CN114124612A - 一种rs485协议管理的数据传输装置及识别方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种RS485协议管理的数据传输装置及识别方法，包括网关数据控制中枢和传感器数据采集装置；网关数据控制中枢连接有多个传感器数据采集装置，且网关数据控制中枢用于管理、控制各个传感器数据采集装置；网关数据控制中枢包括管理服务器和LoRa网关；传感器数据采集装置包括LoRa终端和RS485协议传感器；管理服务器用于依照需求管理下发各项指令；LoRa网关与LoRa终端各搭载一个LoRa无线传输模块；LoRa无线传输模块用于实现LoRa网关与LoRa终端之间的通讯；LoRa网关用于与LoRa终端通过LoRaWAN协议进行通讯，并将最终结果上报给管理服务器；LoRa终端用于管理识别RS485协议，并读取RS485协议传感器的数据上报给LoRa网关。
Description
技术领域
本发明属于数据传输控制技术领域，具体涉及一种RS485协议管理的数据传输装置及识别方法。
背景技术
RS485是一种非常常见的工业总线，在智能家居，以及工业生产这类短距离数据传输上都有非常广泛的应用。但是随着智慧城市等概念的兴起，远距离数据传输带来的布线困难，维护困难等问题开始显现。于是新的有线，无线相结合的系统开始出现。终端产品通过有线RS485协议获取从机RS485传感器的数据，然后通过无线协议将数据上报给网关。但是RS485协议没有一个统一的应用层协议标准又带来了新的问题。
RS485是一个定义平衡数字多点系统中的驱动器和接收器的电气特性的标准，RS485协议定义了主从机之间的通讯机制，但是并没有规定数据通讯的协议，导致市场上各厂家的RS485传感器并没有一个统一的协议。而一些大型项目中，所需传感器的种类，数量庞大，不可避免的同时采用几家不同厂家的RS485传感器。对于无线终端生产者而言，当项目上同时面对几家不同厂商的传感器需要对接时，大多采用的方法是在终端上设置多个RS485接口，每个接口对应一家厂家的传感器协议，这是一种严重的资源浪费，同时增加了施工的难度。本专利的出现，就是为了解决这种专口专用的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种RS485协议管理的数据传输装置及识别方法，用于避免在同一个项目需要进行多个不同厂商的传感器对接时的接口浪费，从而减少施工难度，节约生产资源。
本发明所提供的技术方案为：一种RS485协议管理的数据传输装置，包括网关数据控制中枢和传感器数据采集装置；
所述网关数据控制中枢连接有多个传感器数据采集装置，且所述网关数据控制中枢用于管理、控制各个传感器数据采集装置；
所述网关数据控制中枢包括管理服务器和LoRa网关；
所述传感器数据采集装置包括LoRa终端和RS485协议传感器；
所述管理服务器用于依照需求管理下发各项指令；
所述LoRa网关与LoRa终端各搭载一个LoRa无线传输模块；
所述LoRa无线传输模块用于实现所述LoRa网关与LoRa终端之间的通讯；
所述LoRa网关用于与所述LoRa终端通过LoRaWAN协议进行通讯，并将最终结果上报给管理服务器；
所述LoRa终端用于管理识别RS485协议，并读取所述RS485协议传感器的数据上报给LoRa网关。
进一步，所述LoRa网关使用的是linux系统，并通过spi对LoRa无线传输模块进行控制。
进一步，述LoRa网关搭载的LoRa无线传输模块的主芯片为SX1302。
进一步，所述LoRa终端搭载的LoRa无线传输模块的主芯片为SX1268。
进一步，所述LoRa终端与LoRa网关之间通过标准的LoRaWAN协议进行无线数据通讯。
本发明还公开了一种RS485协议管理的识别方法，该识别方法包括上述的一种RS485协议管理的数据传输装置，通过所述LoRa网关向所述LoRa终端发送RS485协议指令，来管理所述LoRa终端内部的协议队列，所述LoRa终端通过所述LoRa网关的指令来管理自身的协议队列，在所述LoRa终端需要读取485总线上的传感器的数据时，所述LoRa终端会围绕自身的协议队列进行判断，还包括以下步骤：
S1，当管理服务器需要更新终端内的协议数据时，会通过LoRa网关下发带有RS485协议，该RS485协议的数据包括校验码、协议操作命令的指令，该指令经过LoRa无线传输模块到达LoRa终端；
S2，LoRa终端接收到该指令后，会读取自身存储区协议队列，遍历队列内协议，将其中的校验码与接收到的指令内的协议校验码做比对，然后根据对应指令数据，对协议队列做处理后将数据写入LoRa终端的数据存储区，从而实现了对RS485协议的管理；
S3，当LoRa终端需要对RS485协议传感器进行识别时，会读取自身存储区内的协议队列，将未标记的所有协议依次通过485接口发送至485总线，挂载在该总线上的所有485协议传感器都会收到该协议；
S4，基于485协议的数据传输机制，对于协议不匹配的数据会直接忽略，对于协议中地址数据与自身地址不相同的信息会直接忽略，最终只有符合协议的设备会做出响应；
S5，对收到响应的协议做标记，即可找出当前总线上挂载的RS485协议传感器，以此实现了对RS485的识别。
相比于现有技术，本发明的有益效果在于：现有技术对于无线终端生产者而言，当项目上同时面对几家不同厂商的传感器需要对接时，大多采用的方法是在终端上设置多个RS485接口，每个接口对应一家厂家的传感器协议，这是一种严重的资源浪费，同时增加了施工的难度，而本发明通过所述LoRa网关向所述LoRa终端发送RS485协议指令，来管理所述LoRa终端内部的协议队列，所述LoRa终端通过所述LoRa网关的指令来管理自身的协议队列，在所述LoRa终端需要读取485总线上的传感器的数据时，所述LoRa终端会围绕自身的协议队列进行判断。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
图1为本发明提供的一种RS485协议管理的数据传输装置及识别方法的整体框图；
图2为本发明提供的一种RS485协议管理的数据传输装置及识别方法的具体实施方式结构框图；
图3为本发明提供的一种RS485协议管理的数据传输装置及识别方法的流程框图；
图4为本发明提供的终端RS485协议识别的流程框图。
附图中涉及到的附图标记：网关数据控制中枢100、传感器数据采集装置110、管理服务器120、LoRa无线传输模块130、LoRa网关140、LoRa终端150、RS485协议传感器160。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。
RS485是一个定义平衡数字多点系统中的驱动器和接收器的电气特性的标准，RS485协议定义了主从机之间的通讯机制，但是并没有规定数据通讯的协议，导致市场上各厂家的RS485传感器并没有一个统一的协议。而一些大型项目中，所需传感器的种类，数量庞大，不可避免的同时采用几家不同厂家的RS485传感器。
对于无线终端生产者而言，当项目上同时面对几家不同厂商的传感器需要对接时，大多采用的方法是在终端上设置多个RS485接口，每个接口对应一家厂家的传感器协议，这是一种严重的资源浪费，同时增加了施工的难度。
如图1-2所示，一种RS485协议管理的数据传输装置，利用了有线与无线传输相结合的传输方法，包括网关数据控制中枢100和传感器数据采集装置110；网关数据控制中枢100连接有多个传感器数据采集装置110，且网关数据控制中枢100用于管理、控制各个传感器数据采集装置110；网关数据控制中枢100包括管理服务器120和LoRa网关140；
传感器数据采集装置110包括LoRa终端150和RS485协议传感器160；
所述LoRa网关140与LoRa终端150各搭载一个LoRa无线传输模块130；
管理服务器120用于依照需求管理下发各项指令；
LoRa无线传输模块130用于实现LoRa网关140与LoRa终端150之间的通讯；
LoRa网关140用于与LoRa终端150通过LoRaWAN协议进行通讯，并将最终结果上报给管理服务器120；
LoRa终端150用于管理识别RS485协议，并读取RS485协议传感器160的数据上报给LoRa网关140；
LoRa终端150内使用的存储介质为微控制器内部的flash，但本专利并不局限于此一种数据存储方式。
LoRa网关140使用的是linux系统，并通过spi对LoRa无线传输模块130进行控制，但本专利并不局限于此一种数据存储方式。
LoRa网关140搭载的LoRa无线传输模块130的主芯片为SX1302，但本专利并不局限于此一种数据存储方式，LoRa终端150搭载的LoRa无线传输模块130的主芯片为SX1268，但本专利并不局限于此一种数据存储方式。两个LoRa无线传输模块130并非完全相同的个体。
LoRa终端150与LoRa网关140之间通过标准的LoRaWAN协议进行无线数据通讯，但本专利并不局限于此一种数据存储方式。
如图3-4所示，还公开了一种RS485协议管理的识别方法，该识别方法包括上述的一种RS485协议管理的数据传输装置，通过LoRa网关140向LoRa终端150发送RS485协议指令，来管理LoRa终端150内部的协议队列，LoRa终端150通过LoRa网关140的指令来管理自身的协议队列，在LoRa终端150需要读取485总线上的传感器的数据时，LoRa终端150会围绕自身的协议队列进行判断，还包括以下步骤：
S1，当管理服务器120需要更新终端内的协议数据时，会通过LoRa网关140下发带有RS485协议，该RS485协议的数据包括校验码、协议操作命令的指令，该指令经过LoRa无线传输模块130到达LoRa终端150；
S2，LoRa终端150接收到该指令后，会读取自身存储区协议队列，遍历队列内协议，将其中的校验码与接收到的指令内的协议校验码做比对，然后根据对应指令数据，对协议队列做处理后将数据写入LoRa终端150的数据存储区，从而实现了对RS485协议的管理；
S3，当LoRa终端150需要对RS485协议传感器160进行识别时，会读取自身存储区内的协议队列，将未标记的所有协议依次通过485接口发送至485总线，挂载在该总线上的所有485协议传感器都会收到该协议；
S4，基于485协议的数据传输机制，对于协议不匹配的数据会直接忽略，对于协议中地址数据与自身地址不相同的信息会直接忽略，最终只有符合协议的设备会做出响应；
S5，对收到响应的协议做标记，即可找出当前总线上挂载的RS485协议传感器160，以此实现了对RS485的识别。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种RS485协议管理的数据传输装置，其特征在于：包括网关数据控制中枢和传感器数据采集装置；
所述网关数据控制中枢连接有多个传感器数据采集装置，且所述网关数据控制中枢用于管理、控制各个传感器数据采集装置；
所述网关数据控制中枢包括管理服务器和LoRa网关；
所述传感器数据采集装置包括LoRa终端和RS485协议传感器；
所述管理服务器用于依照需求管理下发各项指令；
所述LoRa网关与LoRa终端各搭载一个LoRa无线传输模块；
所述LoRa无线传输模块用于实现所述LoRa网关与LoRa终端之间的通讯；
所述LoRa网关用于与所述LoRa终端通过LoRaWAN协议进行通讯，并将最终结果上报给管理服务器；
所述LoRa终端用于管理识别RS485协议，并读取所述RS485协议传感器的数据上报给LoRa网关。
2.根据权利要求1所述的一种RS485协议管理的数据传输装置，其特征在于：所述LoRa网关使用的是linux系统，并通过spi对LoRa无线传输模块进行控制。
3.根据权利要求1所述的一种RS485协议管理的数据传输装置，其特征在于：所述LoRa网关搭载的LoRa无线传输模块的主芯片为SX1302。
4.根据权利要求1所述的一种RS485协议管理的数据传输装置，其特征在于：所述LoRa终端搭载的LoRa无线传输模块的主芯片为SX1268。
5.根据权利要求1所述的一种RS485协议管理的数据传输装置，其特征在于：所述LoRa终端与LoRa网关之间通过标准的LoRaWAN协议进行无线数据通讯。
6.根据权利要求1所述的一种RS485协议管理的数据传输装置，其特征在于：所述的LoRa终端使用stm32L1系列的单片机。
7.一种RS485协议管理的识别方法，其特征在于：该识别方法包括上述权利要求1-6中任一项所述的一种RS485协议管理的数据传输装置，通过所述LoRa网关向所述LoRa终端发送RS485协议指令，来管理所述LoRa终端内部的协议队列，所述LoRa终端通过所述LoRa网关的指令来管理自身的协议队列，在所述LoRa终端需要读取485总线上的传感器的数据时，所述LoRa终端会围绕自身的协议队列进行判断。
8.根据权利要求7所述的一种RS485协议管理的识别方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1，当管理服务器需要更新终端内的协议数据时，会通过LoRa网关下发带有RS485协议，该RS485协议的数据包括校验码、协议操作命令的指令，该指令经过LoRa无线传输模块到达LoRa终端；
S2，LoRa终端接收到该指令后，会读取自身存储区协议队列，遍历队列内协议，将其中的校验码与接收到的指令内的协议校验码做比对，然后根据对应指令数据，对协议队列做处理后将数据写入LoRa终端的数据存储区，从而实现了对RS485协议的管理；
S3，当LoRa终端需要对RS485协议传感器进行识别时，会读取自身存储区内的协议队列，将未标记的所有协议依次通过485接口发送至485总线，挂载在该总线上的所有485协议传感器都会收到该协议；
S4，基于485协议的数据传输机制，对于协议不匹配的数据会直接忽略，对于协议中地址数据与自身地址不相同的信息会直接忽略，最终只有符合协议的设备会做出响应；
S5，对收到响应的协议做标记，即可找出当前总线上挂载的RS485协议传感器，以此实现了对RS485的识别。
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| CN110969826A (zh) * | 2019-12-18 | 2020-04-07 | 华南农业大学 | 一种基于LoRa的果园管道喷雾压力监测系统及方法 |
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