CN113411316A - 基于wcf协议的mes系统数据的通讯方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及MES系统数据通讯的领域，尤其是涉及一种基于WCF协议的MES系统数据的通讯方法及系统，其方法包括接收MES客户端传输的数据操作指令；将所述数据操作指令传输给MES数据库服务器；获取所述MES数据库服务器基于所述数据操作指令传输的生产数据；对所述生产数据进行压缩，形成压缩数据；将所述压缩数据输出给发出所述数据操作指令的MES客户端。在将生产数据传输给MES客户端之前，对生产数据进行压缩，有助于提高生产数据传输的效率。本申请具有便于提高MES系统数据传输效率、传输安全性，使数据传输不易产生卡顿，提升用户体验的效果。

Description

基于WCF协议的MES系统数据的通讯方法及系统

技术领域

本申请涉及MES系统数据通讯的领域，尤其是涉及一种基于WCF协议的MES系统数据的通讯方法及系统。

背景技术

WCF通讯协议是由微软开发的一系列支持数据通信的应用程序框架，它整合了.Net平台下所有与分布式系统有关的技术，例如.Net Remonting、ASMX、WSE和MSMQ。WCF是.Net框架中的技术，是一种用来创建面向服务的应用程序、交换不同通信方案里的消息以及执行服务操作生成的工作流的Windows通讯开发平台。

MES系统被国际制造执行系统协会（Manufacturing Execution SystemAssociation,MESA）定义为：能通过信息的传递，对从订单下达开始到产品完成的整个产品生产过程进行优化的管理，对工厂发生的实时事件，及时作出相应的反应和报告，并用当前准确的数据对实时事件进行相应的指导和处理。即MES系统是一种针对制造行业的管理系统，对制造行业的生产管理活动至关重要。

相关技术中，MES系统每天会在企业的内网（局域网）中进行大量的数据采集，以便于对生产车间中的生产活动进行管理。同时，MES系统又会与众多的供应商以及客户通过公网（互联网）进行数据交换。供应商或客户通过MES客户端与MES服务器进行通信，便于更新或了解MES服务器中的生产数据。

针对上述中的相关技术，发明人认为MES客户端与MES服务器进行通信时，通常使用公网进行数据交换，受公网带宽的不稳定性和限流的影响，易发生供应商或客户在操作MES客户端时出现卡顿的现象，降低了用户体验。

发明内容

为了有助于提高数据传输的效率，提升用户体验，本申请提供一种基于WCF协议的MES系统数据的通讯方法及系统。

第一方面，本申请提供的一种基于WCF协议的MES系统数据的通讯方法采用如下的技术方案：

一种基于WCF协议的MES系统数据的通讯方法，包括：

接收MES客户端传输的数据操作指令；

将所述数据操作指令传输给MES数据库服务器；

获取所述MES数据库服务器基于所述数据操作指令传输的生产数据；

对所述生产数据进行压缩，形成压缩数据；

将所述压缩数据输出给发出所述数据操作指令的MES客户端。

通过采用上述技术方案，供应商或者客户通过MES客户端发起数据操作指令，MES客户端将数据操作指令传输给WCF服务器。WCF服务器基于WCF协议的消息通讯功能将数据操作指令传输给MES数据库服务器，而后接收MES数据库服务器基于该数据操作指令传输的生产数据。在WCF服务器接收到生产数据后，对生产数据进行压缩，有效减小生产数据的大小，便于降低生产数据在公网传输的硬性要求，即对公网带宽和限流的要求降低，从而便于提高数据传输的效率，使供应商或客户在操作MES客户端时不易出现卡顿的现象。

可选的，在所述对所述生产数据进行压缩之前，包括：

将所述生产数据序列化为数据流；

所述数据流为字节流。

通过采用上述技术方案，通过将生产数据序列化为字节流，便于生产数据的存储和传输，即有助于提高对生产数据的压缩效率，从而便于提高生产数据的传输效率，使供应商或客户在操作MES客户端对生产数据进行操作时不易出现卡顿现象。

可选的，在所述将所述压缩数据输出给发出所述数据操作指令的MES客户端之前，包括：

根据预设的密钥对压缩数据进行加密。

通过采用上述技术方案，预设的密钥不易被黑客等外人得知，根据密钥对压缩数据进行加密，便于提高压缩数据在公网传输的过程中，不易被截获及破解，从而便于保护数据的安全，提高数据传输的安全性。

可选的，在所述接收MES客户端传输的数据操作指令之后，包括：

在所述数据操作指令为危险指令时，拦截所述数据操作指令；

在所述数据操作指令为非危险指令时，将所述数据操作指令传输给MES数据库服务器。

通过采用上述技术方案，WCF服务器接收到数据操作指令后，对数据操作指令进行检测，若数据操作指令为危险指令，则拦截数据操作指令，有助于保证MES系统中生产数据的安全。

可选的，在所述将所述数据操作指令传输给MES数据库服务器之后，还包括：

获取所述MES数据库服务器基于不通过数据操作指令验证并传输的空数据；

将所述空数据传输给所述MES客户端；

所述数据操作指令验证的步骤包括：

所述MES数据库服务器响应于所述数据操作指令，对所述数据操作指令进行验证；

在数据操作指令与预设的指令模型不同时，输出空数据。

通过采用上述技术方案，在数据操作指令本身出现错误时，返回给MES客户端一个空数据，便于MES客户端侧得知数据操作指令存在问题，及时进行修复。有助于避免之后的数据操作指令出现同样的错误，造成MES客户端侧一直接收不到生产数据，使MES客户端的使用者使用体验下降。

第二方面，本申请提供的一种基于WCF协议的MES系统数据的通讯方法采用如下的技术方案：

一种基于WCF协议的MES系统数据的通讯方法，包括：

向WCF服务器发送数据操作指令；

获取所述WCF服务器基于所述数据操作指令传输的压缩数据；

对所述压缩数据进行解压；形成生产数据。

通过采用上述技术方案，WCF服务器基于数据操作指令将经过压缩的压缩数据传输给MES客户端，有助于提高数据传输的效率，便于降低数据传输过程中因带宽或限流而产生的卡顿，从而便于提高用户体验。

可选的，在所述对所述压缩数据进行解压前，包括：

根据预设的密钥对所述压缩数据进行解密。

可选的，在所述对所述压缩数据进行解压后，包括：

将所述解压后的数据反序列化为原始的生产数据。

通过采用上述技术方案，对解压后的数据进行反序列化，使解压后的数据转变为原始的生产数据，便于供应商或客户对生产数据进行查看，有助于提高用户体验。

第三方面，本申请提供的一种基于WCF协议的MES系统数据的通讯系统采用如下的技术方案：

一种基于WCF协议的MES系统数据的通讯系统，包括：

MES客户端，用于生成并输出生产数据的数据操作指令；

WCF服务器，与所述MES客户端连接，用于响应所述MES客户端传输的所述数据操作指令，并将所述数据操作指令输出；

和，

MES数据库服务器，与所述WCF服务器连接，用于响应所述数据操作指令，并基于所述数据操作指令将生产数据传输给WCF服务器；

所述WCF服务器还用于接收所述生产数据，并对所述生产数据进行压缩后传输给所述MES客户端；

所述MES客户端还用于在接收到压缩数据后，将所述压缩数据解压还原成所述生产数据。

通过采用上述技术方案，WCF服务器在将生产数据传输给MES客户端之前，对生产数据进行压缩，减小生产数据的大小，有助于降低生产数据传输的条件，即生产数据能够适应更小的公网带宽，从而有助于提高生产数据的传输速度和流畅性。使MES客户端在接收生产数据时，不易产生卡顿，生产数据的传输效率更高，有助于提升用户体验。

可选的，所述WCF服务器用于在接收到所述生产数据后，依次对所述生产数据进行序列化、压缩和根据预设的密钥进行加密；

所述MES客户端用于在接收到所述压缩数据后，根据预设的对应密钥进行解密，而后依次进行解压和反序列化，将压缩数据还原成原始的生产数据。

通过采用上述技术方案，WCF服务器除了对生产数据进行压缩以外，在压缩前对生产数据进行序列化，在压缩后对生产数据进行加密。序列化便于提高生产数据的压缩效率，加密便于提高生产数据在公网传输过程中的安全性。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.在将生产数据传输给MES客户端之前，对生产数据进行压缩，有助于提高生产数据传输的效率，使MES客户端接收生产数据时，不易出现卡顿的现象，从而有助于提高用户体验；

2.除了对生产数据进行压缩外，在压缩前对生产数据进行序列化，便于提高压缩效率，从而便于提高MES客户端接收生产数据的效率，有助于提高用户体验；

3.对生产数据进行压缩后，根据预设的密钥对压缩后的生产数据，即压缩数据进行加密，便于提高生产数据在传输过程中的安全性。

附图说明

图1是本申请实施例的一种基于WCF协议的MES系统数据的通讯系统的结构框图；

图2是本申请实施例的一种基于WCF协议的MES系统数据的通讯方法的流程图；

图3是本申请实施例的另一种基于WCF协议的MES系统数据的通讯方法的流程图。

附图标记说明：1、MES客户端；2、WCF服务器；3、MES数据库服务器。

具体实施方式

以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种基于WCF协议的MES系统数据的通讯系统。

参照图1，基于WCF协议的MES系统数据的通讯系统包括MES客户端1、WCF服务器2和MES数据库服务器3。MES客户端1可以是PC端、智能手机或Pad等智能终端，具体指MES系统中供应商、客户或工人使用的智能终端。供应商、客户或工人通过MES客户端1能够产生数据操作指令，从而通过数据操作指令获取到MES数据库中的生产数据。其中，数据操作指令包括数据查看指令、数据增加指令、数据删除指令和数据修改指令。每种数据操作指令均预设有对应的数据指令模型，数据指令模型预设在MES客户端1中。

参照图1，MES客户端1用于生成并输出生产数据的数据操作指令。为了便于理解，在一实施例中，当客户需要查看MES系统中某一部分的生产数据时，客户通过MES客户端1自带的输入设备输入查看需求，使MES客户端1产生对应的数据操作指令，对应的数据操作指令即数据查看指令。在另一实施例中，客户可以通过与MES客户端1连接的输入设备输入查看需求，使MES客户端1产生对应的数据操作指令。为了方便理解，在本实施例中，例如，供应商想要查看MES系统的事件日志表中的10万行数据，则MES客户端1则会生成对应的数据操作指令。

WCF服务器2与MES客户端1连接，连接方式为无线连接，例如WiFi或4G。WCF服务器2用于响应MES客户端1传输的数据操作指令，并将数据操作指令输出。

MES数据库服务器3与WCF服务器2连接，连接方式可以是无线连接，例如WiFi或4G；也可以是有线连接，即网线连接，例如光纤连接或电缆连接。需要说明的是，MES数据库服务器3和WCF服务器2均可以是虚拟化服务器，即依赖PC端建立的虚拟化服务器，通过端口协议实现连接。

参照图1，MES数据库服务器3用于响应WCF服务器2传输的数据操作指令，并基于数据操作指令将MES数据库中的生产数据传输给WCF服务器2。不难理解，MES数据库用于存储生产数据。在本实施例中，由于数据操作指令代表查看事件日志表中的10万行数据，因此MES数据库服务器3通过ADO.NET将MES数据库中对应的10万行数据提取。10万行数据以数据集DataSet（XML）的数据格式被传输给WCF服务器2。

WCF服务器2用于接收MES数据库服务器3传输的生产数据，并对生产数据依次进行序列化、压缩和根据预设的密钥进行加密；再将加密后的生产数据传输给MES客户端1。在本实施例中，WCF服务器2在接收到XML类型的10万行数据形成的数据集后，运行MyCompFormatter.Serialize（ms，ds）进行序列化操作，将10万行数据形成的数据集转换为MemoryStream类型。此外，也可以使用WCF服务器2支持的其他序列化模块；例如XmlSerializer、NetDataContractSerializer和DataContractJson。

而后调用GZipStream（ms，CompressionMode.Compress，true）对序列化后形成的字节流进行压缩处理。即使用GZip对序列化后的10万行生产数据进行压缩，使10万行生产数据变成压缩数据。由于压缩后的数据能够减少http响应的大小，从而实现响应时间的减少。http请求得到更小的响应，就会减少数据包的传送量，进而减少了数据在公网上传输的时间。

对生产数据压缩后，WCF服务器2调用AesEncryptByte（compressed_data），进行AES加密，并以byte类型（字节类型）返回给MES客户端1。即对压缩数据进行加密，加密过程中使用预设的密钥，有助于提高压缩数据在传输过程中的安全性。AES即密码学中的高级加密标准（Advances Encryption Standard，AES）。

MES客户端1用于接收WCF服务器2传输的经过序列化、压缩和加密后的byte类型的生产数据，即接收加密后的压缩数据。MES客户端1用于在接收到压缩数据后，根据预设的对应密钥进行解密，而后依次进行解压和反序列化，将压缩数据还原成原始的生产数据。

具体的，在本实施例中，MES客户端1接收到加密后的压缩数据后，采用AesDecryptByte（data）进行解密，将压缩数据还原成未加密状态。而后调用GZipStream（ms，CompressionMode.Decompress）进行解压，将数据还原成MemoryStream类型。最后调用MyCompFormatter.Deserialize（newMemoryStream（buffer）），将数据流反序列化为DataSet的10万行事件日志表中的原始数据，即还原成原始的生产数据。MES客户端1还用于将还原后的原始的生产数据供供应商查看。

下面结合上述系统对基于WCF协议的MES系统数据的通讯方法进行详细描述：

本申请实施例公开一种基于WCF协议的MES系统数据的通讯方法。参照图2，基于WCF协议的MES系统数据的通讯方法包括：

S100、接收MES客户端1传输的数据操作指令。

数据操作指令中包括操作信息，操作信息包括查看信息、增加信息、删除信息和修改信息。以查看信息为例，当持有MES客户端1的工人、供应商或客户通过MES客户端1对MES系统中事件日志表中的10万行生产数据进行查看时，MES客户端1即生成带有查看、事件日志表和10万行生产数据的查看信息的数据操作指令，此数据操作指令根据预设的对应数据指令模型生成。即数据操作指令包括数据查看指令、数据增加指令、数据删除指令和数据修改指令。MES客户端1中预设有数据查看指令模型、数据增加指令模型、数据删除指令模型和数据修改指令模型。

S200、判断数据操作指令是否为危险指令。若是，执行S300；否则执行S400。

需要说明的是，危险指令代表对MES系统中的数据存在毁灭性威胁的指令。例如，数据操作指令中包括的操作信息表示删除MES系统中的所有生产数据；再例如数据操作指令中包括的操作信息表示删除MES系统中一半的生产数据，或者对MES系统中一半的生产数据进行更改，均被视为危险指令，旨在对MES系统中的生产数据进行保护。对于操作信息表示对MES系统中几行、十几行或者几十行的数据进行更改或删除，不视为危险指令。由于操作信息中至少包括动作信息，即查看、增加、删除和修改；位置信息，即MES系统中哪一部分的生产数据；和，数量信息，即影响生产数据的总量。因此便于校验出数据操作指令是否为危险指令。

具体的，在校验模块中预设位置阈值和数量阈值，位置阈值即不能够进行查看、增加、删除或修改的MES系统中生产数据所在位置；数量阈值即单次操作的生产数据数量上限值。若操作信息中包含了位置阈值则将对应的数据操作指令视为危险指令；若操作信息中的数量信息超过了数量阈值则将对应的数据操作指令视为危险指令。

S300、拦截数据操作指令。

即不再对数据操作指令进行输出。

S400、将数据操作指令传输给MES数据库服务器3。

需要说明的是，MES数据库服务器3在接收到数据操作指令后，会对数据操作指令进行格式校验。即MES数据库服务器3中预设有每种数据操作指令的校验模型，校验模型包括数据查看校验模型、数据增加校验模型、数据删除校验模型和数据修改校验模型。当数据操作指令为数据查看指令时，则MES数据库服务器3将数据操作指令与数据查看校验模型进行比较，若数据操作指令的格式与数据查看校验模型对应，则视为数据操作指令无误。此时MES数据库服务器3根据数据操作指令将对应的生产数据输出。

反之，若数据操作指令不与数据查看校验模型对应，则视为数据操作指令有误。此时MES数据库服务器3输出一个空数据。旨在及时发现MES客户端1中的各个数据指令模型是否正确。

参照图2，在数据操作指令有误时，执行S500；在数据操作指令无误时，执行S700。

S500、获取MES数据库服务器3基于不通过数据操作指令验证并传输的空数据。

S600、将空数据传输给MES客户端1。

便于MES客户端1的相关人员得知数据指令模型设置有误，从而及时进行更改，以便于后续的数据操作指令的生成。

S700、获取MES数据服务器基于数据操作指令传输的生产数据。

S800、将生产数据序列化为数据流。

需要说明的是，数据流可以是字符流，也可以是字节流。在本实施例中，数据流为字节流。

S900、对生产数据进行压缩，形成压缩数据。

具体的，压缩采用GZip压缩程序实现。

S1000、根据预设的密钥对压缩数据进行加密。

具体的，加密采用AES实现。

S1100、将加密后的压缩数据输出给发出数据操作指令的MES客户端1。

本申请实施例一种基于WCF协议的MES系统数据的通讯方法的实施原理为：在接收到MES客户端1传输的数据操作指令后，对数据操作指令进行验证，判断数据操作指令是否为危险指令；若是，则对数据操作指令进行拦截，保证MES系统中的生产数据的安全；若不是，则将数据操作指令传输给MES数据库服务器3，便于MES客户端1与MES数据库服务器3之间的通信。

再将MES客户端1传输的数据操作指令传输给MES数据库服务器3后，等待接收MES数据库服务器3传输的生产数据。接收到MES数据库服务器3基于数据操作指令传输的生产数据后，对生产数据依次进行序列化、压缩和加密操作，便于提高生产数据在网络上传输的效率和安全，使MES客户端1接收生产数据时不易出现卡顿，从而便于提高客户体验。

本申请实施例还公开一种基于WCF协议的MES系统数据的通讯方法。参照图3，基于WCF协议的MES系统数据的通讯方法包括：

S10、向WCF服务器2发送数据操作指令。

S20、获取WCF服务器2基于数据操作指令传输的压缩数据。

需要说明的是，除了获取WCF服务器2传输的压缩数据外，还有另外两种情况。第一种为向WCF服务器2发送的数据操作指令被WCF服务器2视为危险指令，此时不会再基于该条数据操作指令获取到任何数据。第二种为向WCF服务器2发送的数据操作指令没有通过MES数据库服务器3的验证，即数据操作指令出现格式错误，此时会接收到WCF服务器2传输的空数据。

S30、根据预设的密钥对压缩数据进行解密。

由于接收到的压缩数据为加密的压缩数据，因此根据压缩数据加密的密钥，使用对应的解密的密钥将压缩数据解密。解密程序预设在MES客户端1中。

S40、对压缩数据进行解压。

压缩数据解密后，使用GZip对压缩数据进行解压。而后执行S50、将解压后的数据反序列化为原始的生产数据，便于供工人、供应商或客户查看。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于WCF协议的MES系统数据的通讯方法，其特征在于，包括：

接收MES客户端(1)传输的数据操作指令；

将所述数据操作指令传输给MES数据库服务器(3)；

获取所述MES数据库服务器(3)基于所述数据操作指令传输的生产数据；

对所述生产数据进行压缩，形成压缩数据；

将所述压缩数据输出给发出所述数据操作指令的MES客户端(1)。

2.根据权利要求1所述的基于WCF协议的MES系统数据的通讯方法，其特征在于，在所述对所述生产数据进行压缩之前，包括：

将所述生产数据序列化为数据流；

所述数据流为字节流。

3.根据权利要求1或2所述的基于WCF协议的MES系统数据的通讯方法，其特征在于，在所述将所述压缩数据输出给发出所述数据操作指令的MES客户端(1)之前，包括：

根据预设的密钥对压缩数据进行加密。

4.根据权利要求1所述的基于WCF协议的MES系统数据的通讯方法，其特征在于，在所述接收MES客户端(1)传输的数据操作指令之后，包括：

在所述数据操作指令为危险指令时，拦截所述数据操作指令；

在所述数据操作指令为非危险指令时，将所述数据操作指令传输给MES数据库服务器(3)。

5.根据权利要求4所述的基于WCF协议的MES系统数据的通讯方法，其特征在于，在所述将所述数据操作指令传输给MES数据库服务器(3)之后，还包括：

获取所述MES数据库服务器(3)基于不通过数据操作指令验证并传输的空数据；

将所述空数据传输给所述MES客户端(1)；

所述数据操作指令验证的步骤包括：

所述MES数据库服务器(3)响应于所述数据操作指令，对所述数据操作指令进行验证；

在数据操作指令与预设的指令模型不同时，输出空数据。

6.一种基于WCF协议的MES系统数据的通讯方法，其特征在于，包括：

向WCF服务器(2)发送数据操作指令；

获取所述WCF服务器(2)基于所述数据操作指令传输的压缩数据；

对所述压缩数据进行解压；形成生产数据。

7.根据权利要求6所述的基于WCF协议的MES系统数据的通讯方法，其特征在于，在所述对所述压缩数据进行解压前，包括：

根据预设的密钥对所述压缩数据进行解密。

8.根据权利要求6或7所述的基于WCF协议的MES系统数据的通讯方法，其特征在于，在所述对所述压缩数据进行解压后，包括：

将所述解压后的数据反序列化为原始的生产数据。

9.一种基于WCF协议的MES系统数据的通讯系统，其特征在于，包括：

MES客户端(1)，用于生成并输出生产数据的数据操作指令；

WCF服务器(2)，与所述MES客户端(1)连接，用于响应所述MES客户端(1)传输的所述数据操作指令，并将所述数据操作指令输出；

和，

MES数据库服务器(3)，与所述WCF服务器(2)连接，用于响应所述数据操作指令，并基于所述数据操作指令将生产数据传输给WCF服务器(2)；

所述WCF服务器(2)还用于接收所述生产数据，并对所述生产数据进行压缩后传输给所述MES客户端(1)；

所述MES客户端(1)还用于在接收到压缩数据后，将所述压缩数据解压还原成所述生产数据。

10.根据权利要求9所述的基于WCF协议的MES系统数据的通讯系统，其特征在于：所述WCF服务器(2)用于在接收到所述生产数据后，依次对所述生产数据进行序列化、压缩和根据预设的密钥进行加密；

所述MES客户端(1)用于在接收到所述压缩数据后，根据预设的对应密钥进行解密，而后依次进行解压和反序列化，将压缩数据还原成原始的生产数据。

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