CN114844878B - 一种基于WebSocket的锂电池测试系统通讯方法及装置 - Google Patents

一种基于WebSocket的锂电池测试系统通讯方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了锂电池测试技术领域的一种基于WebSocket的锂电池测试系统通讯方法及装置，方法包括如下步骤：步骤S10、在上位机和各中位机分别创建WebSocket服务端和WebSocket客户端；步骤S20、在上位机创建一中位机管理表，在各中位机预先配置上位机信息；步骤S30、WebSocket客户端基于所述上位机信息触发连接事件，WebSocket服务端对所述连接事件进行监听和校验后，与WebSocket客户端建立连接；步骤S40、WebSocket服务端和WebSocket客户端对触发的消息事件进行监听，并解析监听到的所述消息事件，完成上位机和中位机的数据交互。本发明的优点在于：极大的降低了锂电池测试系统通讯的开销以及时延。

Description

一种基于WebSocket的锂电池测试系统通讯方法及装置
技术领域
本发明涉及锂电池测试技术领域，特别指一种基于WebSocket的锂电池测试系统通讯方法及装置。
背景技术
随着新能源的兴起和发展，锂电池作为绿色高能化学电源，具有高能量、高功率、低成本等优点，在新能源行业中得到广泛的应用。为了保障锂电池使用的安全性，出厂前需要对锂电池进行一系列的测试。
锂电池测试系统采用上位机、中位机和下位机的三层架构，为了提升锂电池测试的效率，采用多通道同时进行测试，即一个上位机与若干个中位机连接，各中位机均通过一下位机对锂电池进行测试。传统上，上位机与中位机采用TCP协议进行连接，并通过心跳来保持连接，即周期性的发送心跳数据包，并接收心跳反馈，以确认连接关系，但是存在如下缺点：由于要周期性的发送心跳数据包，需要消耗大量的资源，且各心跳数据包之间存在时间间隔，导致数据传输存在时延。
因此，如何提供一种基于WebSocket的锂电池测试系统通讯方法及装置，实现降低锂电池测试系统通讯的开销以及时延，成为一个亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题，在于提供一种基于WebSocket的锂电池测试系统通讯方法及装置，实现降低锂电池测试系统通讯的开销以及时延。
第一方面，本发明提供了一种基于WebSocket的锂电池测试系统通讯方法，包括如下步骤：
步骤S10、在上位机和各中位机分别创建WebSocket服务端和WebSocket客户端；
步骤S20、在上位机创建一中位机管理表，在各中位机预先配置上位机信息；
步骤S30、WebSocket客户端基于所述上位机信息触发连接事件，WebSocket服务端对所述连接事件进行监听和校验后，与WebSocket客户端建立连接；
步骤S40、WebSocket服务端和WebSocket客户端对触发的消息事件进行监听，并解析监听到的所述消息事件，完成上位机和中位机的数据交互。
进一步地，所述步骤S10具体为：
在上位机创建独立的第一线程，在所述第一线程内创建WebSocket服务端；在中位机创建独立的第二线程，在所述第二线程内创建WebSocket客户端。
进一步地，所述步骤S20中，所述中位机管理表至少包括各中位机的IP地址、端口以及联机状态；所述联机状态为在线或者离线；
所述上位机信息至少包括上位机域名、IP地址以及端口。
进一步地，所述步骤S30具体包括：
步骤S31、WebSocket客户端基于所述上位机信息触发连接事件；所述连接事件至少携带IP地址、端口、时间戳、随机字符串以及签名值；所述签名值为时间戳与随机字符串的哈希计算结果；
步骤S32、WebSocket服务端对所述连接事件进行监听，解析监听到的所述连接事件得到IP地址、端口、时间戳、随机字符串以及签名值；
步骤S33、WebSocket服务端对所述时间戳与随机字符串进行哈希计算得到校验值，判断所述校验值与签名值是否一致，若是，则进入步骤S34；若否，则结束流程；
步骤S34、WebSocket服务端判断中位机管理表是否有匹配的IP地址以及端口，若是，则校验成功，与WebSocket客户端建立连接，并更新所述中位机管理表；若否，则校验失败，并结束流程。
进一步地，所述步骤S40具体为：
WebSocket服务端和WebSocket客户端之间，对基于WebSocket协议触发的消息事件进行实时监听，并解析和校验监听到的所述消息事件，完成上位机和中位机实时的数据交互。
第二方面，本发明提供了一种基于WebSocket的锂电池测试系统通讯装置，包括如下模块：
WebSocket服务创建模块，用于在上位机和各中位机分别创建WebSocket服务端和WebSocket客户端；
管理信息配置模块，用于在上位机创建一中位机管理表，在各中位机预先配置上位机信息；
连接事件监听模块，用于WebSocket客户端基于所述上位机信息触发连接事件，WebSocket服务端对所述连接事件进行监听和校验后，与WebSocket客户端建立连接；
消息事件监听模块，用于WebSocket服务端和WebSocket客户端对触发的消息事件进行监听，并解析监听到的所述消息事件，完成上位机和中位机的数据交互。
进一步地，所述WebSocket服务创建模块具体为：
在上位机创建独立的第一线程，在所述第一线程内创建WebSocket服务端；在中位机创建独立的第二线程，在所述第二线程内创建WebSocket客户端。
进一步地，所述管理信息配置模块中，所述中位机管理表至少包括各中位机的IP地址、端口以及联机状态；所述联机状态为在线或者离线；
所述上位机信息至少包括上位机域名、IP地址以及端口。
进一步地，所述连接事件监听模块具体包括：
连接事件触发单元，用于WebSocket客户端基于所述上位机信息触发连接事件；所述连接事件至少携带IP地址、端口、时间戳、随机字符串以及签名值；所述签名值为时间戳与随机字符串的哈希计算结果；
连接事件解析单元，用于WebSocket服务端对所述连接事件进行监听，解析监听到的所述连接事件得到IP地址、端口、时间戳、随机字符串以及签名值；
哈希校验单元，用于WebSocket服务端对所述时间戳与随机字符串进行哈希计算得到校验值，判断所述校验值与签名值是否一致，若是，则进入信息匹配单元；若否，则结束流程；
信息匹配单元，用于WebSocket服务端判断中位机管理表是否有匹配的IP地址以及端口，若是，则校验成功，与WebSocket客户端建立连接，并更新所述中位机管理表；若否，则校验失败，并结束流程。
进一步地，所述消息事件监听模块具体为：
WebSocket服务端和WebSocket客户端之间，对基于WebSocket协议触发的消息事件进行实时监听，并解析和校验监听到的所述消息事件，完成上位机和中位机实时的数据交互。
本发明的优点在于：
通过在上位机和中位机中以独立的线程创建WebSocket服务端和WebSocket客户端，WebSocket服务端对WebSocket客户端的连接事件进行监听和校验后建立双工连接，再对WebSocket客户端触发的消息事件进行监听和解析，以进行上位机和中位机的数据交互，即采用基于HTTP2的WebSocket通讯代替传统的TCP通讯，无需周期性的发送心跳数据包，并且具有双工通讯、控制开销小、压缩效果好等优点，最终极大的降低了锂电池测试系统通讯的开销以及时延。
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是本发明一种基于WebSocket的锂电池测试系统通讯方法的流程图。
图2是本发明一种基于WebSocket的锂电池测试系统通讯装置的结构示意图。
具体实施方式
本申请实施例中的技术方案，总体思路如下：基于BS架构创建WebSocket服务端和WebSocket客户端，采用基于HTTP2的WebSocket通讯代替传统的TCP通讯，以降低锂电池测试系统通讯的开销以及时延。
请参照图1至图2所示，本发明一种基于WebSocket的锂电池测试系统通讯方法的较佳实施例，包括如下步骤：
步骤S10、在上位机和各中位机分别创建WebSocket服务端和WebSocket客户端；
步骤S20、在上位机创建一中位机管理表，在各中位机预先配置上位机信息；
步骤S30、WebSocket客户端基于所述上位机信息触发连接事件(WebSocket.OnConnection事件)，WebSocket服务端对所述连接事件进行监听和校验后，与WebSocket客户端建立连接；
步骤S40、WebSocket服务端和WebSocket客户端对触发的消息事件(WebSocket.OnMessage事件)进行监听，并解析监听到的所述消息事件，完成上位机和中位机的数据交互。
WebSocket具有双工通讯、控制开销小、压缩效果好等优点，非常适用于需要频繁互发信息的锂电池测试系统。
所述步骤S10具体为：
在上位机创建独立的第一线程，在所述第一线程内创建WebSocket服务端；在中位机创建独立的第二线程，在所述第二线程内创建WebSocket客户端。
即采用BS架构，上位机作为WebSocket服务端，中位机作为WebSocket客户端。
所述步骤S20中，所述中位机管理表至少包括各中位机的IP地址、端口以及联机状态；所述联机状态为在线或者离线；
所述上位机信息至少包括上位机域名、IP地址以及端口。
所述步骤S30具体包括：
步骤S31、WebSocket客户端基于所述上位机信息触发连接事件；所述连接事件至少携带IP地址、端口、时间戳、随机字符串以及签名值；所述签名值为时间戳与随机字符串的哈希计算结果；WebSocket客户端启动时自动触发所述连接事件；
步骤S32、WebSocket服务端对所述连接事件进行监听，解析监听到的所述连接事件得到IP地址、端口、时间戳、随机字符串以及签名值；
步骤S33、WebSocket服务端对所述时间戳与随机字符串进行哈希计算得到校验值，判断所述校验值与签名值是否一致，若是，则进入步骤S34；若否，则结束流程；
步骤S34、WebSocket服务端判断中位机管理表是否有匹配的IP地址以及端口，若是，则校验成功，与WebSocket客户端建立连接，并更新所述中位机管理表的联机状态；若否，则校验失败，并结束流程。
所述步骤S40具体为：
WebSocket服务端和WebSocket客户端之间，对基于WebSocket协议触发的消息事件进行实时监听，并解析和校验监听到的所述消息事件，完成上位机和中位机实时的数据交互，即完成上位机对若干台中位机的管理。即WebSocket服务端和WebSocket客户端各自监听对方的WebSocket.OnMessage事件，以进行实时的数据交互。
本发明一种基于WebSocket的锂电池测试系统通讯装置的较佳实施例，包括如下模块：
WebSocket服务创建模块，用于在上位机和各中位机分别创建WebSocket服务端和WebSocket客户端；
管理信息配置模块，用于在上位机创建一中位机管理表，在各中位机预先配置上位机信息；
连接事件监听模块，用于WebSocket客户端基于所述上位机信息触发连接事件(WebSocket.OnConnection事件)，WebSocket服务端对所述连接事件进行监听和校验后，与WebSocket客户端建立连接；
消息事件监听模块，用于WebSocket服务端和WebSocket客户端对触发的消息事件(WebSocket.OnMessage事件)进行监听，并解析监听到的所述消息事件，完成上位机和中位机的数据交互。
WebSocket具有双工通讯、控制开销小、压缩效果好等优点，非常适用于需要频繁互发信息的锂电池测试系统。
所述WebSocket服务创建模块具体为：
在上位机创建独立的第一线程，在所述第一线程内创建WebSocket服务端；在中位机创建独立的第二线程，在所述第二线程内创建WebSocket客户端。
即采用BS架构，上位机作为WebSocket服务端，中位机作为WebSocket客户端。
所述管理信息配置模块中，所述中位机管理表至少包括各中位机的IP地址、端口以及联机状态；所述联机状态为在线或者离线；
所述上位机信息至少包括上位机域名、IP地址以及端口。
所述连接事件监听模块具体包括：
连接事件触发单元，用于WebSocket客户端基于所述上位机信息触发连接事件；所述连接事件至少携带IP地址、端口、时间戳、随机字符串以及签名值；所述签名值为时间戳与随机字符串的哈希计算结果；WebSocket客户端启动时自动触发所述连接事件；
连接事件解析单元，用于WebSocket服务端对所述连接事件进行监听，解析监听到的所述连接事件得到IP地址、端口、时间戳、随机字符串以及签名值；
哈希校验单元，用于WebSocket服务端对所述时间戳与随机字符串进行哈希计算得到校验值，判断所述校验值与签名值是否一致，若是，则进入信息匹配单元；若否，则结束流程；
信息匹配单元，用于WebSocket服务端判断中位机管理表是否有匹配的IP地址以及端口，若是，则校验成功，与WebSocket客户端建立连接，并更新所述中位机管理表的联机状态；若否，则校验失败，并结束流程。
所述消息事件监听模块具体为：
WebSocket服务端和WebSocket客户端之间，对基于WebSocket协议触发的消息事件进行实时监听，并解析和校验监听到的所述消息事件，完成上位机和中位机实时的数据交互，即完成上位机对若干台中位机的管理。即WebSocket服务端和WebSocket客户端各自监听对方的WebSocket.OnMessage事件，以进行实时的数据交互。
综上所述，本发明的优点在于：
通过在上位机和中位机中以独立的线程创建WebSocket服务端和WebSocket客户端，WebSocket服务端对WebSocket客户端的连接事件进行监听和校验后建立双工连接，再对WebSocket客户端触发的消息事件进行监听和解析，以进行上位机和中位机的数据交互，即采用基于HTTP2的WebSocket通讯代替传统的TCP通讯，无需周期性的发送心跳数据包，并且具有双工通讯、控制开销小、压缩效果好等优点，最终极大的降低了锂电池测试系统通讯的开销以及时延。
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 (8)

1.一种基于WebSocket的锂电池测试系统通讯方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤S10、在上位机和各中位机分别创建WebSocket服务端和WebSocket客户端；
步骤S20、在上位机创建一中位机管理表，在各中位机预先配置上位机信息；
步骤S30、WebSocket客户端基于所述上位机信息触发连接事件，WebSocket服务端对所述连接事件进行监听和校验后，与WebSocket客户端建立连接；
步骤S40、WebSocket服务端和WebSocket客户端对触发的消息事件进行监听，并解析监听到的所述消息事件，完成上位机和中位机的数据交互；
所述步骤S30具体包括：
步骤S31、WebSocket客户端基于所述上位机信息触发连接事件；所述连接事件至少携带IP地址、端口、时间戳、随机字符串以及签名值；所述签名值为时间戳与随机字符串的哈希计算结果；
步骤S32、WebSocket服务端对所述连接事件进行监听，解析监听到的所述连接事件得到IP地址、端口、时间戳、随机字符串以及签名值；
步骤S33、WebSocket服务端对所述时间戳与随机字符串进行哈希计算得到校验值，判断所述校验值与签名值是否一致，若是，则进入步骤S34；若否，则结束流程；
步骤S34、WebSocket服务端判断中位机管理表是否有匹配的IP地址以及端口，若是，则校验成功，与WebSocket客户端建立连接，并更新所述中位机管理表；若否，则校验失败，并结束流程。
2.如权利要求1所述的一种基于WebSocket的锂电池测试系统通讯方法，其特征在于：所述步骤S10具体为：
在上位机创建独立的第一线程，在所述第一线程内创建WebSocket服务端；在中位机创建独立的第二线程，在所述第二线程内创建WebSocket客户端。
3.如权利要求1所述的一种基于WebSocket的锂电池测试系统通讯方法，其特征在于：所述步骤S20中，所述中位机管理表至少包括各中位机的IP地址、端口以及联机状态；所述联机状态为在线或者离线；
所述上位机信息至少包括上位机域名、IP地址以及端口。
4.如权利要求1所述的一种基于WebSocket的锂电池测试系统通讯方法，其特征在于：所述步骤S40具体为：
WebSocket服务端和WebSocket客户端之间，对基于WebSocket协议触发的消息事件进行实时监听，并解析和校验监听到的所述消息事件，完成上位机和中位机实时的数据交互。
5.一种基于WebSocket的锂电池测试系统通讯装置，其特征在于：包括如下模块：
WebSocket服务创建模块，用于在上位机和各中位机分别创建WebSocket服务端和WebSocket客户端；
管理信息配置模块，用于在上位机创建一中位机管理表，在各中位机预先配置上位机信息；
连接事件监听模块，用于WebSocket客户端基于所述上位机信息触发连接事件，WebSocket服务端对所述连接事件进行监听和校验后，与WebSocket客户端建立连接；
消息事件监听模块，用于WebSocket服务端和WebSocket客户端对触发的消息事件进行监听，并解析监听到的所述消息事件，完成上位机和中位机的数据交互；
所述连接事件监听模块具体包括：
连接事件触发单元，用于WebSocket客户端基于所述上位机信息触发连接事件；所述连接事件至少携带IP地址、端口、时间戳、随机字符串以及签名值；所述签名值为时间戳与随机字符串的哈希计算结果；
连接事件解析单元，用于WebSocket服务端对所述连接事件进行监听，解析监听到的所述连接事件得到I P地址、端口、时间戳、随机字符串以及签名值；
哈希校验单元，用于WebSocket服务端对所述时间戳与随机字符串进行哈希计算得到校验值，判断所述校验值与签名值是否一致，若是，则进入信息匹配单元；若否，则结束流程；
信息匹配单元，用于WebSocket服务端判断中位机管理表是否有匹配的IP地址以及端口，若是，则校验成功，与WebSocket客户端建立连接，并更新所述中位机管理表；若否，则校验失败，并结束流程。
6.如权利要求5所述的一种基于WebSocket的锂电池测试系统通讯装置，其特征在于：所述WebSocket服务创建模块具体为：
在上位机创建独立的第一线程，在所述第一线程内创建WebSocket服务端；在中位机创建独立的第二线程，在所述第二线程内创建WebSocket客户端。
7.如权利要求5所述的一种基于WebSocket的锂电池测试系统通讯装置，其特征在于：所述管理信息配置模块中，所述中位机管理表至少包括各中位机的IP地址、端口以及联机状态；所述联机状态为在线或者离线；
所述上位机信息至少包括上位机域名、IP地址以及端口。
8.如权利要求5所述的一种基于WebSocket的锂电池测试系统通讯装置，其特征在于：所述消息事件监听模块具体为：
WebSocket服务端和WebSocket客户端之间，对基于WebSocket协议触发的消息事件进行实时监听，并解析和校验监听到的所述消息事件，完成上位机和中位机实时的数据交互。
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