CN116260581B - 一种控制信号远程传输方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种控制信号远程传输方法及系统，涉及通信传输技术领域，包括管控中心，所述管控中心通信连接有用户端、服务终端、设备号码池、设备控制模块和设备群，其中用户端用于用户申请操作请求，并基于操作请求执行结果向服务终端发送申诉请求；服务终端用于根据用户申请的操作请求是否合法向设备号码池发送指令；设备号码池用于根据指令映射表找寻对应设备号码，并对找寻的设备号码进行加密；设备控制模块用于根据设备号码向设备群发送控制信号；设备群由若干个设备组成，用于接收并解析控制信号，并根据解析结果使对应设备执行相应操作。

Description

一种控制信号远程传输方法及系统

技术领域

本发明涉及通信传输技术领域，具体是一种控制信号远程传输方法及系统。

背景技术

随着控制信号的应用越来越广，其所面临的挑战也越来越多，例如如何在进行传输时确保控制信号及相关数据的隐秘性，同时能实现对数据流向的简便溯源；

在控制信号传输的过程中普遍存在发送端与接收端的时钟频率不一致，导致传输丢失或造成传输结果错误，当控制信号是由快时钟域到慢时钟域传输时，易出现接收方接收不到控制信号的情况，当控制信号是由慢时钟域到快时钟域传输时，因快时钟域的信号脉冲上升过程恰好对慢时钟域的信号脉冲的变化过程，导致控制信号变化时间不足，产生亚稳定状态，进而导致传输结果出错，为此提供一种控制信号远程传输方法及系统。

发明内容

一种控制信号远程传输系统，包括管控中心，所述管控中心通信连接有用户端、服务终端、设备号码池、设备控制模块和设备群；

所述用户端用于用户申请操作请求，并基于操作请求执行结果向服务终端发送申诉请求；

所述服务终端用于根据用户申请的合法操作请求向设备号码池发送指令；

所述设备号码池用于根据指令映射表找寻对应设备号码，并对找寻的设备号码进行加密；

所述设备控制模块用于根据设备号码向设备群发送控制信号；

所述设备群由若干个设备组成，用于接收并解析控制信号，并根据解析结果使对应设备执行相应操作。

进一步的，所述用户端的功能包括：

用户可通过用户端远程控制设备群的对应设备完成其自定义的相关操作，进而向服务终端发送操作请求，并可通过用户端远程查设备群执行的操作结果；

用户端设有申诉功能，若用户认为设备群执行的操作结果不符合预期，可通过申诉功能向服务终端发送重新执行操作的请求。

进一步的，所述服务终端的功能包括：

服务终端检测用户申请的操作请求是否合法，若检测操作请求不合法，则驳回该申请，并向用户发送“申请失败”的提示，若检测到用户操作请求为合法操作请求，则向设备号码池发送对应指令；

服务终端接收到来自用户端的申诉请求，并判断其是否成立，若成立则重新执行用户申诉的操作请求，若不成立则向用户发送“执行结果无误”的提示。

进一步的，设备号码池对设备号码加密的过程包括：

设备号码采用字母替换加密方法进行加密并生成加密日志上传至数据库中，同时设置接收验证码与加密日志进行关联，其中加密日志中包含未进行加密处理的字母串和加密过程；

所述字母替换加密方法采用二十六个英语字母对应替换设备号码，其中对应关系为0-E，1-Q，2-W，3-R，4-B，5-Y，6-K，7-M，8-Z，9-V，“.”-J，每次设备号码池对设备号码进行加密前，随机生成一串无序且比对应设备号码长的字母串，根据设备号码中各个数字与字母的对应关系，从字母串的第一位开始寻找，将与数字对应的字母删除，直到所有设备号码全部对应删除，进而得到的字母串即为加密后的设备号码，若字母串中没有某个数字对应的字母，则将该数字对应的字母放置到字母串最后一位。

进一步的，根据时钟频率的不同，设备控制模块采取的措施包括：

若设备控制模块的时钟频率大于设备群中对应设备的时钟频率，控制信号是由快时钟域到慢时钟域的传输，则设备群设置反馈机制，若设备群中的对应设备确认接收到控制信号后向设备控制模块发送接收反馈，同时设备控制模块按周期重复发送同一个控制信号，直到接收到来自设备群中的对应设备的接收反馈才停止发送控制信号；

若设备控制模块的时钟频率小于或等于设备群中对应设备的时钟频率，则控制信号是由慢时钟域到快时钟域的传输，进而根据双方的时钟频率动态延长控制信号的传输时间。

进一步的，所述设备群的接收并解析控制信号的过程包括：

设备群接收到控制信号后，解析控制信号获得对应的设备号码，根据解析出的设备号码向设备控制模块反馈解析结果，若设备控制模块判断解析结果错误时，则设备群自动删除接收到的控制信号和解析出的设备号码；

若设备控制模块判断解析结果正确时，则设备群根据设备号码找寻对应设备，并根据设备号码中的操作码执行出相应操作，并将执行的操作结果发送至服务终端，服务终端接收后向用户发送“执行成功”的提示。

本发明还提供了一种控制信号远程传输系统的远程传输方法，包括以下步骤：

步骤一，服务终端根据用户操作请求向设备号码池发送指令，设备号码池根据指令寻找对应设备号码；

步骤二，设备控制模块根据设备号码查询对应设备，并根据向对应设备发送控制信号；

步骤三，设备控制模块向对应设备发送控制信号前，检测对应设备的时钟频率，并根据检测结果做出相应措施；

步骤四，对应设备接收到控制信号后，解析控制信号并根据解析结果做出相应操作。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

系统内的设备号码在传输时采用字母替换的方式进行加密，且设置接收验证码，若需要对加密的设备号码进行解密时，需要先获得其对应的接收验证码，并根据接收验证码获得解密方法，保证设备号码隐秘性的同时，实现了对数据流向的溯源；

控制信号的发送端在发送前检测接收端的时钟频率，根据双方的时钟频率大小关系判断是由快时钟域到慢时钟域传输，还是慢时钟域到快时钟域传输，进而发送端按周期重复发送控制信号，直到接收到来自接收端的接收确认反馈才停止发送；若是慢时钟域到快时钟域传输，则延长控制信号的传输时间；二者都在一定程度上减少了传输控制信号时双方的时钟频率不同而造成的信号丢失状况。

附图说明

图1为本发明的系统原理图；

图2为本发明的方法流程图。

具体实施方式

如图1所示，一种控制信号远程传输系统，包括管控中心，所述管控中心通信连接有用户端、服务终端、设备号码池、设备控制模块和设备群，并设有数据库用于存储系统各个区域产生的数据。

所述用户端用于用户申请操作请求，并基于操作请求的执行结果向服务终端发送申诉请求，具体包括：

用户端由用户使用，用户可通过用户端远程控制设备群完成其自定义的相关操作，进而向服务终端发送操作请求，并可通过用户端远程查设备群执行的操作结果；

进一步的，用户端设有申诉功能，若用户认为设备群执行的操作结果不符合预期，可通过申诉功能向服务终端发送重新执行操作的请求。

所述服务端用于根据用户申请的操作请求是否合法向设备号码池发送指令，具体包括：

服务终端检测用户申请的操作请求是否合法，若检测操作请求不合法，则驳回该申请，并向用户发送“申请失败”的提示，若检测到用户操作请求为合法操作请求，则向设备号码池发送对应指令；

进一步的，服务终端接收到来自用户端的申诉请求，根据申诉请求的内容和设备群执行的操作结果判断用户的申诉请求是否成立，若判断申诉请求成立，则重新执行用户的操作请求，若判断申述请求不成立，则向用户发送“执行结果无误”的提示。

所述设备号码池用于根据指令映射表找寻对应设备号码，并对找寻的设备号码进行加密，具体包括：

设备号码池接收来自服务终端的指令后，根据指令映射表找寻对应设备号码，找寻结束后，对设备号码采用字母替换加密方法进行加密并生成加密日志上传至数据库中，同时设置接收验证码与加密日志进行关联，其中加密日志中包含未进行加密处理的字母串和加密过程；

所述字母替换加密方法采用二十六个英语字母对应替换设备号码，其中对应关系为0-E，1-Q，2-W，3-R，4-B，5-Y，6-K，7-M，8-Z，9-V，“.”-J，每次设备号码池对设备号码进行加密前，随机生成一串无序且比对应设备号码长的字母串，根据设备号码中各个数字与字母的对应关系，从字母串的第一位开始寻找，将与数字对应的字母删除，直到所有设备号码全部对应删除，进而得到的字母串即为加密后的设备号码，若字母串中没有某个数字对应的字母，则将该数字对应的字母放置到字母串最后一位；

例如一串设备号码为122.168.43.623678，设备号码池随机生成的字母串为QTYWWERYHUSHDBCGAC，则经过加密后的字母串为TYEYHUSHDCGACJQKZJJKJWK；

加密完成后，将加密后的设备号码发送至设备控制模块。

所述设备控制模块用于根据设备号码向设备群发送控制信号，具体过程包括：

设备控制模块接收加密后的设备号码后，根据接收的加密设备号向设备号码池发送获取接收验证码请求，设备号码池响应请求后将接收验证码发送至设备控制模块；

设备控制模块根据接收验证码从数据库中获取对应加密日志，并根据加密日志对加密后的设备号码进行解密，根据解密后的设备号码查询对应设备并向对应设备发送控制信号；

需要说明的是，所述设备号码由对应设备的IP地址和操作码组成，每个设备对应有多个设备号码，其中每个设备号码对应执行的操作皆不相同；

需要进一步说明的是，设备控制模块向对应设备发送控制信号前，检测设备群中的对应设备的时钟频率，并根据检测结果做出相应措施；

具体的，设备控制模块向设备群中的对应设备发送时钟频率检测请求，设备群中的对应设备响应请求后向设备控制模块发送自身时钟频率P₂，对比设备控制模块的时钟频率P₁；

若时钟频率P₁大于时钟频率P₂，则控制信号是由快时钟域到慢时钟域的传输，易出现接收方接收不到控制信号的情况；

设备群设置反馈机制，若设备群中的对应设备确认接收到控制信号后向设备控制模块发送接收反馈，同时设备控制模块按周期重复发送同一个控制信号，直到接收到来自设备群中的对应设备的接收反馈才停止发送控制信号；

进一步的，若时钟频率P₁小于或等于时钟频率P₂，则控制信号是由慢时钟域到快时钟域的传输，常出现亚稳态的状况，如在控制信号传输的过程中，由慢时钟域传输的控制信号到快时钟域的过程中，其快时钟域的信号脉冲上升过程恰好对慢时钟域的信号脉冲的变化过程，导致控制信号变化时间不足，产生亚稳定状态，亚稳定状态消失后，造成变化后的控制信息的准确性下降，若变化后的控制信号是错误的，则会使接收控制信号的对应设备做出错误的操作；

进一步的，在设备控制模块向对应设备发送控制信号的过程是由慢时钟域到快时钟域的传输，则在传输前动态延长控制信号的传输时间，以此避免出现快时钟域的信号脉冲上升过程恰好对慢时钟域的信号脉冲的变化过程的情况，进而出现亚稳定状态，延长时间计算采用的公式：

其中，T表示控制信号传输时的延长时间，P₁表示快时钟域的时钟频率，P₂表示慢时钟域的时钟频率，g为随机数且g∈（0,1）；

需要进一步说明的是，设备群中的对应设备在接收并解析控制信号后，根据解析结果反馈验证接收的控制信号是否正确。

所述设备群由若干个设备组成，用于接收并解析控制信号，并根据解析结果使对应设备执行相应操作，具体包括：

设备群接收到控制信号后，解析控制信号获得对应的设备号码，根据解析出的设备号码向设备控制模块反馈解析结果，若设备控制模块判断解析结果错误时，则设备群自动删除接收到的控制信号和解析出的设备号码；

若设备控制模块判断解析结果正确时，则设备群根据设备号码找寻对应设备，并根据设备号码中的操作码执行出相应操作，并将执行的操作结果发送至服务终端，服务终端接收后向用户发送“执行成功”的提示；

可选的，用户在接收到“执行成功”的提示后，可检测对应设备完成的操作是否符合预期，若符合预期，则用户可进行下一次操作，若不符合预期，则用户可向服务终端发送操作有误的申诉，服务终端接收操作有误申诉后，根据对应设备执行的操作结果和判断申诉请求是否成立，若不成立，则向用户发送“执行结果无误”的提示，若判断申诉请求成立，则重新执行上述所有操作，直到用户开始下一次操作。

如图2所示，本发明还公开了一种控制信号远程传输方法，包括以下步骤：

步骤一，服务终端根据用户操作请求向设备号码池发送指令，设备号码池根据指令寻找对应设备号码；

步骤二，设备控制模块根据设备号码查询对应设备，并根据向对应设备发送控制信号；

步骤三，设备控制模块向对应设备发送控制信号前，检测对应设备的时钟频率，并根据检测结果做出相应措施；

步骤四，对应设备接收到控制信号后，解析控制信号并根据解析结果做出相应操作。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。

Claims (6)

1.一种控制信号远程传输系统，包括管控中心，其特征在于，所述管控中心通信连接有用户端、服务终端、设备号码池、设备控制模块和设备群；

所述用户端用于用户申请操作请求，并基于操作请求执行结果向服务终端发送申诉请求；

所述服务终端用于根据用户申请的合法操作请求向设备号码池发送指令；

所述设备号码池用于根据指令映射表找寻对应设备号码，并对找寻的设备号码进行加密，加密完成后，将加密后的设备号码发送至设备控制模块；

所述设备控制模块用于根据设备号码向设备群发送控制信号；

所述设备群由若干个设备组成，用于接收并解析控制信号，并根据解析结果使对应设备执行相应操作；

根据时钟频率的不同，设备控制模块采取的措施包括：

若设备控制模块的时钟频率大于设备群中对应设备的时钟频率，控制信号是由快时钟域到慢时钟域的传输，则设备群设置反馈机制，若设备群中的对应设备确认接收到控制信号后向设备控制模块发送接收反馈，同时设备控制模块按周期重复发送同一个控制信号，直到接收到来自设备群中的对应设备的接收反馈才停止发送控制信号；

若设备控制模块的时钟频率小于或等于设备群中对应设备的时钟频率，则控制信号是由慢时钟域到快时钟域的传输，进而根据双方的时钟频率动态延长控制信号的传输时间。

2.根据权利要求1所述的一种控制信号远程传输系统，其特征在于，所述用户端的功能包括：

用户可通过用户端远程控制设备群的对应设备完成其自定义的相关操作，进而向服务终端发送操作请求，并可通过用户端远程查设备群执行的操作结果；

用户端设有申诉功能，若用户认为设备群执行的操作结果不符合预期，可通过申诉功能向服务终端发送重新执行操作的请求。

3.根据权利要求2所述的一种控制信号远程传输系统，其特征在于，所述服务终端的功能包括：

服务终端检测用户申请的操作请求是否合法，若检测操作请求不合法，则驳回该申请，并向用户发送“申请失败”的提示，若检测到用户操作请求为合法操作请求，则向设备号码池发送对应指令；

服务终端接收到来自用户端的申诉请求，并判断其是否成立，若成立，则重新执行用户申诉的操作请求，若不成立，则向用户发送“执行结果无误”的提示。

4.根据权利要求3所述的一种控制信号远程传输系统，其特征在于，设备号码池对设备号码加密的过程包括：

设备号码采用字母替换加密方法进行加密并生成加密日志上传至数据库中，同时设置接收验证码与加密日志进行关联，其中加密日志中包含未进行加密处理的字母串和加密过程；

所述字母替换加密方法采用二十六个英语字母对应替换设备号码，其中对应关系为0-E，1-Q，2-W，3-R，4-B，5-Y，6-K，7-M，8-Z，9-V，“.”-J，每次设备号码池对设备号码进行加密前，随机生成一串无序且比对应设备号码长的字母串，根据设备号码中各个数字与字母的对应关系，从字母串的第一位开始寻找，将与数字对应的字母删除，直到所有设备号码全部对应删除，进而得到的字母串即为加密后的设备号码，若字母串中没有某个数字对应的字母，则将该数字对应的字母放置到字母串最后一位。

5.根据权利要求4所述的一种控制信号远程传输系统，其特征在于，所述设备群的接收并解析控制信号的过程包括：

设备群接收到控制信号后，解析控制信号获得对应的设备号码，根据解析出的设备号码向设备控制模块反馈解析结果，若设备控制模块判断解析结果错误时，则设备群自动删除接收到的控制信号和解析出的设备号码；

若设备控制模块判断解析结果正确时，则设备群根据设备号码找寻对应设备，并根据设备号码中的操作码执行出相应操作，并将执行的操作结果发送至服务终端，服务终端接收后向用户发送“执行成功”的提示。

6.根据权利要求1至5任一项所述的一种控制信号远程传输系统的远程传输方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，服务终端根据用户操作请求向设备号码池发送指令，设备号码池根据指令寻找对应设备号码；

步骤二，设备控制模块根据设备号码查询对应设备，并根据向对应设备发送控制信号；

步骤三，设备控制模块向对应设备发送控制信号前，检测对应设备的时钟频率，并根据检测结果做出相应措施；

步骤四，对应设备接收到控制信号后，解析控制信号并根据解析结果做出相应操作。