CN115858203B - 异构功能交互信息翻译系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种异构功能交互信息翻译系统及方法，属于异构功能交互领域，包括：与信息发送设备、信息接收设备进行通信，实现信息接入处理的设备接口代理单元；与设备接口代理单元进行通信，实现输入消息和输出消息之间映射处理以及翻译运行逻辑控制的消息翻译单元；以及与消息翻译单元内的消息翻译动作执行器相连，实现翻译过程中使用的默认参数和全局共享信息存储的翻译状态信息共享单元。本发明克服了使用现有基于全局标准的功能系统集成方式时的标准定义难、推广难，不支持已开发功能系统间的灵活交互、推行阻力大，以及不支持异构系统交互的灵活高效集成的问题。

Description

异构功能交互信息翻译系统及方法

技术领域

本发明涉及异构功能交互领域，更为具体的，涉及一种异构功能交互信息翻译系统及方法。

背景技术

随着科技的发展，车辆、飞机等各类平台集成的功能越来越多，组件之间的交互关系也越来越复杂，各个功能组件需要通过约定的协议和接口进行通信，并完成交互消息内容解析以及执行任务处理。交互信息处理是实现各类功能集成的重要基础，其与系统功能组件的集成方式有着密切关系。

根据架构的发展以及实现技术的演进，系统功能组件的集成方式主要分为紧耦合和松耦合两种。对于紧耦合方式，系统中的各个功能组件、彼此之间的通信方式、交互内容、通信逻辑等通过定制化方式进行定义，缺乏统一标准，系统的灵活性较差，后期系统升级复杂，并且对于损坏的组件不易用其他功能相似的组件进行替换，各个组件的定制化程度较高；对于松耦合方式，则要求功能组件按照规范化的接口和协议进行通信，其已成为系统集成的主要方式，代表性方法就是面向服务的封装方法，各个功能组件按照约定的接口进行服务化描述和开发，组件间通过规范化的接口进行数据交互。标准化的交互协议可以实现各个功能组件交互过程中的消息处理，这也是实现软件组件解耦、复用以及协同的重要步骤。

服务化封装和描述的一种方式是Web Service，Web Service具有一套完善的规范化设计、开发与运行流程体系来实现服务描述、服务发布和发现以及服务策略控制等，其中Web服务描述语言(Web Service Description Language, WSDL)被用来进行服务描述。WSDL是一份XML文档，其中包含了服务支持的端口信息、具体的操作、每个操作关联的输入和输出消息、消息的数据类型定义以及服务的调用机制信息。WSDL描述文件对访问Web服务的操作和访问时使用的请求/响应消息进行了抽象描述，然后将其绑定到具体的传输协议和消息格式上以最终定义具体部署的服务访问点，服务使用者可以通过WSDL文件访问服务提供者的具体功能。该技术已在互联网领域广泛应用，如实现航班信息、气象信息获取服务。服务化封装和描述的另一种方式是使用接口描述语言IDL，IDL可以对功能组件的对外交互接口进行定义，并可以使用gRPC等远程调用框架生成使用端和功能提供端框架代码，功能提供端在RPC框架内部进行功能实现，功能使用端在本地通过函数调用的方式调用其他组件的功能，两者都不用关心具体的消息封装、解析和传输过程，从而实现彼此之间的解耦。对于这两种方式，本质上都要求功能服务按照提前约定的规范进行接口设计和开发。

智能化和功能应用快速迭代的需求，使得传统紧耦合软件架构扩展性差、升级和维护成本高等问题进一步凸显，传统汽车、航空领域也开始转向松耦合架构。汽车领域采用服务化架构作为推动未来智能化汽车、软件定义汽车技术的基础框架，中国汽车工业协会协同整车厂、零部件企业，为推动智能汽车软硬件接口标准化，降低研发复杂度，构建了公共开放的平台，通过服务化技术，对汽车各个控制部件接口和输入输出消息进行了标准，约束所有的功能设备开发商，如车身控制、车辆运动控制、能量管理等开发商，需要按照约定的接口进行设计和开发，从而提升功能间的集成效率和软件复用率。

航空领域中也在逐步采用服务化思想，然而现状是航空领域具有各类异构的平台，不同类型平台上具有各种不同的功能系统，如雷达、光电、探测、侦察等设备，并且由于不同功能厂家的差异，使得不同平台以及平台上的功能接口具有不同的输入和输出接口，随着服务化成为后续系统集成的主要方案，如何实现遗留系统的集成已成为需要考虑的主要问题。服务化思想采用的是全局标准，需要结合各种功能进行定义，且要求功能厂家按照全局标准进行设计和开发，在实现异构系统功能交互信息处理时还存在诸多不足，例如：

1、全局标准定义难度大、且具有实效局限性。在嵌入式系统和航空机载领域，装备系统定制化较严重，同型设备可能由多个厂家生产，使得接口和控制要素完全统一难度较大。全局标准需要结合各型平台中的同类功能进行统一分析后形成，并且随着时间的推移和技术发展，系统装备也在不断改进，交互接口也会发生变化。因此，需要一种能够兼容各类已有系统装备接口，无需全局规范化标准，并能够实现彼此间灵活交互的机制。

2、不支持已开发功能系统间的灵活交互，推行阻力大。在航空机载系统集成领域，已存在大量装备平台，这些装备的状态已定型，并且接口总线和输入输出消息方面存在多种差异。目前的系统集成主要通过固定的方式实现设备间交互消息内容的解析和处理，无法通过一个通用的架构对这些已有的装备进行集成，并且部分方案需要对现有系统接口进行改装，修改每个老型号的功能系统，工作量大，实施困难，不是解决系统集成的最优方案。

3、不支持异构系统交互的灵活集成。在航空装备中，涉及大量各式各样以及来自不同厂家的装备，系统集成的过程中需要把各种设备按照约定的方式和输入输出接口进行交互。目前航空装备主要通过定制化方式进行系统集成，各个系统组件在设计时按照约定的交互消息进行开发，定制化接口部分直接集成在功能系统内部，当需要和其他系统进行集成时存在改动不灵活的问题，需要一种在不修改现有系统的基础上实现异构系统间灵活交互的方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种异构功能交互信息翻译系统及方法，综合考虑全局交互消息标准的局限性，支持在不对已有功能系统修改的前提下，实现彼此之间的灵活交互，并能够通过对交互消息内容以及收发双方消息映射关系进行灵活配置的异构功能交互信息翻译系统，以克服使用现有基于全局标准的功能系统集成方式时的标准定义难、推广难，不支持已开发功能系统间的灵活交互、推行阻力大，以及不支持异构系统交互的灵活高效集成的问题。

本发明的目的是通过以下方案实现的：

一种异构功能交互信息翻译系统，包括：与信息发送设备、信息接收设备进行通信，并实现信息接入处理的设备接口代理单元；与所述设备接口代理单元进行通信，并实现输入消息和输出消息之间映射处理以及翻译运行逻辑控制的消息翻译单元；以及与所述消息翻译单元内的消息翻译动作执行器相连，并实现翻译过程中使用的默认参数和全局共享信息存储的翻译状态信息共享单元。

进一步地，所述设备接口代理单元包括：与信息发送设备、信息接收设备相连接的总线数据收发路由组件，以及与总线数据收发路由组件相连的信息发送设备接口单元、信息接收设备接口单元；所述消息翻译单元包括：与消息翻译信息配置库和设备接口代理单元内的信息发送设备接口单元相连的消息组过滤组件，与消息到达时序控制组件、消息缓存组件以及消息翻译事件缓冲队列相连的消息翻译逻辑控制引擎，与消息翻译进程生成器、字段映射信息配置库、字段翻译处理函数库、翻译状态信息共享单元以及设备接口代理单元内的信息接收设备接口单元相连的消息翻译动作执行器；所述翻译状态信息共享单元包括：默认参数存储组件和全局变量存储组件；默认参数存储组件用于存储消息翻译单元执行过程中所需要使用的默认参数；全局变量存储组件用于存储消息翻译单元执行过程中所需要使用的全局变量。

进一步地，所述设备接口代理单元实现各类外部异构功能信息发送设备输出信息的接入，对接入数据进行解析处理后，发往对应的信息发送设备接口单元，同时接收来自信息接收设备接口单元的数据，通过总线数据收发路由组件输出给对应的信息接收设备。

进一步地，所述消息翻译单元接收来自信息发送设备接口单元的内部输入消息，对其所属消息组进行判断，如果是仅包含单条消息的消息组，则由消息翻译逻辑控制引擎送入消息翻译事件缓冲队列，如果是包含多条消息的消息组，则启动消息到达时序控制组件，对输入消息进行缓存，当消息组内的消息全部到达后，再由消息翻译逻辑控制引擎送入消息翻译事件缓冲队列，消息翻译进程生成器周期性的获取消息翻译事件，并启动翻译进程，由消息翻译动作执行器根据消息字段映射配置信息，调用字段翻译处理函数，将输入消息翻译为输出消息，并发送至设备代理单元内的信息接收设备接口单元。

进一步地，所述翻译状态信息共享单元对消息翻译过程中需要使用的全局变量、默认参数进行存储，并为消息翻译单元提供状态查询和存储接口。

进一步地，所述消息翻译单元根据消息翻译信息配置库、字段映射信息配置库的配置信息实现各种复杂的字段映射处理，当增加输入消息到输出消息之间的翻译规则时，在消息翻译信息配置库中增加配置，用于进行输入消息过滤；在字段映射信息配置库中增加输入消息与输出消息要素之间的转换处理关系配置。

进一步地，所述消息翻译动作执行器，对于目的消息中的每个要素，从字段映射信息配置库中查找对应的映射处理信息，然后根据映射处理信息，从翻译状态信息共享单元内的默认参数存储组件和全局变量存储组件中查询获取所需的默认变量和全局变量，然后调用字段翻译处理函数进行字段翻译处理，函数的输出是目的消息字段元素，同时将字段翻译函数执行过程中输出的全局变量存入翻译状态信息共享单元内部的全局变量存储组件，在生成所有目的消息元素后，拼接成内部输出消息，在内部输出消息头部使用信息接收设备接口单元的代号标签进行标注，最后将消息发往信息接收设备接口单元。

进一步地，所述字段翻译处理函数库，存储用于执行字段翻译处理的功能函数，其中包括了坐标转换函数、类型转换函数和算术运算函数；字段翻译处理函数库中的所有功能函数以服务的形式进行封装，用于消息翻译动作执行器调用。

一种根据所述异构功能交互信息翻译系统的方法，所述消息翻译单元对于消息翻译事件生成过程的处理流程，包括如下步骤：

S1：消息翻译单元内的消息组过滤组件接收来自设备接口代理单元内的信息发送设备接口单元的内部输入消息；

S2：消息组过滤组件根据接收到的内部输入消息携带的消息标签，查找消息翻译信息配置库，判断是否存在对应的配置项，如果存在，则继续，否则跳转至步骤S9；

S3：消息组过滤组件判断查找到的配置项信息中的翻译项输入消息组内是否为多条消息，如果是，则继续，否则跳转至步骤S7；

S4：消息翻译组逻辑控制引擎将接收到的消息缓存至消息缓存组件内；

S5：消息翻译组逻辑控制引擎调用消息到达时序控制组件，启动消息全部到达计时；

S6：消息翻译逻辑控制引擎判断消息组内的消息是否在规定的时间内到达，如果是，则继续，否则跳转至步骤S9；

S7：消息翻译逻辑控制引擎将按时接收的消息映射配置信息及其消息内容数据封装成消息翻译事件；

S8：消息翻译逻辑控制引擎将消息翻译事件送入消息翻译事件缓冲队列，完成后结束并退出；

S9：消息翻译逻辑控制引擎丢弃已到达的消息组，并从消息缓存组件中清空关联的消息，完成后结束并退出。

一种根据所述异构功能交互信息翻译系统的方法，所述消息翻译单元对于消息翻译事件执行过程的处理流程，包括如下步骤：

T1：消息翻译进程生成器从消息翻译事件缓冲队列中获取消息翻译事件、消息组和消息内容数据；

T2：消息翻译进程生成器启动消息翻译任务进程；

T3：消息翻译动作执行器根据接收到的消息组和消息内容数据，从字段映射信息配置库中查询对应的消息元素转换关系；

T4：消息翻译动作执行器从翻译状态信息共享单元中读取全局变量和默认参数；

T5：消息翻译动作执行器调用字段翻译处理函数库中的函数，将消息元素以及从翻译状态信息共享单元中读取的全局变量和默认参数作为输入，并获取返回的输出元素值；

T6：消息翻译动作执行器将计算得到的全局变量存储到翻译状态共享单元内的全局变量存储组件内；

T7：消息翻译动作执行器将计算得到的所有输出元素值封装成内部输出消息；

T8：消息翻译动作执行器将内部输出消息发往设备接口代理单元内的信息接收设备接口单元，完成后结束并退出。

本发明的有益效果包括：

本发明采用设备接口代理单元内置的总线数据收发路由组件，接入各类外部信息发送设备和信息接收设备，其与外部设备间按照特定的外部总线进行通信，并将数据路由给对应的信息发送设备接口单元和信息接收设备接口单元。信息发送设备、信息接收设备和总线数据收发路由设备之间均按照信息发送设备、信息接收设备已有的通信协议、数据格式进行收发处理，不需要对各种异构设备的接入总线、消息和协议进行修改，对已有的功能设备实现零侵入，功能系统集成者只需要明确信息发送设备的输出消息以及信息接收设备的输入消息即可，双方在运行的过程中对消息翻译过程无感知，便于对已有的各种装备功能系统进行集成，从而减少由于需要对现有功能进行改造带来的系统集成难度提升问题。

本发明采用消息翻译单元内的消息组过滤组件对输入消息进行过滤，并根据消息翻译信息配置库中的输入消息组与目的消息的映射关系，解析信息发送设备接口单元发送来的每一条输入消息，并将其放入输入消息组。输入消息组提供了一种灵活的方式，便于建立单条或多条输入消息与目的消息间的映射和翻译关系，从而提供了一种灵活的方式，便于对信息发送设备与信息接收设备之间的各种翻译情况进行建立并进行自动解析处理，充分考虑了消息映射过程的多样性。

本发明采用消息翻译逻辑控制引擎控制输入消息的到达时序，并对由多条消息组成的消息组内的消息进行缓存，当输入消息组内的所有消息到达后再生成翻译事件，并送入消息翻译事件缓冲队列，消息翻译进程生成器周期性的读取消息翻译事件缓冲队列，并启动消息翻译动作执行器，由其根据输入消息中的要素、全局变量以及默认参数，调用字段翻译处理函数生成目的消息中的每个字段，形成满足信息接收设备要求的输出消息，从而实现由输入消息到输出消息的转译处理，从而提供了一种自动感知信息发送设备输入消息的到达，并能够自动进行翻译逻辑控制的机制，提升了系统使用的便利性和灵活性。

本发明采用消息翻译信息配置库对信息发送设备的输出消息和信息接收设备的输入消息之间的映射关系进行描述，采用字段映射信息配置库对输入消息中的每个字段与输出消息中的各个字段之间的映射、以及映射过程中涉及的默认参数、全局变量和字段翻译处理函数进行描述，该描述信息按照标准化的格式进行配置，可以通过增加或修改配置信息实现不同的消息字段之间的翻译逻辑，无需对代码进行修改，便于对各类异构系统之间的复杂交互消息内容进行翻译处理，从而提升系统的灵活性，充分考虑了装备系统内组件关系的复杂性，对于提升复杂异构功能系统间的集成效率具有重要作用。

本发明适用于实现复杂异构功能系统集成过程中的消息自动解析和协同交互，可以广泛的应用于如嵌入式系统、无人机平台、航空电子设备中在不修改已有装备的前提下进行系统快速高效集成的设计与开发领域。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例异构功能交互信息翻译系统的组成结构示意图；

图2为图1的单输入消息单输出消息翻译示意图；

图3为图1的多输入消息单输出消息翻译示意图；

图4为图1的消息翻译事件生成过程处理流程图；

图5为图1的消息翻译事件执行过程处理流程图。

具体实施方式

本说明书中所有实施例公开的所有特征，或隐含公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合和/或扩展、替换。

本发明实施例技术方案提供一种异构功能交互信息翻译系统，具体涉及一种实现异构功能间交互信息自动解析与映射处理且支持灵活配置的交互信息翻译系统，主要应用于嵌入式系统和航空机载设备中基于已有功能模块进行协同样式数据交互流程的设计与开发领域。

如图1所示，在以下描述的一个实施例中，本发明提供一种异构功能交互信息翻译系统，包括：与信息发送设备、信息接收设备进行通信，实现信息接入处理的设备接口代理单元，与上述设备接口代理单元进行通信，实现输入消息和输出消息之间映射处理以及翻译运行逻辑控制的消息翻译单元，以及与消息翻译单元内的消息翻译动作执行器相连，实现翻译过程中使用的默认参数和全局共享信息存储的翻译状态信息共享单元。设备接口代理单元实现各类外部异构功能信息发送设备输出信息的接入，对输入数据进行解析处理后，发往对应的信息发送设备接口单元，同时接收来自信息接收设备接口单元的数据，通过总线数据收发路由组件输出给对应的信息接收设备；消息翻译单元接收来自信息发送设备接口单元的内部输入消息，对其所属消息组进行判断，如果是仅包含单条消息的消息组，则由消息翻译逻辑控制引擎送入消息翻译事件缓冲队列，如果是包含多条消息的消息组，则启动消息到达时序控制组件，对输入消息进行缓存，当消息组内的消息全部到达后，再由消息翻译逻辑控制引擎送入消息翻译事件缓冲队列，消息翻译进程生成器周期性的获取消息翻译事件，并启动翻译进程，由消息翻译动作执行器根据消息字段映射配置信息，调用字段翻译处理函数，将输入消息翻译为输出消息，并发送至设备代理单元内的信息接收设备接口单元；翻译状态信息共享单元对消息翻译过程中需要使用的全局变量、默认参数进行存储，并为消息翻译单元提供状态查询和存储接口。

设备接口代理单元包括：与信息发送设备、信息接收设备相连接的总线数据收发路由组件，以及与总线数据收发路由组件相连的信息发送设备接口单元、信息接收设备接口单元。信息发送设备和信息接收设备是已经实现的包含输入输出接口协议的功能实体。

设备接口代理单元接入需要进行消息翻译的信息发送设备和信息接收设备。信息发送设备通过已有的通信总线接入设备接口代理单元，设备接口代理单元内的总线数据收发路由组件接收信息发送设备对外发送的所有原始输出消息，信息发送设备和设备接口代理单元之间按照信息发送设备已有的通信协议进行数据交互。信息接收设备通过已有的通信总线接入设备接口代理单元，设备代理单元内的总线数据收发路由组件按照信息接收设备的原始输入消息格式向信息接收设备发送数据，信息接收设备和设备接口代理单元之间按照信息接收设备已有的通信协议进行数据交互。总线数据收发路由组件接收到来自信息发送设备的原始输出消息后，为每条消息增加一个标签，标签标识了信息发送设备的代号和消息的类型，然后将该消息发往与信息发送设备对应的信息发送设备接口单元。每个信息发送设备在设备接口代理单元内都有一个对应的信息发送设备接口单元。信息接收设备接口单元接收到来自消息翻译单元内的消息翻译动作执行器的内部输出消息后，将其转发给总线数据收发路由组件。内部输出消息的包头带有标签，标签标识了信息接收设备的代号和消息类型，总线收据收发路由组件接收到来自信息接收设备接口单元后，根据数据包头的设备代号，找到对应的外部信息接收设备，并将去除标签后得到的原始输入消息发往信息接收设备。每个信息接收设备在设备接口代理单元内部都有一个对应的信息接收设备接口单元。

消息翻译单元包括：与消息翻译信息配置库和设备接口代理单元内的信息发送设备接口单元相连的消息组过滤组件，与消息到达时序控制组件、消息缓存组件以及消息翻译事件缓冲队列相连的消息翻译逻辑控制引擎，与消息翻译进程生成器、字段映射信息配置库、字段翻译处理函数库、翻译状态信息共享单元以及设备接口代理单元内的信息接收设备接口单元相连的消息翻译动作执行器。

消息翻译信息配置库中存储用于进行翻译的输入消息组和目的消息之间的映射关系，配置信息的存储格式如下：

{

配置编号，消息i,

{

翻译项1：输入消息组{消息i,消息a,消息b,…,消息m}à目的消息p}，

翻译项2：输入消息组{消息i,消息x,消息y,…,消息n}à目的消息q}

}

}，

配置信息描述了一条消息所关联的翻译项信息。每条翻译项描述了输入消息组内的消息到目的消息间的翻译配置信息。输入消息组内可以包含单条消息，也可以包含多条消息。同一条消息可以包含多条翻译项。输入消息组内的每条消息都来自信息发送设备接口单元发往消息翻译单元的内部输入消息，目的消息都对应于消息翻译单元发往信息接收设备接口单元的内部输出消息。

消息翻译单元的处理流程由信息发送设备接口单元发送的内部输入消息触发。消息组过滤组件接收来自信息发送设备接口单元的内部输入信息，对于接收到的每条消息，检索消息翻译信息配置库，如果存在与其相关的配置项，则解析配置信息中的翻译项，将查询到的配置信息和消息内容数据发往消息翻译逻辑控制引擎；如果在消息翻译信息配置库中无法获取配置项，则丢弃该条消息，不做处理。消息翻译逻辑控制引擎对接收到的消息组过滤组件发送的配置信息进行分析，如果消息所在的输入消息组内只有一条消息，则直接生成消息翻译事件，并送入消息翻译事件缓冲队列。消息翻译事件包含了输入消息组和目的消息之间的映射信息，以及输入消息组内所有消息的内容数据。如果消息所在的输入消息组包含多条消息，则将该消息存入消息缓存组件进行缓存，并启动消息到达时序控制组件，对于当前输入消息组内的消息启动定时控制，如果消息组内的消息在约定的时间内全部到达，则生成消息翻译事件，并送入消息翻译事件缓冲队列。如果消息翻译组内的全部消息未来定时器约定的时间内到达，则从消息缓存组件中删除输入消息组内的所有消息，不再进行目的消息翻译生成处理操作。

消息翻译单元内的消息翻译进程生成器从消息翻译事件缓冲队列中获取消息翻译事件，启动消息翻译进程，并将消息翻译事件信息发往消息翻译动作执行器，由其完成输入消息组到目的消息的翻译处理动作，当翻译完成后退出进程，实现多条消息翻译事件的并行执行。

字段映射信息配置库中存储了输入消息组中各个消息与目的消息字段要素之间的映射和处理关系，以及执行映射过程中所需的全局变量和默认参数，配置信息格式如下：

{

处理函数：funcT，

输入消息：x，元素：a，…；

输入消息：y，元素：c，…；

输出消息：z，元素：w，

全局变量：u，…；

默认参数：j，…；

}

字段翻译处理函数库存储用于执行字段翻译处理的功能函数，其中包括了坐标转换函数、类型转换函数、算术运算函数等，字段翻译处理函数库中的所有功能函数以服务的形式进行封装，用于消息翻译动作执行器调用。字段翻译处理函数的输入包括输入消息要素、全局变量和默认参数，输出信息包括输出消息要素和全局变量。

消息翻译动作执行器对于目的消息中的每个要素，从字段映射信息配置库中查找对应的映射处理信息，然后根据映射处理信息，从翻译状态信息共享单元内的默认参数存储组件和全局变量存储组件中查询获取所需的默认变量和全局变量，然后调用字段翻译处理函数进行字段翻译处理，函数的输出是目的消息字段元素，同时将字段翻译函数执行过程中输出的全局变量存入翻译状态信息共享单元内部的全局变量存储组件，在生成所有目的消息元素后，拼接成内部输出消息，在内部输出消息头部使用信息接收设备接口单元的代号标签进行标注，最后将消息发往信息接收设备接口单元。

翻译状态信息共享单元包括：默认参数存储组件和全局变量存储组件。默认参数存储组件用于存储消息翻译单元执行过程中所需要使用的默认参数。全局变量存储组件用于存储消息翻译单元执行过程中所需要使用的全局变量。翻译状态信息共享单元对外提供默认参数和全局变量查询和存储接口，并将对应的信息存储在默认参数存储组件和全局变量存储组件内。

在可选的实施例中，在进行信息发送设备和信息接收设备组成的复杂系统集成时，无需对信息发送设备和信息接收设备做任何修改，两者均通过已有的总线接口、数据协议和格式与设备接口代理单元进行通信。设备接口代理单元通过CAN、RS232、RS485等物理总线接入外部设备，在其内部由总线数据收发路由组件识别各个外部设备的交互协议和数据，并转化为内部数据用于翻译处理，从而实现对已有功能系统的集成。

在可选的实施例中，消息翻译单元根据消息翻译信息配置库、字段映射信息配置库的配置信息实现各种复杂的字段映射处理，在增加新的输入消息到输出消息之间的翻译要求时，无需进行代码修改。信息发送设备的输出消息到信息接收设备的输入消息间包含多种翻译，翻译的过程根据输入消息中的要素生成输出消息要素，当增加输入消息到输出消息之间的翻译规则时，首先在消息翻译信息配置库中增加配置，用于进行输入消息过滤；另外在字段映射信息配置库中增加输入消息与输出消息要素之间的转换处理关系配置。消息翻译信息配置和字段映射信息配置均采用标准化的XML格式进行描述，由字段映射建模工具进行建模，并将其作为消息翻译单元的配置项，实现各种复杂映射关系的灵活支持，无需对消息翻译单元代码进行修改。

在可选的实施例中，消息翻译单元对于设备接口代理单元内的信息发送设备接口单元发送的内部输入消息顺序不敏感。内部输入消息与信息发送设备发往设备接口代理单元的原始输出消息顺序一致。消息翻译单元通过内部的消息组过滤组件自动判断每条输入消息所在的输入消息组，判断可能触发的消息翻译过程，对于由多条输入消息组成的输入消息组，则自动通过消息缓存组件对输入消息组内已到达的消息进行缓存，并通过消息到达时序控制组件，根据消息组内消息到达时间要求进行即时处理，当输入消息组内的消息全部到达后，生成消息翻译事件，触发后续的消息翻译动作，消息翻译过程自动化完成，无需用户参与。

如图2所示，在可选的实施例中，源输入消息由一条消息组成，目的消息的要素由单条源消息的要素、默认参数和全局变量经过处理逻辑运算得到。源输入消息X包括三个要素：元素X.a、元素X.b和元素X.c；目的消息Z包括两个要素：元素Z.m和元素Z.n。目的消息中的元素Z.m以元素X.a为输入，并通过读取全局变量和默认参数后，经过处理逻辑P计算得到；元素Z.N以元素X.b、元素X.c为输入，经过处理逻辑Q计算得到。

如图3所示，在可选的实施例中，源输入消息由两条消息组成，目的消息的要素由两条消息中的要素、全局变量和默认参数经过处理逻辑运算得到。源输入消息E包括两个要素：元素E.a和元素E.b；源输入消息F包括两个要素：元素F.a和元素F.b；目的消息G包括两个要素：元素G.M和元素G.N。目的消息G中的元素G.M以元素E.a、元素F.a为输入，经过处理逻辑R计算得到。目的消息G中的元素G.N以元素E.b、元素F.b为输入，并通过读取全局变量和默认参数后，经过处理逻辑S计算得到。

如图4所示，本发明中消息翻译单元对于消息翻译事件生成过程的处理流程如下：

S1：消息翻译单元内的消息组过滤组件接收来自设备接口代理单元内的信息发送设备接口单元的内部输入消息；

S2：消息组过滤组件根据接收到的内部输入消息携带的消息标签，查找消息翻译信息配置库，判断是否存在对应的配置项，如果存在，则继续，否则跳转至S9；

S3：消息组过滤组件判断查找到的配置项信息中的翻译项输入消息组内是否为多条消息，如果是，则继续，否则跳转至S7；

S4：消息翻译组逻辑控制引擎将接收到的消息缓存至消息缓存组件内；

S5：消息翻译组逻辑控制引擎调用消息到达时序控制组件，启动消息全部到达计时；

S6：消息翻译逻辑控制引擎判断消息组内的消息是否在规定的时间内到达，如果是，则继续，否则跳转至S9；

S7：消息翻译逻辑控制引擎将按时接收的消息映射配置信息及其消息内容数据封装成消息翻译事件；

S8：消息翻译逻辑控制引擎将消息翻译事件送入消息翻译事件缓冲队列，完成后结束并退出；

S9：消息翻译逻辑控制引擎丢弃已到达的消息组，并从消息缓存组件中清空关联的消息，完成后结束并退出。

如图5所示，本发明中消息翻译单元对于消息翻译事件执行过程的处理流程如下：

T1：消息翻译进程生成器从消息翻译事件缓冲队列中获取消息翻译事件、消息组和消息内容数据；

T2：消息翻译进程生成器启动消息翻译任务进程；

T3：消息翻译动作执行器根据接收到的消息组和消息内容数据，从字段映射信息配置库中查询对应的消息元素转换关系；

T4：消息翻译动作执行器从翻译状态信息共享单元中读取全局变量和默认参数；

T5：消息翻译动作执行器调用字段翻译处理函数库中的函数，将消息元素以及从翻译状态信息共享单元中读取的全局变量和默认参数作为输入，并获取返回的输出元素值；

T6：消息翻译动作执行器将计算得到的全局变量存储到翻译状态共享单元内的全局变量存储组件内；

T7：消息翻译动作执行器将计算得到的所有输出元素值封装成内部输出消息；

T8：消息翻译动作执行器将内部输出消息发往设备接口代理单元内的信息接收设备接口单元，完成后结束并退出。

实施例1

一种异构功能交互信息翻译系统，包括：与信息发送设备、信息接收设备进行通信，并实现信息接入处理的设备接口代理单元；与所述设备接口代理单元进行通信，并实现输入消息和输出消息之间映射处理以及翻译运行逻辑控制的消息翻译单元；以及与所述消息翻译单元内的消息翻译动作执行器相连，并实现翻译过程中使用的默认参数和全局共享信息存储的翻译状态信息共享单元。

实施例2

在实施例1的基础上，所述设备接口代理单元包括：与信息发送设备、信息接收设备相连接的总线数据收发路由组件，以及与总线数据收发路由组件相连的信息发送设备接口单元、信息接收设备接口单元；

所述消息翻译单元包括：与消息翻译信息配置库和设备接口代理单元内的信息发送设备接口单元相连的消息组过滤组件，与消息到达时序控制组件、消息缓存组件以及消息翻译事件缓冲队列相连的消息翻译逻辑控制引擎，与消息翻译进程生成器、字段映射信息配置库、字段翻译处理函数库、翻译状态信息共享单元以及设备接口代理单元内的信息接收设备接口单元相连的消息翻译动作执行器；

所述翻译状态信息共享单元包括：默认参数存储组件和全局变量存储组件；默认参数存储组件用于存储消息翻译单元执行过程中所需要使用的默认参数；全局变量存储组件用于存储消息翻译单元执行过程中所需要使用的全局变量。

实施例3

在实施例2的基础上，所述设备接口代理单元实现各类外部异构功能信息发送设备输出信息的接入，对接入数据进行解析处理后，发往对应的信息发送设备接口单元，同时接收来自信息接收设备接口单元的数据，通过总线数据收发路由组件输出给对应的信息接收设备。

实施例4

在实施例2的基础上，所述消息翻译单元接收来自信息发送设备接口单元的内部输入消息，对其所属消息组进行判断，如果是仅包含单条消息的消息组，则由消息翻译逻辑控制引擎送入消息翻译事件缓冲队列，如果是包含多条消息的消息组，则启动消息到达时序控制组件，对输入消息进行缓存，当消息组内的消息全部到达后，再由消息翻译逻辑控制引擎送入消息翻译事件缓冲队列，消息翻译进程生成器周期性的获取消息翻译事件，并启动翻译进程，由消息翻译动作执行器根据消息字段映射配置信息，调用字段翻译处理函数，将输入消息翻译为输出消息，并发送至设备代理单元内的信息接收设备接口单元。

实施例5

在实施例2的基础上，所述翻译状态信息共享单元对消息翻译过程中需要使用的全局变量、默认参数进行存储，并为消息翻译单元提供状态查询和存储接口。

实施例6

在实施例2的基础上，所述消息翻译单元根据消息翻译信息配置库、字段映射信息配置库的配置信息实现各种复杂的字段映射处理，当增加输入消息到输出消息之间的翻译规则时，在消息翻译信息配置库中增加配置，用于进行输入消息过滤；在字段映射信息配置库中增加输入消息与输出消息要素之间的转换处理关系配置。

实施例7

在实施例2的基础上，所述消息翻译动作执行器，对于目的消息中的每个要素，从字段映射信息配置库中查找对应的映射处理信息，然后根据映射处理信息，从翻译状态信息共享单元内的默认参数存储组件和全局变量存储组件中查询获取所需的默认变量和全局变量，然后调用字段翻译处理函数进行字段翻译处理，函数的输出是目的消息字段元素，同时将字段翻译函数执行过程中输出的全局变量存入翻译状态信息共享单元内部的全局变量存储组件，在生成所有目的消息元素后，拼接成内部输出消息，在内部输出消息头部使用信息接收设备接口单元的代号标签进行标注，最后将消息发往信息接收设备接口单元。

实施例8

在实施例4的基础上，所述字段翻译处理函数库，存储用于执行字段翻译处理的功能函数，其中包括了坐标转换函数、类型转换函数和算术运算函数；字段翻译处理函数库中的所有功能函数以服务的形式进行封装，用于消息翻译动作执行器调用。

实施例9

一种根据实施例2~实施例8任一项所述异构功能交互信息翻译系统的方法，所述消息翻译单元对于消息翻译事件生成过程的处理流程，包括如下步骤：

S1：消息翻译单元内的消息组过滤组件接收来自设备接口代理单元内的信息发送设备接口单元的内部输入消息；

S2：消息组过滤组件根据接收到的内部输入消息携带的消息标签，查找消息翻译信息配置库，判断是否存在对应的配置项，如果存在，则继续，否则跳转至步骤S9；

S3：消息组过滤组件判断查找到的配置项信息中的翻译项输入消息组内是否为多条消息，如果是，则继续，否则跳转至步骤S7；

S4：消息翻译组逻辑控制引擎将接收到的消息缓存至消息缓存组件内；

S5：消息翻译组逻辑控制引擎调用消息到达时序控制组件，启动消息全部到达计时；

S6：消息翻译逻辑控制引擎判断消息组内的消息是否在规定的时间内到达，如果是，则继续，否则跳转至步骤S9；

S7：消息翻译逻辑控制引擎将按时接收的消息映射配置信息及其消息内容数据封装成消息翻译事件；

S8：消息翻译逻辑控制引擎将消息翻译事件送入消息翻译事件缓冲队列，完成后结束并退出；

S9：消息翻译逻辑控制引擎丢弃已到达的消息组，并从消息缓存组件中清空关联的消息，完成后结束并退出。

实施例10

一种根据实施例2~实施例8任一项所述异构功能交互信息翻译系统的方法，所述消息翻译单元对于消息翻译事件执行过程的处理流程，包括如下步骤：

T1：消息翻译进程生成器从消息翻译事件缓冲队列中获取消息翻译事件、消息组和消息内容数据；

T2：消息翻译进程生成器启动消息翻译任务进程；

T3：消息翻译动作执行器根据接收到的消息组和消息内容数据，从字段映射信息配置库中查询对应的消息元素转换关系；

T4：消息翻译动作执行器从翻译状态信息共享单元中读取全局变量和默认参数；

T5：消息翻译动作执行器调用字段翻译处理函数库中的函数，将消息元素以及从翻译状态信息共享单元中读取的全局变量和默认参数作为输入，并获取返回的输出元素值；

T6：消息翻译动作执行器将计算得到的全局变量存储到翻译状态共享单元内的全局变量存储组件内；

T7：消息翻译动作执行器将计算得到的所有输出元素值封装成内部输出消息；

T8：消息翻译动作执行器将内部输出消息发往设备接口代理单元内的信息接收设备接口单元，完成后结束并退出。

需要说明的是，在本发明权利要求书中所限定的保护范围内，以下实施例均可以从上述具体实施方式中，例如公开的技术原理，公开的技术特征或隐含公开的技术特征等，以合乎逻辑的任何方式进行组合和/或扩展、替换。

描述于本发明实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现，所描述的单元也可以设置在处理器中。其中，这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行上述各种可选实现方式中提供的方法。

作为另一方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质可以是上述实施例中描述的电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被一个该电子设备执行时，使得该电子设备实现上述实施例中所述的方法。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

上述技术方案只是本发明的一种实施方式，对于本领域内的技术人员而言，在本发明公开了应用方法和原理的基础上，很容易做出各种类型的改进或变形，而不仅限于本发明上述具体实施方式所描述的方法，因此前面描述的方式只是优选的，而并不具有限制性的意义。

除以上实例以外，本领域技术人员根据上述公开内容获得启示或利用相关领域的知识或技术进行改动获得其他实施例，各个实施例的特征可以互换或替换，本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种异构功能交互信息翻译系统，其特征在于，包括：与信息发送设备、信息接收设备进行通信，并实现信息接入处理的设备接口代理单元；与所述设备接口代理单元进行通信，并实现输入消息和输出消息之间映射处理以及翻译运行逻辑控制的消息翻译单元；以及与所述消息翻译单元内的消息翻译动作执行器相连，并实现翻译过程中使用的默认参数和全局共享信息存储的翻译状态信息共享单元；

信息发送设备和设备接口代理单元之间按照信息发送设备已有的通信协议进行数据交互；信息接收设备通过已有的通信总线接入设备接口代理单元；

消息翻译信息配置库中存储用于进行翻译的输入消息组和目的消息之间的映射关系；

所述设备接口代理单元包括：与信息发送设备、信息接收设备相连接的总线数据收发路由组件，以及与总线数据收发路由组件相连的信息发送设备接口单元、信息接收设备接口单元；

所述消息翻译单元包括：与消息翻译信息配置库和设备接口代理单元内的信息发送设备接口单元相连的消息组过滤组件，与消息到达时序控制组件、消息缓存组件以及消息翻译事件缓冲队列相连的消息翻译逻辑控制引擎，与消息翻译进程生成器、字段映射信息配置库、字段翻译处理函数库、翻译状态信息共享单元以及设备接口代理单元内的信息接收设备接口单元相连的消息翻译动作执行器；

所述翻译状态信息共享单元包括：默认参数存储组件和全局变量存储组件；默认参数存储组件用于存储消息翻译单元执行过程中所需要使用的默认参数；全局变量存储组件用于存储消息翻译单元执行过程中所需要使用的全局变量；

所述设备接口代理单元实现各类外部异构功能信息发送设备输出信息的接入，对接入数据进行解析处理后，发往对应的信息发送设备接口单元，同时接收来自信息接收设备接口单元的数据，通过总线数据收发路由组件输出给对应的信息接收设备。

2.根据权利要求1所述的异构功能交互信息翻译系统，其特征在于，

所述消息翻译单元接收来自信息发送设备接口单元的内部输入消息，对其所属消息组进行判断，如果是仅包含单条消息的消息组，则由消息翻译逻辑控制引擎送入消息翻译事件缓冲队列，如果是包含多条消息的消息组，则启动消息到达时序控制组件，对输入消息进行缓存，当消息组内的消息全部到达后，再由消息翻译逻辑控制引擎送入消息翻译事件缓冲队列，消息翻译进程生成器周期性的获取消息翻译事件，并启动翻译进程，由消息翻译动作执行器根据消息字段映射配置信息，调用字段翻译处理函数，将输入消息翻译为输出消息，并发送至设备代理单元内的信息接收设备接口单元。

3.根据权利要求1所述的异构功能交互信息翻译系统，其特征在于，

所述翻译状态信息共享单元对消息翻译过程中需要使用的全局变量、默认参数进行存储，并为消息翻译单元提供状态查询和存储接口。

4.根据权利要求1所述的异构功能交互信息翻译系统，其特征在于，

所述消息翻译单元根据消息翻译信息配置库、字段映射信息配置库的配置信息实现各种复杂的字段映射处理，当增加输入消息到输出消息之间的翻译规则时，在消息翻译信息配置库中增加配置，用于进行输入消息过滤；在字段映射信息配置库中增加输入消息与输出消息要素之间的转换处理关系配置。

5.根据权利要求1所述的异构功能交互信息翻译系统，其特征在于，

所述消息翻译动作执行器，对于目的消息中的每个要素，从字段映射信息配置库中查找对应的映射处理信息，然后根据映射处理信息，从翻译状态信息共享单元内的默认参数存储组件和全局变量存储组件中查询获取所需的默认变量和全局变量，然后调用字段翻译处理函数进行字段翻译处理，函数的输出是目的消息字段元素，同时将字段翻译函数执行过程中输出的全局变量存入翻译状态信息共享单元内部的全局变量存储组件，在生成所有目的消息元素后，拼接成内部输出消息，在内部输出消息头部使用信息接收设备接口单元的代号标签进行标注，最后将消息发往信息接收设备接口单元。

6.根据权利要求2所述的异构功能交互信息翻译系统，其特征在于，

所述字段翻译处理函数库，存储用于执行字段翻译处理的功能函数，其中包括了坐标转换函数、类型转换函数和算术运算函数；字段翻译处理函数库中的所有功能函数以服务的形式进行封装，用于消息翻译动作执行器调用。

7.一种根据权利要求1~6任一项所述异构功能交互信息翻译系统的方法，其特征在于，所述消息翻译单元对于消息翻译事件生成过程的处理流程，包括如下步骤：

S1：消息翻译单元内的消息组过滤组件接收来自设备接口代理单元内的信息发送设备接口单元的内部输入消息；

S2：消息组过滤组件根据接收到的内部输入消息携带的消息标签，查找消息翻译信息配置库，判断是否存在对应的配置项，如果存在，则继续，否则跳转至步骤S9；

S3：消息组过滤组件判断查找到的配置项信息中的翻译项输入消息组内是否为多条消息，如果是，则继续，否则跳转至步骤S7；

S4：消息翻译组逻辑控制引擎将接收到的消息缓存至消息缓存组件内；

S5：消息翻译组逻辑控制引擎调用消息到达时序控制组件，启动消息全部到达计时；

S6：消息翻译逻辑控制引擎判断消息组内的消息是否在规定的时间内到达，如果是，则继续，否则跳转至步骤S9；

S7：消息翻译逻辑控制引擎将按时接收的消息映射配置信息及其消息内容数据封装成消息翻译事件；

S8：消息翻译逻辑控制引擎将消息翻译事件送入消息翻译事件缓冲队列，完成后结束并退出；

S9：消息翻译逻辑控制引擎丢弃已到达的消息组，并从消息缓存组件中清空关联的消息，完成后结束并退出。

8.一种根据权利要求1~6任一项所述异构功能交互信息翻译系统的方法，其特征在于，所述消息翻译单元对于消息翻译事件执行过程的处理流程，包括如下步骤：

T1：消息翻译进程生成器从消息翻译事件缓冲队列中获取消息翻译事件、消息组和消息内容数据；

T2：消息翻译进程生成器启动消息翻译任务进程；

T3：消息翻译动作执行器根据接收到的消息组和消息内容数据，从字段映射信息配置库中查询对应的消息元素转换关系；

T4：消息翻译动作执行器从翻译状态信息共享单元中读取全局变量和默认参数；

T5：消息翻译动作执行器调用字段翻译处理函数库中的函数，将消息元素以及从翻译状态信息共享单元中读取的全局变量和默认参数作为输入，并获取返回的输出元素值；

T6：消息翻译动作执行器将计算得到的全局变量存储到翻译状态共享单元内的全局变量存储组件内；

T7：消息翻译动作执行器将计算得到的所有输出元素值封装成内部输出消息；

T8：消息翻译动作执行器将内部输出消息发往设备接口代理单元内的信息接收设备接口单元，完成后结束并退出。

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