CN116821215A - 基于端口查询的opc ua服务器搜索方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了基于端口查询的OPC UA服务器搜索方法，其通过在用户终端构建虚拟端口，获得局域网内部所有OPC UA服务器的IP地址信息，便于从中快速搜索到相匹配的OPC UA服务器，从而实现用户终端与OPC UA服务器之间的快速连接，以及提高OPC UA服务器对用户终端提供数据辅助运算处理的可靠性和效率。

Description

基于端口查询的OPC UA服务器搜索方法

技术领域

本发明涉及OPC UA服务器管理的技术领域，特别涉及基于端口查询的OPC UA服务器搜索方法。

背景技术

手机等用户终端自身的运算能力有限，当用户终端的应用程序需要进行较大数据量的运算处理时，用户终端需要外接相应的OPC UA服务器进行的数据辅助运算处理。现有技术的用户终端都是根据指定的OPC UA服务器的IP地址，与指定的OPC UA服务器进行连接，并在完成数据辅助运算处理后中断与指定的OPC UA服务器之间的连接。若用户终端无法获知指定的OPC UA服务器的IP地址，将无法与OPC UA服务器进行连接，从而无法利用OPCUA服务器对用户终端提供相应的数据辅助运算处理，这样会增大用户终端自身的数据运算负荷。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供基于端口查询的OPC UA服务器搜索方法，其通过监听用户终端，判断用户终端的应用程序是否需要接入到OPC UA服务器，并获取需要接入到OPC UA服务器的应用程序的所有待处理任务的任务状态信息；指示用户终端构建关于OPC UA协议的虚拟端口，并指示应用程序通过虚拟端口向局域网发送广播询问消息；根据局域网内部所有OPC UA服务器关于广播询问消息的应答消息，生成服务器列表，从服务器列表中搜索相匹配的OPC UA服务，利用搜索得到的OPC UA服务器接收与处理来自用户终端的待处理任务数据，并在完成待处理任务数据的处理后，中断用户终端与OPC UA服务器的连接，其通过在用户终端构建虚拟端口，获得局域网内部所有OPC UA服务器的IP地址信息，便于从中快速搜索到相匹配的OPC UA服务器，从而实现用户终端与OPC UA服务器之间的快速连接，以及提高OPC UA服务器对用户终端提供数据辅助运算处理的可靠性和效率。

本发明提供基于端口查询的OPC UA服务器搜索方法，其包括如下步骤：

步骤S1，对用户终端进行监听，获取所述用户终端当前的应用程序的运行状态信息；根据所述运行状态信息，判断所述用户终端的应用程序是否需要接入到OPC UA服务器，并获取需要接入到OPC UA服务器的应用程序的所有待处理任务的任务状态信息；

步骤S2，根据所述任务状态信息，将所有待处理任务整合形成相应的待处理任务序列；指示所述用户终端构建关于OPC UA协议的虚拟端口，并将所述虚拟端口指定分配于所述应用程序，指示所述应用程序通过所述虚拟端口向局域网发送广播询问消息；

步骤S3，根据所述局域网内部所有OPC UA服务器关于所述广播询问消息的应答消息，生成关于所述局域网内部所有OPC UA服务器的服务器列表；当所述应用程序需要处理所述待处理任务序列的其中一个待处理任务时，获取对应待处理任务的任务状态信息，并根据所述任务状态信息，从所述服务器列表中搜索相匹配的OPC UA服务器，以此构建所述虚拟端口与搜索得到的OPC UA服务器之间的通信链路；

步骤S4，将对应待处理任务的待处理任务数据通过所述通信链路发送到相应的OPC UA服务器中，当所述OPC UA服务器完成对所述待处理任务数据的处理后，中断所述虚拟端口与所述OPC UA服务器之间的通信链路。

进一步，在所述步骤S1中，对用户终端进行监听，获取所述用户终端当前的应用程序的运行状态信息具体包括：

对用户终端的任务管理器进行监听，从所述任务管理器中提取得到应用程序当前运行过程的内存占用量，以此作为所述运行状态信息。

进一步，在所述步骤S1中，根据所述运行状态信息，判断所述用户终端的应用程序是否需要接入到OPC UA服务器，并获取需要接入到OPC UA服务器的应用程序的所有待处理任务的任务状态信息具体包括：

若所述内存占用量大于或等于预设占用量阈值，则判断所述用户终端的应用程序需要接入到OPC UA服务器；否则，判断所述用户终端的应用程序不需要接入到OPC UA服务器；

当所述用户终端的应用程序需要接入到OPC UA服务器时，获取所述应用程序运行的所有待处理任务各自的待处理任务数据量，以此作为所述任务状态信息。

进一步，在所述步骤S2中，根据所述任务状态信息，将所有待处理任务整合形成相应的待处理任务序列具体包括：

根据所有待处理任务各自的待处理任务数量由大到小的顺序，将所述待处理任务依次排列形成相应的待处理任务序列。

进一步，在所述步骤S2中，指示所述用户终端构建关于OPC UA协议的虚拟端口，并将所述虚拟端口指定分配于所述应用程序，指示所述应用程序通过所述虚拟端口向局域网发送广播询问消息具体包括：

指示所述用户终端在socket中构建关于OPC UA协议的虚拟端口，将所述虚拟端口指定分配于所述应用程序，从而构建所述虚拟端口与所述应用程序之间连接信道；指示所述应用程序通过所述虚拟端口向局域网定期发送广播询问消息，直到所述局域网内部所有OPC UA服务器返回应答消息为止。

进一步，在所述步骤S3中，根据所述局域网内部所有OPC UA服务器关于所述广播询问消息的应答消息，生成关于所述局域网内部所有OPC UA服务器的服务器列表具体包括：

从所述局域网内部所有OPC UA服务器关于所述广播询问消息的应答消息中提取得到每个OPC UA服务器在所述局域网的IP地址信息，并根据所述IP地址信息，生成关于所述局域网内部所有OPC UA服务器的服务器列表。

进一步，在所述步骤S3中，当所述应用程序需要处理所述待处理任务序列的其中一个待处理任务时，获取对应待处理任务的任务状态信息，并根据所述任务状态信息，从所述服务器列表中搜索相匹配的OPC UA服务器，以此构建所述虚拟端口与搜索得到的OPC UA服务器之间的通信链路具体包括：

当所述应用程序需要处理所述待处理任务序列的其中一个待处理任务时，获取对应待处理任务的待处理任务数据量；

根据所述待处理任务数据量，从所述服务器列表搜索具有与所述待处理任务数据量相匹配的数据处理速度的OPC UA服务器；

根据搜索得到的OPC US服务器的IP地址信息，构建所述虚拟端口与搜索得到的OPC UA服务器之间的通信链路。

进一步，在所述步骤S4中，将对应待处理任务的待处理任务数据通过所述通信链路发送到相应的OPC UA服务器中，当所述OPC UA服务器完成对所述待处理任务数据的处理后，中断所述虚拟端口与所述OPC UA服务器之间的通信链路具体包括：

将对应待处理任务的待处理任务数据打包后通过所述通信链路发送到相应的OPCUA服务器中；

当所述OPC UA服务器完成对待处理任务数据的处理后，并将处理后的结果通过所述通信链路返回至所述用户终端后，中断所述虚拟端口与所述OPC UA服务器之间的通信链路。

相比于现有技术，该基于端口查询的OPC UA服务器搜索方法通过监听用户终端，判断用户终端的应用程序是否需要接入到OPC UA服务器，并获取需要接入到OPC UA服务器的应用程序的所有待处理任务的任务状态信息；指示用户终端构建关于OPC UA协议的虚拟端口，并指示应用程序通过虚拟端口向局域网发送广播询问消息；根据局域网内部所有OPCUA服务器关于广播询问消息的应答消息，生成服务器列表，从服务器列表中搜索相匹配的OPC UA服务，利用搜索得到的OPC UA服务器接收与处理来自用户终端的待处理任务数据，并在完成待处理任务数据的处理后，中断用户终端与OPC UA服务器的连接，其通过在用户终端构建虚拟端口，获得局域网内部所有OPC UA服务器的IP地址信息，便于从中快速搜索到相匹配的OPC UA服务器，从而实现用户终端与OPC UA服务器之间的快速连接，以及提高OPC UA服务器对用户终端提供数据辅助运算处理的可靠性和效率。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

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为本发明提供的基于端口查询的OPC UA服务器搜索方法的流程示意图。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参阅图1，为本发明实施例提供的基于端口查询的OPC UA服务器搜索方法的流程示意图。该基于端口查询的OPC UA服务器搜索方法包括如下步骤：

步骤S1，对用户终端进行监听，获取该用户终端当前的应用程序的运行状态信息；根据该运行状态信息，判断该用户终端的应用程序是否需要接入到OPC UA服务器，并获取需要接入到OPC UA服务器的应用程序的所有待处理任务的任务状态信息；

步骤S2，根据该任务状态信息，将所有待处理任务整合形成相应的待处理任务序列；指示该用户终端构建关于OPC UA协议的虚拟端口，并将该虚拟端口指定分配于该应用程序，指示该应用程序通过该虚拟端口向局域网发送广播询问消息；

步骤S3，根据该局域网内部所有OPC UA服务器关于该广播询问消息的应答消息，生成关于该局域网内部所有OPC UA服务器的服务器列表；当该应用程序需要处理该待处理任务序列的其中一个待处理任务时，获取对应待处理任务的任务状态信息，并根据该任务状态信息，从该服务器列表中搜索相匹配的OPC UA服务器，以此构建该虚拟端口与搜索得到的OPC UA服务器之间的通信链路；

步骤S4，将对应待处理任务的待处理任务数据通过该通信链路发送到相应的OPCUA服务器中，当该OPC UA服务器完成对该待处理任务数据的处理后，中断该虚拟端口与该OPC UA服务器之间的通信链路。

上述技术方案的有益效果为：该基于端口查询的OPC UA服务器搜索方法通过监听用户终端，判断用户终端的应用程序是否需要接入到OPC UA服务器，并获取需要接入到OPCUA服务器的应用程序的所有待处理任务的任务状态信息；指示用户终端构建关于OPC UA协议的虚拟端口，并指示应用程序通过虚拟端口向局域网发送广播询问消息；根据局域网内部所有OPC UA服务器关于广播询问消息的应答消息，生成服务器列表，从服务器列表中搜索相匹配的OPC UA服务，利用搜索得到的OPC UA服务器接收与处理来自用户终端的待处理任务数据，并在完成待处理任务数据的处理后，中断用户终端与OPC UA服务器的连接，其通过在用户终端构建虚拟端口，获得局域网内部所有OPC UA服务器的IP地址信息，便于从中快速搜索到相匹配的OPC UA服务器，从而实现用户终端与OPC UA服务器之间的快速连接，以及提高OPC UA服务器对用户终端提供数据辅助运算处理的可靠性和效率。

优选地，在该步骤S1中，对用户终端进行监听，获取该用户终端当前的应用程序的运行状态信息具体包括：

对用户终端的任务管理器进行监听，从该任务管理器中提取得到应用程序当前运行过程的内存占用量，以此作为该运行状态信息。

上述技术方案的有益效果为：通过上述方式，能够对用户终端当前的应用程序进行全面的监听，有效确定用户终端当前处于前端运行状态的应用程序的内存占用量，便于后续从不同应用程序中筛选出需要接入到OPC UA服务器的应用程序。

优选地，在该步骤S1中，根据该运行状态信息，判断该用户终端的应用程序是否需要接入到OPC UA服务器，并获取需要接入到OPC UA服务器的应用程序的所有待处理任务的任务状态信息具体包括：

若该内存占用量大于或等于预设占用量阈值，则判断该用户终端的应用程序需要接入到OPC UA服务器；否则，判断该用户终端的应用程序不需要接入到OPC UA服务器；

当该用户终端的应用程序需要接入到OPC UA服务器时，获取该应用程序运行的所有待处理任务各自的待处理任务数据量，以此作为该任务状态信息。

上述技术方案的有益效果为：通过上述方式，以应用程序的内存占用量为基准，当内存占用量大于或等于预设占用量阈值，表明应用程序当前的数据处理负荷较大，其需要通过连接OPC UA服务器进行相应的数据辅助运算处理，这样能够避免用户终端过度连接不同OPC UA服务器，提高OPC US服务器的利用效率。

优选地，在该步骤S2中，根据该任务状态信息，将所有待处理任务整合形成相应的待处理任务序列具体包括：

根据所有待处理任务各自的待处理任务数量由大到小的顺序，将该待处理任务依次排列形成相应的待处理任务序列。

上述技术方案的有益效果为：通过上述方式，能够将应用程序的所有待处理任务进行有序的排列，便于应用程序对所有待处理任务进行有序的处理，避免发生任务处理混乱的情况。

优选地，在该步骤S2中，指示该用户终端构建关于OPC UA协议的虚拟端口，并将该虚拟端口指定分配于该应用程序，指示该应用程序通过该虚拟端口向局域网发送广播询问消息具体包括：

指示该用户终端在socket中构建关于OPC UA协议的虚拟端口，将该虚拟端口指定分配于该应用程序，从而构建该虚拟端口与该应用程序之间连接信道；指示该应用程序通过该虚拟端口向局域网定期发送广播询问消息，直到该局域网内部所有OPC UA服务器返回应答消息为止。

上述技术方案的有益效果为：通过上述方式，指示用户终端在socket中构建关于OPC UA协议的虚拟端口，利用虚拟端口作为应用程序与OPC UA服务器之间的连接中介，使得应用程序与OPC UA服务器之间进行兼容的数据通信，保证应用程序与OPC UA服务器之间的通信可靠性；此外，通过虚拟端口向局域网定期发送广播询问消息，这样能够提高广播询问消息发送的精准性和全面覆盖性。

优选地，在该步骤S3中，根据该局域网内部所有OPC UA服务器关于该广播询问消息的应答消息，生成关于该局域网内部所有OPC UA服务器的服务器列表具体包括：

从该局域网内部所有OPC UA服务器关于该广播询问消息的应答消息中提取得到每个OPC UA服务器在该局域网的IP地址信息，并根据该IP地址信息，生成关于该局域网内部所有OPC UA服务器的服务器列表。

上述技术方案的有益效果为：通过上述方式，能够获取局域网内部所有OPC UA服务器的IP地址信息，便于后续用户终端准确选择合适的OPC US服务器进行连接，有效降低用户终端与OPC UA服务器之间的连接错误率。

优选地，在该步骤S3中，当该应用程序需要处理该待处理任务序列的其中一个待处理任务时，获取对应待处理任务的任务状态信息，并根据该任务状态信息，从该服务器列表中搜索相匹配的OPC UA服务器，以此构建该虚拟端口与搜索得到的OPC UA服务器之间的通信链路具体包括：

当该应用程序需要处理该待处理任务序列的其中一个待处理任务时，获取对应待处理任务的待处理任务数据量；

根据该待处理任务数据量，从该服务器列表搜索具有与该待处理任务数据量相匹配的数据处理速度的OPC UA服务器；

根据搜索得到的OPC US服务器的IP地址信息，构建该虚拟端口与搜索得到的OPCUA服务器之间的通信链路。

上述技术方案的有益效果为：通过上述方式，能够保证应用程序每处理一个待处理任务的过程中，始终只连接一个OPC UA服务器，保证OPC UA服务器对待处理任务的数据处理效率。

优选地，在该步骤S4中，将对应待处理任务的待处理任务数据通过该通信链路发送到相应的OPC UA服务器中，当该OPC UA服务器完成对该待处理任务数据的处理后，中断该虚拟端口与该OPC UA服务器之间的通信链路具体包括：

将对应待处理任务的待处理任务数据打包后通过该通信链路发送到相应的OPCUA服务器中；

当该OPC UA服务器完成对待处理任务数据的处理后，并将处理后的结果通过该通信链路返回至该用户终端后，中断该虚拟端口与该OPC UA服务器之间的通信链路。

上述技术方案的有益效果为：通过上述方式，能够保证当OPC UA服务器完成对相应待处理任务数据的处理后，还是断开与用户终端的连接，便于当用户终端的应用程序进行下一个待处理任务的处理时，能够重新选择另一匹配的OPC UA服务器进行连接，提高待处理任务的处理效率和OPC UA服务器的连接运转效率。

从上述实施例的内容可知，该基于端口查询的OPC UA服务器搜索方法通过监听用户终端，判断用户终端的应用程序是否需要接入到OPC UA服务器，并获取需要接入到OPCUA服务器的应用程序的所有待处理任务的任务状态信息；指示用户终端构建关于OPC UA协议的虚拟端口，并指示应用程序通过虚拟端口向局域网发送广播询问消息；根据局域网内部所有OPC UA服务器关于广播询问消息的应答消息，生成服务器列表，从服务器列表中搜索相匹配的OPC UA服务，利用搜索得到的OPC UA服务器接收与处理来自用户终端的待处理任务数据，并在完成待处理任务数据的处理后，中断用户终端与OPC UA服务器的连接，其通过在用户终端构建虚拟端口，获得局域网内部所有OPC UA服务器的IP地址信息，便于从中快速搜索到相匹配的OPC UA服务器，从而实现用户终端与OPC UA服务器之间的快速连接，以及提高OPC UA服务器对用户终端提供数据辅助运算处理的可靠性和效率。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.基于端口查询的OPC UA服务器搜索方法，其特征在于，其包括如下步骤：

步骤S1，对用户终端进行监听，获取所述用户终端当前的应用程序的运行状态信息；根据所述运行状态信息，判断所述用户终端的应用程序是否需要接入到OPC UA服务器，并获取需要接入到OPC UA服务器的应用程序的所有待处理任务的任务状态信息；

步骤S2，根据所述任务状态信息，将所有待处理任务整合形成相应的待处理任务序列；指示所述用户终端构建关于OPC UA协议的虚拟端口，并将所述虚拟端口指定分配于所述应用程序，指示所述应用程序通过所述虚拟端口向局域网发送广播询问消息；

步骤S3，根据所述局域网内部所有OPC UA服务器关于所述广播询问消息的应答消息，生成关于所述局域网内部所有OPC UA服务器的服务器列表；当所述应用程序需要处理所述待处理任务序列的其中一个待处理任务时，获取对应待处理任务的任务状态信息，并根据所述任务状态信息，从所述服务器列表中搜索相匹配的OPC UA服务器，以此构建所述虚拟端口与搜索得到的OPC UA服务器之间的通信链路；

步骤S4，将对应待处理任务的待处理任务数据通过所述通信链路发送到相应的OPC UA服务器中，当所述OPC UA服务器完成对所述待处理任务数据的处理后，中断所述虚拟端口与所述OPC UA服务器之间的通信链路。

2.如权利要求1所述的基于端口查询的OPC UA服务器搜索方法，其特征在于：

在所述步骤S1中，对用户终端进行监听，获取所述用户终端当前的应用程序的运行状态信息具体包括：

对用户终端的任务管理器进行监听，从所述任务管理器中提取得到应用程序当前运行过程的内存占用量，以此作为所述运行状态信息。

3.如权利要求2所述的基于端口查询的OPC UA服务器搜索方法，其特征在于：

在所述步骤S1中，根据所述运行状态信息，判断所述用户终端的应用程序是否需要接入到OPC UA服务器，并获取需要接入到OPC UA服务器的应用程序的所有待处理任务的任务状态信息具体包括：

若所述内存占用量大于或等于预设占用量阈值，则判断所述用户终端的应用程序需要接入到OPC UA服务器；否则，判断所述用户终端的应用程序不需要接入到OPC UA服务器；

当所述用户终端的应用程序需要接入到OPC UA服务器时，获取所述应用程序运行的所有待处理任务各自的待处理任务数据量，以此作为所述任务状态信息。

4.如权利要求3所述的基于端口查询的OPC UA服务器搜索方法，其特征在于：

在所述步骤S2中，根据所述任务状态信息，将所有待处理任务整合形成相应的待处理任务序列具体包括：

根据所有待处理任务各自的待处理任务数量由大到小的顺序，将所述待处理任务依次排列形成相应的待处理任务序列。

5.如权利要求4所述的基于端口查询的OPC UA服务器搜索方法，其特征在于：

在所述步骤S2中，指示所述用户终端构建关于OPC UA协议的虚拟端口，并将所述虚拟端口指定分配于所述应用程序，指示所述应用程序通过所述虚拟端口向局域网发送广播询问消息具体包括：

指示所述用户终端在socket中构建关于OPC UA协议的虚拟端口，将所述虚拟端口指定分配于所述应用程序，从而构建所述虚拟端口与所述应用程序之间连接信道；指示所述应用程序通过所述虚拟端口向局域网定期发送广播询问消息，直到所述局域网内部所有OPCUA服务器返回应答消息为止。

6.如权利要求5所述的基于端口查询的OPC UA服务器搜索方法，其特征在于：

在所述步骤S3中，根据所述局域网内部所有OPC UA服务器关于所述广播询问消息的应答消息，生成关于所述局域网内部所有OPC UA服务器的服务器列表具体包括：

从所述局域网内部所有OPC UA服务器关于所述广播询问消息的应答消息中提取得到每个OPC UA服务器在所述局域网的IP地址信息，并根据所述IP地址信息，生成关于所述局域网内部所有OPC UA服务器的服务器列表。

7.如权利要求6所述的基于端口查询的OPC UA服务器搜索方法，其特征在于：

在所述步骤S3中，当所述应用程序需要处理所述待处理任务序列的其中一个待处理任务时，获取对应待处理任务的任务状态信息，并根据所述任务状态信息，从所述服务器列表中搜索相匹配的OPC UA服务器，以此构建所述虚拟端口与搜索得到的OPC UA服务器之间的通信链路具体包括：

当所述应用程序需要处理所述待处理任务序列的其中一个待处理任务时，获取对应待处理任务的待处理任务数据量；

根据所述待处理任务数据量，从所述服务器列表搜索具有与所述待处理任务数据量相匹配的数据处理速度的OPC UA服务器；

根据搜索得到的OPC US服务器的IP地址信息，构建所述虚拟端口与搜索得到的OPC UA服务器之间的通信链路。

8.如权利要求7所述的基于端口查询的OPC UA服务器搜索方法，其特征在于：

在所述步骤S4中，将对应待处理任务的待处理任务数据通过所述通信链路发送到相应的OPC UA服务器中，当所述OPC UA服务器完成对所述待处理任务数据的处理后，中断所述虚拟端口与所述OPC UA服务器之间的通信链路具体包括：

将对应待处理任务的待处理任务数据打包后通过所述通信链路发送到相应的OPC UA服务器中；

当所述OPC UA服务器完成对待处理任务数据的处理后，并将处理后的结果通过所述通信链路返回至所述用户终端后，中断所述虚拟端口与所述OPC UA服务器之间的通信链路。