CN113932903A - 开放标准服务接口的称重方法及称重控制仪表 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种开放标准服务接口的称重方法及称重控制仪表，所述方法包括API网关层用于接收终端设备发送的服务调用请求，所述请求包括终端设备的API接口的唯一标识信息；子业务层用于基于所述唯一标识信息接收实时称重数据以及用户管理，所述子业务层还用于对称重控制仪进行参数设置、对称重数据进行数据存储以及查询统计；所述数据采集处理层用于对不同型号的传感器进行统一处理，得到标准数据。本发明采用了基于HTTP/HTTPS技术的标准访问接口服务，可以完美的实现跨网、跨域且能完美的穿透防火墙的广域网系统的集成，也即可以完全实现物联网系统的要求。
Description
技术领域
本发明属于物联网技术领域，具体涉及一种开放标准服务接口的称重方法及称重控制仪表。
背景技术
目前称重控制仪表与第三方系统的数据集成主要通过数据库共享、PLC中转接、控制仪表直连模式(也即通过RS232\422\485、profile BUS等与称重控制仪表直接连接的模式)或者WIFI模式、电台模式等进行，这些方式或者实时性不足，或者数据传输的距离不足够远(最远几公里以内)，且都不支持跨域、快网、穿透防火墙等的技术访问连接，而实现对称重控制仪表的数据集成。
上述方式都有自己独特、封闭的应用数据协议，而造成第三方系统在集成多个厂家、不同型号的称重控制仪表时，集成部分结构复杂、代码不能重用、系统扩展性差、工作量大、且系统的稳定性也不好控制。
例如上述方式中的数据库共享模式，称重控制仪表自成独立封闭系统，与外界第三方系统集成通过数据库共享数据实现，这种集成方式，第三方系统集成较容易，但有以下明显不足：缺乏对系统实时性的响应要求、由于称重控制仪表数据已经经过其内置的程序进行解析，其在数据库中存储的数据结构也因厂家不同而不同，造成第三方系统集成软件无法做到通用不同厂家的称重控制仪表、无法跨网段，跨防火墙进行数据集成。
PLC中转接模式，称重控制仪表自成独立封闭系统，与外界第三方系统集成通过PLC实现数据共享。这种方式由于采用PLC，虽实时性较强，但有以下缺点：由于PLC不同厂家，不同型号之间的数据通信协议差异较大，第三方集成的难度较大，且结构较为复杂，代码复用性较差、数据传输距离较短、无法跨网段，跨防火墙进行数据集成。
控制仪表直连模式，称重控制仪表自成独立封闭系统，与外界第三方系统集成则通过专用软硬件接口如RS232\422\485、profile BUS或者其变形如串口服务器等直接与称重控制仪表相连接的方式实现。这种方式实时性强，但缺点也很明显：第三方系统只能直接与称重控制仪表中的控制仪表直接连接，且通过每款仪表的通信协议解析后获取相应的数据，集成难度及工作量大，且系统的结构与稳定性相对较差，基本没有可扩性、数据传输距离较短、无法跨网段，跨防火墙进行数据集成。
WIFI模式，称重控制仪表自成独立封闭系统，与外界第三方系统集成通过WIFI实现。这种模式下第三方系统一般采用socket方式与称重控制仪表连接获取数据。该方式网络结构简单，布线简单，但有以下不足：数据实时性以及可连接的距离长短受WIFI信号影响较大，当距离较长或者WIFI信号较弱时，系统的稳定性极差、由于其实质还是直接与称重控制仪表中的控制仪表直接连接，且通过每款仪表的通信协议解析后获取相应的数据，集成难度及工作量大，且系统的结构与稳定性相对较差，扩展性差、无法跨网段，跨防火墙进行数据集成。
电台模式，这种模式本质上与WIFI模式是一样的，与之不同的是将系统中的WIFI转成了电台，从而使数据通信的距离更长一些而已，上述WIFI模式有的缺点，本模式中一样存在。
综上所述，在万物互联的物联网时代，称重控制仪表与其他第三方系统的高效、稳定、可靠集成的要求使得称重控制仪表必须具备数据实时互联、系统集成结构简单、可扩展性强，且运行稳定可靠，传统的称重控制仪表支持的集成方式存在数据集成系统结构复杂、扩展性差、工作量大、集成后的系统可靠性较差；无法跨网段，跨防火墙进行数据集成的问题，已经不满足物联网条件下的使用要求。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种开放标准服务接口的称重方法及称重控制仪表，以解决现有技术中称重控制仪表已经不能满足物联网条件下的使用要求的问题。
为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：一种开放标准服务接口的称重方法，包括：由上到下依次连接的API网关层、子业务层以及数据采集处理层；称重方法包括：
所述数据采集处理层用于对不同型号的传感器进行统一处理，得到标准称重数据；
所述子业务层用于接收实时称重数据以及用户管理，所述子业务层还用于对称重控制仪进行参数设置、对称重数据进行数据存储以及查询统计；
所述API网关层用于接收终端设备发送的服务调用请求，所述请求包括终端设备的API接口的唯一标识信息并基于所述唯一标识信息将称重数据发送至终端设备。
进一步的，API网关层以HTTP/HTTPS的方式向外提供标准的互联网服务，每个业务功能均以HTTP/HTTPS服务接口的方式向终端设备提供访问接口；
其中，所述访问接口以http传输协议方式访问终端设备。
进一步的，称重数据采用JSON格式。
进一步的，所述唯一标识信息为：
用户身份，所述用户身份包括用户名和密码。
本申请实施例提供一种控制器，包括：
存储器，其上存储有可执行程序；
处理器，用于执行所述存储器中的所述可执行程序，以实现上述任一实施例提供的所述方法的步骤。
本申请实施例提供一种称重控制仪表，包括：上述实施例提供的控制器，以及
无线通信模块、传感器接口、以及控制输出接口，所述无线通信模块、传感器接口、控制输出接口分别与所述控制器连接。
进一步的，还包括：
A/D转换模块，所述A/D转换模块一端与所述传感器接口连接，另一端与所述控制器连接。
进一步的，所述无线通信模块包括下列模块之一或组合：
WIFI模块、4G模块、5G模块、EarthNet模块、RS232模块、RS485模块以及RS422模块。
进一步的，所述控制器采用CPU。
本发明采用以上技术方案，能够达到的有益效果包括：
本发明提供一种开放标准服务接口的称重方法及称重控制仪表，采用了基于HTTP/HTTPS技术的标准访问接口服务，可以完美的实现跨网、跨域且能完美的穿透防火墙的广域网系统的集成，也即可以完全实现物联网系统的要求；
本申请由于采用了分层独立系统架构的方式，完美的屏蔽了不同厂家与型号的传感器对第三方系统集成的影响，大大降低了第三方系统的复杂度，大大减轻了其工作量；
由于标准接口服务采用了JSON数据进行交互，其具有很好的对象封装及扩展能力，可以很好的实现第三方集成系统的代码复用，减低其工作量，提高系统稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明开放标准服务接口的称重控制仪表的结构示意图；
图2为本发明提供的控制器的系统结构示意图；
图3为本发明提供的方法的步骤示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
下面结合附图介绍本申请实施例中提供的一个具体的开放标准服务接口的称重方法及称重控制仪表。
本申请提供一种称重控制仪表，如图1所示，包括：控制器；以及
无线通信模块、传感器接口、以及控制输出接口，所述无线通信模块、传感器接口、控制输出接口分别与所述控制器连接。
其中，传感器接口用于接收称重传感器传过来的称重数据；
控制输出接口通过无线通信模块将称重数据发送至终端设备。
一些实施例中，还包括：
A/D转换模块，所述A/D转换模块一端与所述传感器接口连接，另一端与所述控制器连接。
所述无线通信模块包括下列模块之一或组合：
WIFI模块、4G模块、5G模块、EarthNet模块、RS232模块、RS485模块以及RS422模块。
所述控制器采用CPU。
其中，如图2所示，控制器中的系统包括由上到下依次连接的API网关层、子业务层以及数据采集处理层；如图3所示，称重方法包括：
S101，API网关层用于接收终端设备发送的服务调用请求，所述请求包括终端设备的API接口的唯一标识信息；
S102，子业务层用于基于所述唯一标识信息接收实时称重数据以及用户管理，所述子业务层还用于对称重控制仪进行参数设置、对称重数据进行数据存储以及查询统计；其中，参数包括传感器斜率系数、量程、纹波值、稳态称量步长等，可根据实际需要进行配置。
S103，所述数据采集处理层用于对不同型号的传感器进行统一处理，得到标准数据。
本申请提供的开放标准服务接口的称重方法的工作原理为，称重控制仪表利用传感器接口接收用户的称重数据，数据采集处理层对不同型号的传感器进行统一处理，得到标准称重数据；子业务层接收实时称重数据以及用户管理，所述子业务层还用于对称重控制仪进行参数设置、对称重数据进行数据存储以及查询统计，API网关层接收终端设备发送的服务调用请求，所述请求包括终端设备的API接口的唯一标识信息并基于所述唯一标识信息根据用户管理中的用户与唯一标识的绑定将称重数据发送至终端设备。
优选的，API网关层以HTTP/HTTPS的方式向外提供标准的互联网服务，每个业务功能均以HTTP/HTTPS服务接口的方式向终端设备提供访问接口；
其中，所述访问接口以http传输协议方式访问终端设备。
优选的，称重数据采用JSON格式
可以理解的是，HTTP/HTTPS是互联网应用的基本数据访问协议，支持跨网及穿越防火墙的加密数据访问。
JSON一种轻量级的数据交换格式，采用完全独立于语言的文本格式，易于人阅读和编写，同时也易于机器解析和生成。
优选的，所述唯一标识信息为：
用户身份，所述用户身份包括用户名和密码。
具体的，每次数据交互提交方式为post方式，并且使用UTF-8格式，必须携带身份信息，进行身份认证后，才能进行各项具体交互功能，身份信息为：用户名和密码。
本申请实施例提供一种控制器，包括：
存储器，其上存储有可执行程序；
处理器，用于执行所述存储器中的所述可执行程序，以实现上述任一实施例提供的步骤：
所述数据采集处理层用于对不同型号的传感器进行统一处理，得到标准称重数据；
所述子业务层用于接收实时称重数据以及用户管理，所述子业务层还用于对称重控制仪进行参数设置、对称重数据进行数据存储以及查询统计；
所述API网关层用于接收终端设备发送的服务调用请求，所述请求包括终端设备的API接口的唯一标识信息并基于所述唯一标识信息将称重数据发送至终端设备。
作为一个具体的实施方式，本申请数据采集与处理层封装了对不同厂家，不同型号的传感器的数据的采集与处理，为上层子业务层提供了与设备无关的业务数据支持，也即是向上完全屏蔽了传感器厂家和型号。API网关层的具体业务支撑层，包含了称重控制仪表中的所有业务功能，采用全面向对象的设计方式，各个业务功能之间相互独立，便于今后的扩充与发展。具体包含用户管理，参数设置、实时数据、系统日志以及查询统计等功能。API网关层以HTTP/HTTPS的方式向外提供标准的互联网服务，每个业务功能都以一个HTTP/HTTPS服务接口的方式向外提供访问接口。将不同厂家，不同型号的控制仪表的通信协议被抽象成JSON数据集。
可以理解的是，本申请提供的称重控制仪表主要由传感器接口、CPU、4G/5G/WIFIW/EarthNet/RS232/485/422模块等构成，其中WIFI模块为系统标配，用户可以直接通过手机浏览器控制本仪表。控制接口部分、传感器接口部分，根据实际需求情况会形成不同组合的产品系列；4G/5G/WIFIW等模块也会根据实际需求情况会形成不同组合的产品系列。
本申请实施例提供一种计算机设备，包括处理器，以及与处理器连接的存储器；
存储器用于存储计算机程序，计算机程序用于执行上述任一实施例提供的开放标准服务接口的称重控制仪表；
处理器用于调用并执行存储器中的计算机程序。
综上所述，本发明提供一种开放标准服务接口的称重方法及称重控制仪表，其有益效果包括本申请由于采用了基于HTTP/HTTPS技术的标准访问接口服务，系统可以完美的实现跨网、跨域且能完美的穿透防火墙的广域网系统的集成，也即可以完全实现物联网系统的要求；
本系统由于采用了分层独立系统架构的方式，完美的屏蔽了不同厂家与型号的传感器对第三方系统集成的影响，大大降低了第三方系统的复杂度，大大减轻了其工作量；
由于标准接口服务采用了JSON数据进行交互，其具有很好的对象封装及扩展能力，可以很好的实现第三方集成系统的代码复用，减低其工作量，提高系统稳定性。
可以理解的是，上述提供的方法实施例与上述的装置实施例对应，相应的具体内容可以相互参考，在此不再赘述。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请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，本申请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和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、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方法的制造品，该指令方法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。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种开放标准服务接口的称重方法，其特征在于，包括由下到上依次连接的API网关层、子业务层以及数据采集处理层；称重方法包括：
所述数据采集处理层用于对不同型号的传感器进行统一处理，得到标准称重数据；
所述子业务层用于接收实时称重数据以及用户管理，所述子业务层还用于对称重控制仪进行参数设置、对称重数据进行数据存储以及查询统计；
所述API网关层用于接收终端设备发送的服务调用请求，所述请求包括终端设备的API接口的唯一标识信息并基于所述唯一标识信息将称重数据发送至终端设备。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
API网关层以HTTP/HTTPS的方式向外提供标准的互联网服务，每个业务功能均以HTTP/HTTPS服务接口的方式向终端设备提供访问接口；
其中，所述访问接口以http传输协议方式访问终端设备。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，
称重数据采用JSON格式。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述唯一标识信息为：
用户身份，所述用户身份包括用户名和密码。
5.一种控制器，其特征在于，包括：
存储器，其上存储有可执行程序；
处理器，用于执行所述存储器中的所述可执行程序，以实现权利要求1-4中任一项所述方法的步骤。
6.一种称重控制仪表，其特征在于，包括：
如权利要求5所述的控制器；以及
无线通信模块、传感器接口、以及控制输出接口，所述无线通信模块、传感器接口、控制输出接口分别与所述控制器连接。
7.根据权利要求6所述的称重控制仪表，其特征在于，还包括：
A/D转换模块，所述A/D转换模块一端与所述传感器接口连接，另一端与所述控制器连接。
8.根据权利要求6所述的称重控制仪表，其特征在于，所述无线通信模块包括下列模块之一或组合：
WIFI模块、4G模块、5G模块、EarthNet模块、RS232模块、RS485模块以及RS422模块。
9.根据权利要求6所述的称重控制仪表，其特征在于，
所述控制器采用CPU。
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