CN114915555B - 网关驱动通信方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种网关驱动通信方法、装置、设备及存储介质，该方法包括：从接入设备中获取驱动授权码；确认所述驱动授权码是否匹配预存的驱动验证列表；若所述驱动授权码匹配所述驱动验证列表，则将所述接入设备添加至设备列表；当接收到所述设备列表中的所述接入设备发送的待传输数据时，根据预设消息格式，将所述待传输数据封装并发送至接收端。本申请解决了网关侧开发工作量大的问题，能够有效地减少网关的开发工作量，使得网关能够适配不同编程语言和平台的设备的接入。

Description

网关驱动通信方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本申请实施例涉及网关通信技术领域，尤其涉及一种网关驱动通信方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

在网关通信场景中，网关要接入第三方设备数据，则要么在应用程序内部直接集成第三方SDK(Software Development Kit，软件开发工具包)，要么集成第三方API(Application Programming Interface，应用编程接口)，无论采用何种方式都会对应用程序本身产生大量修改或测试等工作量，且在数据交互过程中由于各厂家的技术不一致，可能导致无法兼容第三方应用程序，例如因为不同编程语言环境、不同硬件平台等技术原因而导致无法兼容第三方应用程序，从而导致网关侧的开发工作量大，基于不同硬件平台设计的设备间进行数据交互困难。

发明内容

本申请实施例提供了一种网关驱动通信方法、装置、设备及存储介质，解决了网关侧开发工作量大的问题，能够有效地减少网关的开发工作量，使得网关能够适配不同编程语言和平台的设备的接入。

第一方面，本申请实施例提供了一种网关驱动通信方法，该方法包括：

从接入设备中获取驱动授权码；

确认所述驱动授权码是否匹配预存的驱动验证列表；

若所述驱动授权码匹配所述驱动验证列表，则将所述接入设备添加至设备列表；

当接收到所述设备列表中的所述接入设备发送的待传输数据时，根据预设消息格式，将所述待传输数据封装并发送至接收端。

第二方面，本申请实施例还提供了一种网关驱动通信装置，该装置包括：

数据获取单元，配置为从接入设备中获取驱动授权码；

匹配认证单元，配置为确认所述驱动授权码是否匹配预存的驱动验证列表；

列表更新模块，配置为若所述驱动授权码匹配所述驱动验证列表，将所述接入设备添加至设备列表；

数据发送单元，配置为当接收到所述设备列表中的所述接入设备发送的待传输数据时，根据预设消息格式，将所述待传输数据封装并发送至接收端。

第三方面，本申请实施例还提供了一种网关驱动通信设备，该设备包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序；

当一个或多个所述程序被一个或多个所述处理器执行，使得一个或多个所述处理器实现本申请实施例所述的网关驱动通信方法。

第四方面，本申请实施例还提供了一种存储计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行本申请实施例所述的网关驱动通信方法。

本申请实施例中，通过获取接入设备中的驱动授权码，并对驱动授权码进行认证，以确定其有效性，从而将接入设备发送的待传输数据按照预设消息格式进行封装并发送，完成不同厂家设备之间的数据交互，还能减少网关侧的开发工作量，且使得网关能够适配不同编程语言和平台的设备的接入。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种网关驱动通信方法的流程图；

图2为本申请实施例提供的另一种网关驱动通信方法的流程图；

图3为本申请实施例提供的一种网关驱动通信系统的示意图；

图4为本申请实施例提供的一种网关驱动通信装置的结构框图；

图5为本申请实施例提供的一种网关驱动通信设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请实施例作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请实施例，而非对本申请实施例的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请实施例相关的部分而非全部结构。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。其中，“若干个”表示为一个及一个以上，而“多个”则表示为两个及两个以上。

在本申请实施例中，第三方设备可以通过网关将数据传输至接收设备如终端设备等。需要说明的是，网关可以是网络交换机、具有路由功能的主机等具有路由功能的网络设备。示例性的，第三方设备可以通过LoRa(Long Range Radio，远距离无线电)、WiFi、以太网、RS485等方式直接或间接与网关进行数据交互，而网关则将数据转发至接收设备中。

图1为本申请实施例提供的一种网关驱动通信方法的流程图，在网关通信的过程中，该方法可以由网络交换机、具有路由功能的主机等具有路由功能的网络设备来执行，至少包括如下步骤：

步骤S110、从接入设备中获取驱动授权码。

可以理解的是，接入设备为需要接入网关并通过网关进行通信的第三方设备，如在智能家居场景下，接入设备可以是接入网关的智能空调、智能显示器等智能家居设备，即对于接入设备，其上存储有一驱动授权码，驱动授权码是网关对应于不同厂商的设备所分配的字符编码，厂商根据与网关的通信协议约定，在设备出厂时将驱动授权码预存在设备中，驱动授权码用于在网关中进行认证。而且在网关的存储器中，如在网络交换机所连接的NAS存储设备中存储有驱动验证列表，该驱动验证列表中存储有对应于第三方设备的用于进行验证的字符码。

步骤S120、确认驱动授权码是否匹配预存的驱动验证列表。

在一些实施例中，在获取到驱动授权码后，需要对其进行认证，以确定该接入设备是否是网关所授权接入的第三方设备，在驱动验证列表中存在有多个用于验证的码字，示例性的，驱动授权码为设备编号+驱动编号组成的8位字符编码，字符编码可以以8位二进制或者2位十六进制来表示，可以通过遍历的方式查找整个驱动验证列表，当驱动验证列表中处在有与驱动授权码相同的字符码，即与字符编码相同的字符码，则可以确定驱动授权码匹配驱动验证列表。

步骤S130：若驱动授权码匹配驱动验证列表，则将接入设备添加至设备列表。

当驱动授权匹配驱动验证列表，即驱动验证列表内存在有与驱动授权码相同的字符，则将接入设备添加至设备列表，应当想到的是，设备列表用于记录通过认证的第三方设备的设备信息如设备编号等，因此，在接入设备通过认证后，则将其设备信息添加至设备列表中。

步骤S140、当接收到设备列表中的接入设备发送的待传输数据时，根据预设消息格式，将待传输数据封装并发送至接收端。

可以理解的是，设备列表内的接入设备将数据发送至网关时后，在网关转发待传输数据之前，需要对待传输数据按照预设消息格式进行封装，再将数据小包发送至接收端。

在一实施例中，预设消息格式包括协议头、协议版本、驱动标识、消息编号、分包标记、分包编号、消息类型、消息长度、消息内容和校验位，其中，消息内容对应为待传输数据，可以理解的是，当待传输数据需要分包时，消息内容则对应为分包后的数据。

协议头固定两个字节，并用于判断消息的有效；协议版本则用以区分当前消息类型对应不同的应用程序版本，即接收端可以根据协议版本选择解析该消息的解析程序；驱动标识表示接入设备的驱动类型；消息编号则用以标识完整的消息顺序；分包标记用于区分当前消息是否进行分包处理；分包编号则用于表明分包后的消息顺序；而消息类型则用于对应消息收发的业务场景(如下行报文、上行报文、消息响应和消息广播等场景)；消息长度用于表示当前消息有效载荷内容大小，即消息内容的数据大小。

由上述方案可知，本申请通过对接入设备的驱动授权码进行认证，从而确认驱动授权码是否能够匹配驱动验证列表，在确定驱动授权码能够匹配驱动验证列表，则可以将接入设备添加到设备列表中，以使得其能够将接入设备的待传输数据发送至接收端，如将接入设备发送的待传输数据按照预设消息格式进行封装并发送，从而实现不同厂家设备之间的数据交互，还能减少网关侧的开发工作量，且使得网关能够适配不同编程语言和平台的设备的接入。

在一些实施例中，在获取驱动授权码之前，先对接入设备进行驱动加载操作，其中，驱动加载操作包括主动加载和被动加载，可以理解的是，驱动是指驱动计算机里软件的程序，其中包含有关应将设备的信息，是硬件厂商编写的配置文件。因此，对应于一个接入设备，则存在有一个驱动程序，而在网关中，在接入第三方设备时，网关自动加载默认的驱动程序，而对其他的驱动程序，则需要等待系统平台下发相应的驱动程序，如向系统平台发送驱动请求，待系统平台接收请求后将驱动程序发送至网关中。需要说明的是，系统平台是指在计算机中让软件运行的系统环境，包括硬件环境和软件环境；默认的驱动程序是预先集成在网关设备上的，在驱动加载的过程中，则将默认驱动程序加载。

在一些实施例中，接入设备可以通过LoRa、WiFi、以太网、RS485等方式直接或间接与网关进行数据交互，即接入设备会通过网络层上的特定端口、硬件总线接口或文件描述符将数据发送至网关，因此，在网关中通过对网络层进行监听，如监听网络层中特定端口、硬件总线接口或文件描述符，即可确定待传输数据的驱动类型，进而可以根据驱动类型确定预设消息格式中的驱动标识，便于以预设消息格式封装待传输数据。

图2为本申请实施例提供的另一种网关驱动通信方法的流程图，用于对待传输数据进行分包发送，该方法可以应用于网关中，由网络交换机、具有路由功能的主机等具有路由功能的网络设备来执行，具体步骤如下：

步骤S210、监听消息发送队列，并获取待传输数据的优先级。

步骤S220、对消息发送队列中优先级最高的待传输数据进行分包处理，以获取若干个数据小包。

步骤S230、根据预设消息格式，将数据小包发送至接收端。

在一实施例中，在网关中存在有消息发送队列，待传输数据位于该队列中，应当想到的是，在第三方设备接入网关时，其待传输数据在消息队列中具有相应的优先级，优先级可用于确定发送的次序。在确定了待传输数据的优先级后，将优先级最高的待传输数据进行分包处理，得到多个数据小包。

示例性的，若设定了在传输过程中单包数据的最大数据长度为1024Byte，其中，单包数据的最大数据长度指的是数据的有效载荷内容的大小，则可以按照1024Byte的数据长度将待传输数据拆分为多个数据小包，因此，当待传输数据不足1024Byte时，则将整个待传输数据作为一个数据小包；当待传输数据大于1024Byte时，则对待传输数据以1024Byte的数据长度将待传输数据拆分为多个数据小包，对于不足1024Byte的部分，则将其作为一个数据小包，即对于字节数大于大于1024Byte的待传输数据至少分为两个数据小包。

对于分包后的数据小包，则分别按照预设消息格式将数据小包进行封装成消息报文，从而将所有数据小包发送至接收端。应当想到的是，在预设消息格式中存在有分包标识和分包编号，用于确定该消息是否进行过分包以及对应的消息顺序，因此，在接收端接收到的发送的消息时，即接收到封装后的数据小包，接收端在对其进行解析时，可以通过分包标记确定当前的消息是否为完整的数据，当该消息为拆分后的某一数据小包，则可以将其存入队列缓存中，在所有消息接收完成后，再对所有消息进行重组。

由上述方案可知，在网关与接收端之间进行数据交互前，定义了传输的消息的格式，确定网关与接收端之间的消息传输的报文格式，对于数据长度较大的待传输数据还进行分包处理，将其划分为若干个数据小包，对各数据小包依照预设消息格式封装并发送，以便于数据传输。

在一些实施例中，在将数据小包发送后，还监听消息接收队列，以确定数据小包是否被接收，当消息接收超时，则执行数据重发操作，应当想到的是，消息接收队列可用于接收来自接收端的应答信息，从而确定消息是否被接收或者是否接收延时。消息的发送和接收是基于消息确认机制的，当接收端在网关发送消息后的一个超时时长内未应答，即表示该消息处于接收超时状态，则网关执行数据重发操作，重新发送数据小包。需要说明的是，可将超时时长预设置为300ms。

由上述方案可知，对于发送的消息，还需要监听消息接收队列，从而能够监听到消息接收超时的情况，及时将数据小包重新发送至接收端，从而避免接收端无法接收到完整的数据。

网关包括服务层和驱动层，驱动层用于管理驱动程序，服务层用于与驱动层进行数据交互，并将数据转发出去，下面结合网关的分层架构对本申请实施例作进一步阐述。

图3为本申请实施例提供的一种网关驱动通信系统的示意图，如图所示，接入设备201与网关202进行数据交互，且可以通过网关202将数据转发至接收设备203，接入设备201是接入网关202的第三方设备，而接收设备203则是接收来自网关202的消息的设备，如手机、电脑等终端设备，还可以是不同于接入设备201的另一第三方设备。

网关202通过主动加载或被动加载的方式，将对应于接入设备201的驱动程序加载，同时，接入设备201也可以将待传输数据发送至网关202。在进行驱动认证的过程中，驱动程序发起认证请求，则从接入设备201获取驱动授权码，驱动层接收认证请求，从而对驱动授权码进行认证，确定驱动授权码与驱动验证列表是否匹配，当驱动授权码与驱动验证列表匹配，服务层则会将待传输数据以预设消息格式进行封装，并转发至接收设备203。

若转发的消息报文存在最大单包数据的限制，则服务层可以将待传输数据分包后，再封装并转发。此外，服务层通过监听网络层特定端口或硬件总线接口或文件描述符，确定接入设备201传输数据的方式(如LoRa、WiFi、以太网、RS485等方式)，从而可以确定驱动类型，进而可以确定预设消息格式中的驱动标识。

服务层通过监听消息发送队列，获取待传输数据的优先级，而对于优先级最高的待传输数据，服务层现将其分为若干个数据小包，在以预设消息格式封装成消息报文，从而发送至接收设备203。服务层还监听消息接收队列，在消息接收超时的情况下，如消息接收队列在发出消息后的一个超时时长内未接到应答消息，服务层重新发送消息报文。

在智能家居应用场景中，接入设备可以是智能家居设备，如智能空调、智能显示器等，接收设备可以是手机、电脑等终端设备。本申请中网关规定了连接至指定端口或接口的设备的数据必须遵循协议规范，即智能家居设备的数据在经过认证后需按照预设消息格式封装，才可以发送至终端设备。

可以理解的是，对于智能空调、智能显示器等智能家居设备的调用，终端设备需要有对应的驱动程序。在网关加载驱动程序后，由于智能空调、智能显示器等智能家居设备可以是不同厂家的设备，则需要对智能家居设备所对应驱动授权码进行认证，在通过认证后，即驱动授权码与网关上的驱动验证列表匹配后，该设备添加至设备列表中，网关将驱动程序通过预设消息格式打包为消息报文，从而转发至终端设备上，终端设备解析消息报文，获取驱动程序。

因此，对网关进行一次开发，形成标准协议，从而适配接入的设备数据，即使在接入新的设备时，无需对网关进行二次开发，从而实现不同厂家设备之间的数据交互，还能减少网关侧的开发工作量，且使得网关能够适配不同编程语言和平台的设备的接入。

图4为本申请实施例提供的一种网关驱动通信装置的结构框图，该装置用于执行上述实施例提供的网关驱动通信方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果，如图4所示，该装置包括数据获取单元301、匹配认证单元302、列表更新单元303和数据发送单元304，其中：

数据获取单元301，配置为从接入设备中获取驱动授权码；

匹配认证单元302，配置为确认所述驱动授权码是否匹配预存的驱动验证列表；

列表更新单元303，配置为若所述驱动授权码匹配所述驱动验证列表，将所述接入设备添加至设备列表；

数据发送单元304，配置为当接收到所述设备列表中的所述接入设备发送的待传输数据时，根据预设消息格式，将所述待传输数据封装并发送至接收端。

由上述方案可知，本申请通过数据获取单元获取接入设备的驱动授权码，匹配认证单元对接入设备的驱动授权码进行认证，从而确认驱动授权码是否能够匹配驱动验证列表，在确定驱动授权码能够匹配驱动验证列表，列表更新单元则可以将接入设备添加到设备列表中，以使得数据发送单元能够将接入设备的待传输数据发送至接收端，如将接入设备发送的待传输数据按照预设消息格式进行封装并发送，从而实现不同厂家设备之间的数据交互，还能减少网关侧的开发工作量，且使得网关能够适配不同编程语言和平台的设备的接入。

在一些实施例中，匹配认证单元302配置为当所述驱动验证列表中存在与所述驱动授权码相同的字符码，则确定所述驱动授权码匹配所述驱动验证列表。

在一些实施例中，还包括驱动加载单元，驱动加载单元配置为对所述接入设备进行驱动加载操作，所述驱动加载操作包括主动加载和被动加载。

在一些实施例中，还包括驱动监听单元，监听单元配置为通过对网络层进行监听以确定所述待传输数据的驱动类型；根据所述驱动类型，确定所述预设消息格式中的驱动标识。

在一些实施例中，数据发送单元304配置为监听消息发送队列，并获取所述待传输数据的优先级；对所述消息发送队列中优先级最高的所述待传输数据进行分包处理，以获取多个数据小包；根据所述预设消息格式，将所述数据小包发送至接收端。

在一些实施例中，数据发送单元304配置为监听消息接收队列，以确认所述数据小包是否被接收；当所述数据小包接收超时，则执行数据重发操作。

图5为本申请实施例提供的一种网关驱动通信设备的结构示意图，如图5所示，该设备包括处理器401、存储器402、输入装置403和输出装置404；设备中处理器401的数量可以是一个或多个，图5中以一个处理器401为例；设备中的处理器401、存储器402、输入装置403和输出装置404可以通过总线或其他方式连接，图5中以通过总线连接为例。存储器402作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中的网关驱动通信方法对应的程序指令/模块。处理器401通过运行存储在存储器402中的软件程序、指令以及模块，从而执行设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的网关驱动通信方法。输入装置403可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与设备的用户设置以及功能控制有关的信号输入。输出装置404可包括RJ-45端口、SC端口等发送端口。

本申请实施例还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种上述实施例所述的网关驱动通信方法，具体包括：

从接入设备中获取驱动授权码；

确认驱动授权码是否匹配预存的驱动验证列表；

若驱动授权码匹配驱动验证列表，则将接入设备添加至设备列表；

当接收到设备列表中的接入设备发送的待传输数据时，根据预设消息格式，将待传输数据封装并发送至接收端。

存储介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

注意，上述仅为本申请的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本申请不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本申请的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本申请进行了较为详细的说明，但是本申请不仅仅限于以上实施例，在不脱离本申请构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本申请的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (7)

1.一种网关驱动通信方法，其特征在于，包括：

从接入设备中获取驱动授权码；

确认所述驱动授权码是否匹配预存的驱动验证列表；

若所述驱动授权码匹配所述驱动验证列表，则将所述接入设备添加至设备列表；

当接收到所述设备列表中的所述接入设备发送的待传输数据时，根据预设消息格式，将所述待传输数据封装并发送至接收端，其中包括：监听消息发送队列，并获取所述待传输数据的优先级，对所述消息发送队列中优先级最高的所述待传输数据进行分包处理，以获取若干个数据小包，根据所述预设消息格式，将所述数据小包发送至接收端，其中，所述预设消息格式包括协议头、协议版本、驱动标识、消息编号、分包标记、分包编号、消息类型、消息长度、消息内容和校验位，其中，所述消息内容对应为所述待传输数据；

通过对网络层进行监听以确定所述待传输数据的驱动类型；

根据所述驱动类型，确定所述预设消息格式中的驱动标识。

2.根据权利要求1所述的网关驱动通信方法，其特征在于，所述确认所述驱动授权码与预存的驱动验证列表是否匹配，包括：

当所述驱动验证列表中存在与所述驱动授权码相同的字符码，则确定所述驱动授权码匹配所述驱动验证列表。

3.根据权利要求1所述的网关驱动通信方法，其特征在于，所述从接入设备中获取驱动授权码之前，还包括：

对所述接入设备进行驱动加载操作，所述驱动加载操作包括主动加载和被动加载。

4.根据权利要求1所述的网关驱动通信方法，其特征在于，还包括：

监听消息接收队列，以确认所述数据小包是否被接收；

当所述数据小包接收超时，则执行数据重发操作。

5.一种网关驱动通信装置，其特征在于，包括：

数据获取单元，配置为从接入设备中获取驱动授权码；

匹配认证单元，配置为确认所述驱动授权码是否匹配预存的驱动验证列表；

列表更新单元，配置为若所述驱动授权码匹配所述驱动验证列表，将所述接入设备添加至设备列表；

数据发送单元，配置为当接收到所述设备列表中的所述接入设备发送的待传输数据时，根据预设消息格式，将所述待传输数据封装并发送至接收端，具体配置为监听消息发送队列，并获取所述待传输数据的优先级，对所述消息发送队列中优先级最高的所述待传输数据进行分包处理，以获取若干个数据小包，根据所述预设消息格式，将所述数据小包发送至接收端，其中，所述预设消息格式包括协议头、协议版本、驱动标识、消息编号、分包标记、分包编号、消息类型、消息长度、消息内容和校验位，其中，所述消息内容对应为所述待传输数据；

驱动监听单元，配置为通过对网络层进行监听以确定所述待传输数据的驱动类型，根据所述驱动类型，确定所述预设消息格式中的驱动标识。

6.一种网关驱动通信设备，其特征在于，所述设备包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序；

当一个或多个所述程序被一个或多个所述处理器执行，使得一个或多个所述处理器实现如权利要求1-4中任一项所述的网关驱动通信方法。

7.一种存储计算机可执行指令的存储介质，其特征在于，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求1-4中任一项所述的网关驱动通信方法。