到数据接收完成，然后进入数据处理模块；若在单次接收等待时间内没有读取到数据，则将当前重收次数加1，然后判断当前重收次数是否超出重收总次数，若未超出，则返回通过串口读取数据，若超出，则跳出循环，结束步骤；
所述数据处理模块，用于判断数据本地缓存是否为空，当数据本地缓存不为空时，导出指令数据，然后解析指令数据，最后关闭智能水表串口；当数据本地缓存为空时，判断当前重收次数是否超出重收总次数，若未超出，则将当前重收次数加1，然后返回数据读取模块，若超出，则跳出循环，结束步骤。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：所述数据分割模块中，根据指定数据长度将所述指令数据分割成多组同样大小的分块数据之前，还包括，将所述指令数据重组加入CRC校验位；所述数据处理模块中，在解析指令数据之前还包括，通过CRC校验位对指令数据进行校验。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：所述重收机制模块具体用于：将所述总等待时间与单次接收等待时间相除得到重收次数，再取模，如不为零，重收次数再加1，最后计算出重收总次数。
8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：所述总等待时间和单次接收等待时间是根据需要进行设置的，所述指定数据长度为20字节。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至4任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述的方法。
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