CN117240633B - 信息交互方法、电子设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种信息交互方法、电子设备和存储介质，信息交互方法用于具有隔离装置的物联网系统，包括：第一管理系统在向第二管理系统发送待发送信息之前，读取第二管理系统的第一状态位；若在第一预设时长内读取到的第一状态位为空闲状态，则第一管理系统将其第二状态位设置为数据发送状态后将待发送信息转换为对应的电平信号。第一管理系统将转换后的待发送信息经隔离装置合法性验证后向第二管理系统发送；第一管理系统在发送完成后，读取第一状态位，若在第三预设时长内读取的第一状态位为接收完成状态，则发送成功。本发明通过通道单向隔离能够在保证信息安全的基础上实现物联网系统的至少两个管理系统间的指令以及数据的可控交互。

Description

信息交互方法、电子设备和存储介质

技术领域

本发明涉及物联网技术领域，特别涉及一种信息交互方法、电子设备和存储介质。

背景技术

工业物联网能够将具有感知、监控能力的各类采集、控制传感器或控制器，以及移动通信、智能分析等技术不断融入到工业生产过程各个环节，具有能够大幅提高制造效率，改善产品质量，降低产品成本和资源消耗的诸多优点，因此，工业物联网已广泛应用在各行各业。比如国家电网的电力设备相关的物联网，水利设施相关的物联网，智慧城市相关的物联网，铁路等设施相关的物联网等。

然而，随着工业物联网的快速发展，工业物联网技术也面临新的挑战，比如过去的业务需求，已经形成了一套成熟的管理系统和制度。且成熟的管理系统，不管是算力，还是采样能力，或者是接口，又或者是系统能力，都无法满足新的发展需求。因此，新的业务发展需求，需要从算力、数据接入数量、采样率、边缘计算能力、业务可下载可升级的系统以及安全可靠等维度进行扩展。而成熟的管理系统一直在使用中，如果对其进行修改，就会影响现有存量业务的使用。

为了解决这一问题，相关技术只能采用双系统方案，以在保留成熟系统稳定运行的同时，扩展新的物联管理系统。因此，数据如何在成熟系统和新物联管理系统之间传递以及如何保证数据传递的安全性等日益成为本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。然而，遗憾的是，除了采用网闸这种信息安全设备之外，目前还没有发现能解决这一问题的其他相关技术方案的记载。但是采用网闸往往具有较高的成本。随着物联网端侧设备和各类传感器的数量在不断增加，这一问题越发变得严重。

需要说明的是，公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

针对现有技术中存在的如何在成熟系统和新物联管理系统之间传递数据以及如何保证数据传递的安全性等其中的一个或多个问题，本发明提供了一种信息交互方法、电子设备和存储介质，本发明能够在保证信息安全的基础上，通过通道单向隔离，实现物联网系统的至少两个管理系统间的指令以及数据的可控交互，而且成本极低易于实施，能够显著节约物力成本。

为达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：一种信息交互方法，用于物联网系统，所述物联网系统包括至少两个彼此独立的管理系统以及隔离装置；所述信息交互方法，包括：

第一管理系统的业务层在向第二管理系统发送待发送信息之前，所述第一管理系统的驱动层读取所述第二管理系统的第一状态位；若在第一预设时长内读取到的所述第一状态位为所述第二管理系统处于空闲状态，则所述第一管理系统的驱动层将其第二状态位设置为数据发送状态；

所述第一管理系统在将其第二状态设置为数据发送状态后，将所述待发送信息转换为对应的电平信号；

所述第一管理系统将转换后的所述待发送信息发送至所述隔离装置；且转换后的所述待发送信息经由所述隔离装置合法性验证后向所述第二管理系统发送；

所述第一管理系统在完成所述待发送信息的发送后，所述第一管理系统的驱动层读取所述第二管理系统的所述第一状态位，若在第三预设时长内读取到的所述第一状态位为接收完成状态，则所述第一管理系统的驱动层将发送成功的结果反馈至其业务层；

所述第一管理系统将其第二状态位设置为空闲状态。

可选地，所述待发送信息包括指令或数据；当所述待发送信息为数据时，所述信息交互方法，还包括：

所述第一管理系统向所述隔离装置发送指令包，以使得所述隔离装置打开数据通道发送所述数据。

可选地，所述第一管理系统向所述隔离装置发送指令包，以使得所述隔离装置打开数据通道发送所述数据，包括：

所述第一管理系统向所述隔离装置发送指令包，所述指令包包括待发送数据包的预计发送时长，以使得所述隔离装置打开数据通道持续所述预计发送时长后关闭所述数据通道；

所述第一管理系统在所述数据通道打开期间将所述待发送数据包发送至所述隔离装置，且所述待发送数据包经由所述隔离装置合法性验证后向所述第二管理系统发送。

可选地，所述第一管理系统向所述隔离装置发送指令包，以使得所述隔离装置打开数据通道发送所述数据，包括：

所述第一管理系统向所述隔离装置发送指令包，所述指令包包括待发送数据包的总数量，以使得所述隔离装置打开数据通道直至所述待发送数据的发送数量等于所述总数量或所述数据通道打开时长超过第四预设时长后，关闭所述数据通道；

所述第一管理系统在所述数据通道打开期间，持续将所述待发送数据包发送至所述隔离装置，且所述待发送数据包经由所述隔离装置合法性验证后向所述第二管理系统发送。

可选地，所述指令和所述数据通过不同的数据接口单向传输，所述数据接口包括UART、RS-232、SPI、USB3.0、RJ45和PCIe中的两者；

和/或所述隔离装置包括硬件单向隔离器件。

可选地，所述隔离装置对所述待发送信息进行合法性验证，包括：

验证所述待发送信息的时间戳是否在第五预设时长内；

验证所述待发送信息的摘要是否正确；

和/或验证所述待发送信息是否在预设白名单中。

为了实现上述目的，本发明还提供了另一种信息交互方法，用于物联网系统，所述物联网系统包括至少两个彼此独立的管理系统以及隔离装置；所述信息交互方法，包括：

第二管理系统接收所述隔离装置转发的待发送信息，所述待发送信息来自第一管理系统并经由所述隔离装置合法性验证通过；

所述第二管理系统在完成接收所述第一管理系统的信息后，所述第二管理系统的驱动层将其第一状态位设置为接收完成状态并将该状态持续第二预设时长后，所述第二管理系统将其第一状态位设置为空闲状态。

可选地，所述信息交互方法还包括：所述第一管理系统的驱动层通过GPIO表示所述第二状态位；和/或所述第二管理系统的驱动层通过GPIO表示所述第一状态位。

为了实现上述目的，本发明还提供了一种电子设备，所述电子设备包括处理器和存储器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现上述任一项所述的信息交互方法。

为了实现上述目的，本发明还提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现上述任一项所述的信息交互方法。

与现有技术相比，本发明提供的信息交互方法、电子设备和存储介质具有以下优点：

本发明提供的信息交互方法，用于物联网系统，所述物联网系统包括至少两个彼此独立的管理系统以及隔离装置。在发送方执行的所述信息交互方法，包括：首先，第一管理系统的业务层在向第二管理系统发送待发送信息（比如包括指令和数据）之前，所述第一管理系统的驱动层读取所述第二管理系统的第一状态位；若在第一预设时长内读取到的所述第一状态位为所述第二管理系统处于空闲状态，则所述第一管理系统的驱动层将其第二状态位设置为数据发送状态。由此，保证了数据交互的单向性。接着，所述第一管理系统在将其第二状态设置为数据发送状态后，将所述待发送信息转换为对应的电平信号；所述第一管理系统将转换后的所述待发送信息发送至所述隔离装置；且转换后的所述待发送信息经由所述隔离装置合法性验证后向所述第二管理系统发送。由此，保证了信息的安全性。最后，所述第一管理系统在完成所述待发送信息的发送后，所述第一管理系统的驱动层读取所述第二管理系统的所述第一状态位，若在第三预设时长内读取到的所述第一状态位为接收完成状态，则所述第一管理系统的驱动层将发送成功的结果反馈至其业务层；所述第一管理系统将其第二状态位设置为空闲状态。由此，本发明通过通道单向隔离，实现了物联网系统的至少两个管理系统间的指令以及数据的可控交互。

进一步地，本发明提供的信息交互方法在发送方执行时，包括：第二管理系统接收所述隔离装置转发的待发送信息，所述待发送信息来自第一管理系统并经由所述隔离装置合法性验证通过；所述第二管理系统在完成接收所述第一管理系统的信息后，所述第二管理系统的驱动层将其第一状态位设置为接收完成状态并将该状态持续第二预设时长后，所述第二管理系统将其第一状态位设置为空闲状态。由此，能够保证信息交互的完整性和时效性，从而进一步提升物联网系统的至少两个管理系统间的指令以及数据的交互的可控性。

进一步地，本发明提供的信息交互方法，所述隔离装置包括硬件单向隔离器件（比如光耦、二极管或三极管等），无需网闸等价格昂贵的信息安全设备就可以实现信息的安全和可控交互，成本极低且易于实施，能够显著节约物力成本。

由于本发明提供的电子设备和存储介质，与本发明提供的信息交互方法属于同一发明构思，因此，本发明提供的电子设备和存储介质至少具有本发明提供的信息交互方法的所有优点，详细的内容请参见上文信息交互方法的有益效果的相关描述，在此，不再一一赘述。

附图说明

图1为本发明提供的信息交互方法的基本原理示意图；

图2为本发明第一种实施例提供的信息交互方法的整体流程示意图；

图3为本发明第二种实施例提供的信息交互方法的整体流程示意图；

图4为应用本发明提供的信息交互方法的第一种具体示例图；

图5为应用本发明提供的信息交互方法的第二种具体示例图；

图6为应用本发明提供的信息交互方法的第三种具体示例图；

图7为本发明第三种实施例提供的电子设备的方框结构示意图。

其中，附图标记如下：

系统-A、B，隔离装置-100；

处理器-201、通信接口-202、存储器-203、通信总线-204。

具体实施方式

以下结合附图对本发明提出的信息交互方法、电子设备和存储介质作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的目的。为了使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在与本发明所能产生的功效及所能达成的目的相同或近似的情况下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。以及，在以下说明的实施方式中，有时在不同的附图之间共同使用同一附图标记来表示相同部分或具有相同功能的部分，而省略其重复说明。在本说明书中，使用相似的标号和字母表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。另外，如果本文所述的方法包括一系列步骤，且本文所呈现的这些步骤的顺序并非必须是可执行这些步骤的唯一顺序，且一些所述的步骤可被省略和/或一些本文未描述的其他步骤可被添加到该方法。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。单数形式“一”、“一个”以及“该”包括复数对象，术语“或”通常是以包括“和/或”的含义而进行使用的，术语“若干”通常是以包括“至少一个”的含义而进行使用的，术语“至少两个”通常是以包括“两个或两个以上”的含义而进行使用的，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

需要说明的是，本发明提供的信息交互方法可应用于本发明提供的电子设备上，其中，该电子设备可以是个人计算机、移动终端等，该移动终端可以是手机、平板电脑等具有各种操作系统的硬件设备。

为了更便于理解本发明，在对本发明提供的信息交互方法的具体实施例进行详细说明之前，先对本发明提出的信息交互方法的研究成果的基本原理简要说明。

具体地，请参见图1，图1为本发明提供的信息交互方法的基本原理示意图。从图1可以看出，本发明的核心思想在于，实现系统件的单向通信。从而通过隔离装置100进行通道单向隔离，使得系统A和系统B两个系统间既可以进行指令的通信，也可以进行数据通信，从而实现信息交互的安全性和交互的可控性。更具体地，系统A的驱动层和系统B的驱动层，进行底层逻辑的处理，通过实时更新状态位以供信息交互过程中查询，从而实现通道的单向隔离，并对业务层（比如APP，Application，应用程序）的调用接口进行封装，让调用更简单。更具体地，通过状态位的设置，当系统A向系统B发送指令时，系统B无法向系统A发送指令；当系统B向系统A发送指令时，系统A无法向系统B发送指令。从而在保证系统之间实现信息安全性的同时保证了交互的可控性。同理，当系统A向系统B发送数据时，系统B无法向系统A发送数据；当系统B向系统A发送数据时，系统A无法向系统B发送数据。

基于上述研究，本发明提供了两种实施方式的信息交互方法，其中第一种实施例提供的信息交互方法，运行在信息发送方；第二种实施例提供的信息交互方法运行在信息接收方。根据以上描述，本领域的技术人员应该能够理解，本文第一种实施例提供的信息交互方法和第二种实施例提供的信息交互方法属于同一发明构思。因此，为了便于理解和描述且篇幅所限，下文着重对第一种实施例提供的信息交互方法予以详细描述，而对第二种实施例提供的信息交互方法则采用简略描述的方式，对于第二种实施例未提及的部分，请参见第一种实施例的相关描述予以适应性理解；最后，再对应用本发明提供的信息交互方法的典型示例予以举例说明。

具体地，本发明第一种实施例提供的信息交互方法，用于物联网系统，所述物联网系统包括至少两个彼此独立的管理系统以及隔离装置100。更具体地，本实施例提供的信息交互方法运行在信息发送方。具体请参见图2，图2为本发明第一种实施例提供的信息交互方法的整体流程示意图。从图2可以看出，本实施例提供的所述信息交互方法，包括：

S110：第一管理系统的业务层在向第二管理系统发送待发送信息之前，所述第一管理系统的驱动层读取所述第二管理系统的第一状态位；若在第一预设时长内读取到的所述第一状态位为所述第二管理系统处于空闲状态，则所述第一管理系统的驱动层将其第二状态位设置为数据发送状态；

S120：所述第一管理系统在将其第二状态设置为数据发送状态后，将所述待发送信息转换为对应的电平信号；

S130：所述第一管理系统将转换后的所述待发送信息发送至所述隔离装置100；且转换后的所述待发送信息经由所述隔离装置100合法性验证后向所述第二管理系统发送；

S140：所述第一管理系统在完成所述待发送信息的发送后，所述第一管理系统的驱动层读取所述第二管理系统的所述第一状态位，若在第三预设时长内读取到的所述第一状态位为接收完成状态，则所述第一管理系统的驱动层将发送成功的结果反馈至其业务层；

S150：所述第一管理系统将其第二状态位设置为空闲状态。

由此，本实施例提供的信息交互方法，首先，第一管理系统的业务层在向第二管理系统发送待发送信息（比如包括指令和数据）之前，所述第一管理系统的驱动层读取所述第二管理系统的第一状态位；若在第一预设时长内读取到的所述第一状态位为所述第二管理系统处于空闲状态，则所述第一管理系统的驱动层将其第二状态位设置为数据发送状态。由此，保证了数据交互的单向性。接着，所述第一管理系统在将其第二状态设置为数据发送状态后，将所述待发送信息转换为对应的电平信号；所述第一管理系统将转换后的所述待发送信息发送至所述隔离装置100；且转换后的所述待发送信息经由所述隔离装置100合法性验证后向所述第二管理系统发送。由此，保证了信息的安全性。最后，所述第一管理系统在完成所述待发送信息的发送后，所述第一管理系统的驱动层读取所述第二管理系统的所述第一状态位，若在第三预设时长内读取到的所述第一状态位为接收完成状态，则所述第一管理系统的驱动层将发送成功的结果反馈至其业务层；所述第一管理系统将其第二状态位设置为空闲状态。由此，本实施例通过通道单向隔离，实现了物联网系统的至少两个管理系统间的指令以及数据的可控交互。

具体地，本发明对所述物联网系统中的管理系统的个数不作限定。但如本领域技术人员可以理解地，若要进行信息交互，至少包括信息交互的两方，即本发明提供的信息交互方法，所述管理系统可以为两个、也可以为三个、四个或更多个，本发明对此不作限定，但需要特别强调的是，进行信息交互的任意两个管理系统之间应具有隔离装置100；进一步地，进行信息交互的管理系统之间是彼此独立的，拥有各自的算力和OS（操作系统）。需要进一步说明的是，本文为了描述的方便，将信息发送方称为第一管理系统，将信息接收方称为第二管理系统。因此，根据本文的描述，本领域的技术人员应该能够理解，对于同一管理系统，当该管理系统为信息发送方时，该管理系统执行的步骤对应于本文中第一管理系统的执行步骤；当该管理系统为信息接收方时，该管理系统执行的步骤对应于本文中第二管理系统的执行步骤。

特别地，根据图1和上文的描述，本领域的技术人员应该能够理解，参与信息交互的参与方，不管是发送方还是接收方，都拥有自己独立的状态位。以信息交互的系统A和系统B举例来说，系统A拥有自己的状态位，系统B也拥有自己的状态位：当系统A为发送方、系统B为接收方时，系统A读取系统B的状态位；当系统A为接收方、系统B为发送方时，系统B读取系统A的状态位。

更具体地，本领域的技术人员应该能够理解，本发明对所述第一预设时长以及所述第三预设时长的具体取值不作任何限定，在具体应用时，应根据实际需要合理设置。

示例性地，本实例提供的信息交互方法，在其中一些优选实施方式中，所述第一管理系统的驱动层通过GPIO（General-Purpose IO ports，通用输入/输出接口）表示所述第二状态位。作为优选，所述第二管理系统的驱动层也可以通过GPIO表示所述第一状态位。由此，采用GPIO这种底层硬件接口的方式表示第一管理系统驱动层的第二状态位以及第二管理系统驱动层的第一状态，不仅安全性高，而且成本低，同时易于实施。

具体地，本发明对GPIO的数量不作限定，GPIO的数量可以为1个、2个、也可以为更多个。通过多个GPIO可以表示第一管理系统的第二状态位的不同取值以表示第一管理系统处于不同的状态：比如“NULL”（空闲状态），“BUSY”（数据发送状态）、“ROK”（接收完成状态，OK），“TDATA”（数据发送中，涉及多条数据连续发送），也可以为上述状态之外的其他状态。不再一一示例。需要说明的是，上述状态仅是示例性描述，而非本发明的限制。同理，也可以通过多个GPIO表示第二管理系统的第一状态位的不同取值以表示第二管理系统处于不同的状态，请参照上述描述适应性理解，在此不再赘述。另外，有关GPIO更详细的内容请参见为本领域技术人员所悉知的相关技术，限于篇幅，在此不展开赘述。

本领域的技术人员应该能够理解，上述采用GPIO分别表示第一管理系统的第二状态位以及第二管理系统的第一状态位的相关描述仅是示例性说明，而非本发明的限制，在其他的实施方式中，也可以采用除GPIO之外的其他方式表示第一管理系统的第二状态位以及第二管理系统的第一状态位。

进一步地，在本实施例提供的信息交互方法的一些优选实施方式中，所述待发送信息包括指令或数据；当所述待发送信息为数据时，所述信息交互方法，还包括：所述第一管理系统向所述隔离装置100发送指令包，以使得所述隔离装置100打开数据通道发送所述数据。由此，本实施例提供的信息交互方法，既可以进行指令的交互，也可以进行数据的交互。进一步地，在发送数据时，通过第一管理系统向所述隔离装置100发送指令包，以使得所述隔离装置100打开数据通道发送所述数据的方式，不仅保证了信息交互的单向性，而且进一步保证了数据交互的安全性和可控性。

需要特别说明的是，根据上文的描述，本领域的技术人员应该能够理解，本实施例提供的信息交互方法，无论所述待发送信息是指令还是数据，都会经由隔离装置100合法性验证通过后才会向第二管理系统发送。进一步地，本领域的技术人员应该能够理解，本发明提供的信息交互方法，对发送的指令或数据不作任何限定，只要能够通过隔离装置100的合法性（比如指令在预设白名单中）验证即可。另外，待发送信息是指令还是数据可以在信息交互的参与者（信息发送方即本文中的第一管理系统、对待发送信息进行合法性验证的第三方即本文中的隔离装置100、信息接收方即本文中的第一管理系统）事先约定，示例性地，在待发送信息的第一字段的内容为第一种取值时为指令，为第二种取值时为数据，更详细的内容可以参见为本领域技术人员所悉知的相关技术适应性理解，在此不展开说明。此外，根据上文的描述可知，数据通道只有在需要数据传输时才会开启。换句话说，在没有指令申请开启数据通道之前，数据通道处于断开状态，由此能够进一步保证信息交互的安全性和可控性。进一步地，当所述待发送信息为数据时，本发明对数据的具体形式不作限定，示例性地，数据可以为但不限于文本、图片、音频和/或视频等。最后，如本领域技术人员可以理解地，本文中使得所述隔离装置100打开数据通道发送所述数据的指令包实质上为指令的一种，本文中之所以描述为指令包，仅是为了便于说明和理解。

具体地，作为优选，在本实施例的第一种示范性实施方式中，所述第一管理系统向所述隔离装置100发送指令包，以使得所述隔离装置100打开数据通道发送所述数据，包括：

所述第一管理系统向所述隔离装置100发送指令包，所述指令包包括待发送数据包的预计发送时长，以使得所述隔离装置100打开数据通道持续所述预计发送时长后关闭所述数据通道；

所述第一管理系统在所述数据通道打开期间将所述待发送数据包发送至所述隔离装置100，且所述待发送数据包经由所述隔离装置100合法性验证后向所述第二管理系统发送。

由此，本实施例的该实施方式提供的信息交互方法，指令包中包括待发送数据包的预计发送时长，由此，可以使得隔离装置100根据该预计发送时长打开数据通道，在保证通道的单向性通信的同时，也能够保待发送数据包的完整发送；通过实时关闭数据通道能够在保证通信安全性的同时，进一步提升信息交互的可控性和交互效率。

有关指令包如何表示预计发送时长可以在信息交互的参与者（信息发送方即本文中的第一管理系统、对待发送信息（指令包）进行合法性验证的第三方即本文中的隔离装置100、信息接收方即本文中的第一管理系统）事先约定。示例性地，当待发送信息的第一字段的内容为第一种取值时，该待发送信息为指令，且第二字段的内容为第三种取值时，接下来将发送数据包；第三字段的内容为第四种取值时，第五字段的内容表示待发送数据包的预计发送时长。更详细的内容可以参见为本领域技术人员所悉知的相关技术适应性理解，在此不展开说明。

作为优选，在本实施例的第二种示范性实施方式中，所述第一管理系统向所述隔离装置100发送指令包，以使得所述隔离装置100打开数据通道发送所述数据，包括：

所述第一管理系统向所述隔离装置100发送指令包，所述指令包包括待发送数据包的总数量，以使得所述隔离装置100打开数据通道直至所述待发送数据的发送数量等于所述总数量或所述数据通道打开时长超过第四预设时长后，关闭所述数据通道；

所述第一管理系统在所述数据通道打开期间将所述待发送数据包发送至所述隔离装置100，且所述待发送数据包经由所述隔离装置100合法性验证后向所述第二管理系统发送。

由此，本实施例的该实施方式提供的信息交互方法，指令包中包括待发送数据包的总数量，由此，可以使得隔离装置100根据接收到的数据包的数据和待发送数据包的总数量打开数据通道，在保证通道的单向性通信的同时，也能够保证待发送数据包的完整发送；通过实时关闭数据通道能够在保证通信安全性的同时，进一步提升信息交互的可控性和交互效率。另外，本实施方式提供的信息交互方法，在数据通道打开时长超过第四预设时长后及时关闭数据通道，能够避免因数据包丢失数据通道长时间打开数据通道，从而能够更进一步地提升信息交互的可控性和交互效率。具体地，本领域的技术人员应该能够理解，本发明对所述第四预设时长的具体取值不作任何限定，在具体应用时，应根据实际需要合理设置。

具体地，有关指令包如何表示待发送数据包的总数量的更详细内容，请参见上文中指令包如何表示预计发送时长的相关内容适应性理解，在此不再赘述。

在本实施例提供的信息交互方法的其中一些优选实施方式中，所述指令和所述数据通过不同的数据接口单向传输，所述数据接口包括UART、RS-232、SPI、USB3.0、RJ45和PCIe中的两者。具体地，以UART举例来说，可以通过取消Tx保留Rx实现单向性；也可以通过取消Rx保留Tx实现单向性。示例性地，可以选择UART进行指令通信，SPI进行数据通信，来实现第一管理系统和第二管理系统两个系统间的信息交互。

进一步地，为了进一步保证单向性，在其中一些实施方式中，所述隔离装置100包括硬件单向隔离器件。具体地，所述单向隔离器件包括但不限于光耦、二极管以及三极管等硬件单向隔离器件。有关光耦、二极管以及三极管如何实现单向性的更详细内容，请参见为本领域技术人员所悉知的现有技术，在此，不展开赘述。

优选地，在本实施例的其中一些优选实施方式中，所述隔离装置100对所述待发送信息进行合法性验证，验证的内容包括但不限于验证所述待发送信息的时间戳是否在第五预设时长内、验证所述待发送信息的摘要是否正确和/或验证所述待发送信息是否在预设白名单（如果待发送信息为指令，预设白名单为指令白名单）中。由此，通过隔离装置100对待发送信息的合法性验证，保证了信息交互的安全性。比如，当所述待发送信息的时间戳（比如时间戳为0.8s）超过了第五预设时长(比如0.5s)，则该待发送信息有可能受到攻击或破坏，因此，在该场景下，该待发送信息无法通过隔离装置的合法性验证，也就无法从第一管理系统发送至第二管理系统。

需要特别说明的是，本领域的技术人员应该能够理解，上述隔离装置100对待发送信息（指令和数据）验证的内容（隔离策略）仅是示例性描述，而非本发明的限制。比如说，所述待发送信息的摘要既可以仅通过摘要获取算法获得，也可以先采用摘要算法获取初始摘要之后再对初始摘要进行加密得到。本发明对具体的摘要算法（比如CRC、MD5、SHA等）和加密算法（比如DES、RSA、量子加密以及各种加密算法的结合等）不作限定，具体请参见为本领域技术人员所悉知的相关技术，在此，限于篇幅，不展开详述。进一步地的，隔离策略可以根据需要更新。比如修改指令白名单，修改第四预设时长等。

与本发明第一种实施例提供的信息交互方法相对应，本发明第二种实施例提供的信息交互方法运行在信息发送方。具体地，请参见图3，图3为本发明第二种实施例提供的信息交互方法的整体流程示意图。从图3可以看出，本实施例提供的所述信息交互方法，包括：

S210：第二管理系统接收所述隔离装置100转发的待发送信息，所述待发送信息来自第一管理系统并经由所述隔离装置100合法性验证通过；

S220：所述第二管理系统在完成接收所述第一管理系统的信息后，所述第二管理系统的驱动层将其第一状态位设置为接收完成状态并将该状态持续第二预设时长后，所述第二管理系统将其第一状态位设置为空闲状态。

由此可见，本实施例提供的信息交互方法，能够保证信息交互的完整性和时效性，从而进一步提升物联网系统的至少两个管理系统间的指令以及数据的交互的可控性。具体地，本领域的技术人员应该能够理解，本发明对所述第二预设时长的具体取值不作任何限定，在具体应用时，应根据实际需要合理设置。

根据上文的描述，如本领域的技术人员可以理解地，本实施例提供的信息交互方法与本发明第一种实施例提供的信息交互方法相对应，限于篇幅，在此对本发明第二种实施例提供的信息交互方法不再展开详述说明，对于本实施例未提交的部分，请参见实施一中的相关描述适应性理解。但为了更好地理解本发明，以下结合上述实施例一和实施例二的相关内容，对应用本发明提供的信息交互方法的示范性应用示例性说明如下。

第一种应用示例：系统A的业务层向系统（即第二管理系统）B发送一条指令。

具体地，如图4所示，图4为应用本发明提供的信息交互方法的第一种具体示例图。从图4可以看出：

在系统A（此时，相当于本文中的第一管理系统）的驱动层在向系统B发送指令之前，循环（持续）读取系统B的第一状态位，若超过第一预设时长T1读取到的系统B的第一状态位不是空闲状态，则向系统A的业务层反馈发送失败；若读取到的系统B的第一状态位是空闲状态，则将第二状态位设置为数据发送状态。接下来，系统A将指令转成对应的电平信号，单向发送指令，隔离装置100对指令合法性验证后，将验证后的指令单向发送至系统B，系统B接收指令，并设置第一状态位为接收完成状态，并持续第二预设时长T2后，将第一状态位恢复至空闲状态。系统A在完成发送指令之后，其驱动层循环读取系统B的第一状态位，如读取到的系统B的第一状态位为接收完成状态，则将发送成功的结果反馈至系统A的业务层，并将第二状态位恢复至空闲状态；若循环读取时间超过第三预设时长T3，则向驱动层反馈发送失败。

有关系统A向系统B发送一条数据、系统B向系统A发送一条指令以及系统B向系统A发送一条数据的流程与第一种应用示例的流程类似，在此不再一一赘述，请参照上述第一种应用示例的相关描述适应性理解。

与第一种应用示例不同，本发明提供的第二种应用示例和第三种应用示例均以系统A的业务层向系统（即第二管理系统）B发送数据包为例，展示单向发送数据包的不同实施方式。在对本发明提供的第二种应用示例和第三种应用示例具体描述之前，需要特别说明的是，系统A的业务层向系统B发送数据包时，与上述发送一条数据的流程从整体上基本是类似的，限于篇幅，对于与第一种应用示例中类似的内容，不再赘述。第二种应用示例和第三种应用示例重点描述实现单向发送数据包的相关内容，对于第二种应用示例和第三种应用示例未提及的部分，请参照第一种应用示例的描述适应性理解。

第二种应用示例：系统A的业务层向系统（即第二管理系统）B发送数据包。

具体地，如图5所示，图5为应用本发明提供的信息交互方法的第二种具体示例图。从图5可以看出：系统A向所述隔离装置100单向发送指令包，指令包表示接下来发送的是数据包，且指令包中包括数据包的预设发送时长T4，隔离装置100对该指令包进行合法性验证并将通过合法性验证的指令包发送至系统B；之后隔离装置100打开系统A至系统B的数据通道持续预设发送时长T4，在数据通道打开期间系统A将数据包单向发送至隔离装置100，且所述数据包经由所述隔离装置100合法性验证后单向发送至系统B。

第三种应用示例：系统A的业务层向系统（即第二管理系统）B发送数据包。

具体地，如图6所示，图6为应用本发明提供的信息交互方法的第三种具体示例图。从图6可以看出：系统A向所述隔离装置100单向发送指令包，指令包表示接下来发送的是数据包，且指令包中包括数据包的总数量X，隔离装置100对该指令包进行合法性验证将通过合法性验证的指令包发送至系统B；然后隔离装置100打开系统A至系统B的数据通道，直至数据包的发送数量等于所述总数量（如果数据通道打开时长超过第四预设时长）后关闭数据通道；在数据通道打开期间，系统A将数据包经由隔离装置100合法性验证后单向发送至系统B。

特别地，如上文所述，可以通过设置第四预设时长，以避免因数据包丢失导致系统A至系统B的数据通道的无效打开影响数据交互的效率。

有关系统B向系统A发送数据包的具体流程与第二种应用示例或第三种应用示例的流程类似，在此不再赘述，请参照上述第二种应用示例或第三种应用示例的相关描述适应性理解。

基于同一发明构思，本发明的第三种实施例提供了一种电子设备。具体地，请参考图7，其示意性地给出了本发明第三种实施例提供的电子设备的方框结构示意图。如图7所示，所述电子设备包括处理器201和存储器203，所述存储器203上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器201执行时，实现上文所述的信息交互方法。需要说明的是，如本领域技术人员可以理解地，由于本实施例提供的电子设备，与上述各实施例提供的信息交互方法属于同一发明构思，因此，本实施例提供的电子设备至少具有上述各实施例提供的信息交互方法的所有优点，详细的内容请参见上文实施例信息交互方法的有益效果的相关描述，在此，不再一一赘述。

如图7所示，所述电子设备还包括通信接口202和通信总线204，其中所述处理器201、所述通信接口202、所述存储器203通过通信总线204完成相互间的通信。所述通信总线204可以是外设部件互连标准（Peripheral Component Interconnect，PCI）总线或扩展工业标准结构（Extended Industry Standard Architecture，EISA）总线等。该通信总线204可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。所述通信接口202用于上述电子设备与其他设备之间的通信。

本发明中所称处理器201可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路 (Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列 (Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器201是所述电子设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个电子设备的各个部分。

所述存储器203可用于存储所述计算机程序，所述处理器201通过运行或执行存储在所述存储器203内的计算机程序，以及调用存储在存储器203内的数据，实现所述电子设备的各种功能。

所述存储器203可以包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

基于同一发明构思，本发明的第四种实施例提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时可以实现上文所述的信息交互方法。需要说明的是，如本领域技术人员可以理解地，由于本实施例提供的可读存储介质，与上述各实施例提供的信息交互方法属于同一发明构思，因此，本实施例提供的可读存储介质至少具有上述各实施例提供的信息交互方法的所有优点，详细的内容请参见上文实施例信息交互方法的有益效果的相关描述，在此，不再一一赘述。

本发明实施方式的可读存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子（非穷举的列表）包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机硬盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦式可编程只读存储器（EPROM或闪存）、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器（CD-ROM）、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其组合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言-诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言-诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网（LAN）或广域网（WAN）连接到用户计算机，或者可以连接到外部计算机（例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接）。

综上所述，与现有技术相比，本发明提供的信息交互方法、电子设备和存储介质具有以下优点：

本发明提供的信息交互方法，能够在保证信息安全的基础上，通过通道单向隔离，实现物联网系统的至少两个管理系统间的指令以及数据的可控交互，而且成本极低易于实施，能够显著节约物力成本。

由于本发明提供的电子设备和存储介质，与本发明提供的信息交互方法属于同一发明构思，因此，本发明提供的电子设备和存储介质至少具有本发明提供的信息交互方法的所有优点，详细的内容请参见上文信息交互方法的有益效果的相关描述，在此，不再一一赘述。

应当注意的是，在本文的实施方式中所揭露的装置和方法，也可以通过其他的方式实现。以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本文的多个实施方式的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用于执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本文各个实施方式中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

上述描述仅是对本发明较佳实施方式的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于本发明的保护范围。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，倘若这些修改和变型属于本发明及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种信息交互方法，用于物联网系统，其特征在于，所述物联网系统包括至少两个彼此独立的管理系统以及隔离装置；所述信息交互方法包括：

第一管理系统的业务层在向第二管理系统发送待发送信息之前，所述第一管理系统的驱动层读取所述第二管理系统的第一状态位；若在第一预设时长内读取到的所述第一状态位为所述第二管理系统处于空闲状态，则所述第一管理系统的驱动层将其第二状态位设置为数据发送状态；

所述第一管理系统在将其第二状态设置为数据发送状态后，将所述待发送信息转换为对应的电平信号；其中，所述待发送信息包括指令或数据；当所述待发送信息为数据时，所述第一管理系统向所述隔离装置发送指令包，以使得所述隔离装置打开数据通道发送所述数据；

所述第一管理系统将转换后的所述待发送信息发送至所述隔离装置；且转换后的所述待发送信息经由所述隔离装置合法性验证后向所述第二管理系统发送；

所述第一管理系统在完成所述待发送信息的发送后，所述第一管理系统的驱动层读取所述第二管理系统的所述第一状态位，若在第三预设时长内读取到的所述第一状态位为接收完成状态，则所述第一管理系统的驱动层将发送成功的结果反馈至其业务层；

所述第一管理系统将其第二状态位设置为空闲状态；

其中，所述第一管理系统向所述隔离装置发送指令包，以使得所述隔离装置打开数据通道发送所述数据，包括：

所述第一管理系统向所述隔离装置发送指令包，所述指令包包括待发送数据包的预计发送时长，以使得所述隔离装置打开数据通道持续所述预计发送时长后关闭所述数据通道；

所述第一管理系统在所述数据通道打开期间将所述待发送数据包发送至所述隔离装置，且所述待发送数据包经由所述隔离装置合法性验证后向所述第二管理系统发送。

2.根据权利要求1所述的信息交互方法，其特征在于，所述第一管理系统向所述隔离装置发送指令包，以使得所述隔离装置打开数据通道发送所述数据，包括：

所述第一管理系统向所述隔离装置发送指令包，所述指令包包括待发送数据包的总数量，以使得所述隔离装置打开数据通道直至所述待发送数据的发送数量等于所述总数量或所述数据通道打开时长超过第四预设时长后，关闭所述数据通道；

所述第一管理系统在所述数据通道打开期间，持续将所述待发送数据包发送至所述隔离装置，且所述待发送数据包经由所述隔离装置合法性验证后向所述第二管理系统发送。

3.根据权利要求1所述的信息交互方法，其特征在于，所述指令和所述数据通过不同的数据接口单向传输，所述数据接口包括UART、RS-232、SPI、USB3.0、RJ45和PCIe中的两者；

和/或所述隔离装置包括硬件单向隔离器件。

4.根据权利要求1所述的信息交互方法，其特征在于，所述隔离装置对所述待发送信息进行合法性验证，包括：

验证所述待发送信息的时间戳是否在第五预设时长内；

验证所述待发送信息的摘要是否正确；

和/或验证所述待发送信息否在预设白名单中。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的信息交互方法，其特征在于，所述信息交互方法还包括：所述第一管理系统的驱动层通过GPIO表示所述第二状态位；和/或所述第二管理系统的驱动层通过GPIO表示所述第一状态位。

6.一种信息交互方法，用于物联网系统，其特征在于，所述物联网系统包括至少两个彼此独立的管理系统以及隔离装置；其中，第一管理系统配置为：所述第一管理系统的业务层在向第二管理系统发送待发送信息之前，所述第一管理系统的驱动层读取所述第二管理系统的第一状态位；若在第一预设时长内读取到的所述第一状态位为所述第二管理系统处于空闲状态，则所述第一管理系统的驱动层将其第二状态位设置为数据发送状态；所述第一管理系统在将其第二状态设置为数据发送状态后，将所述待发送信息转换为对应的电平信号并发送至所述隔离装置；其中，所述待发送信息包括指令或数据；当所述待发送信息为数据时，所述第一管理系统向所述隔离装置发送指令包，以使得所述隔离装置打开数据通道发送所述数据；

所述第一管理系统还用于在完成所述待发送信息的发送后，所述第一管理系统的驱动层读取所述第二管理系统的所述第一状态位，若在第三预设时长内读取到的所述第一状态位为接收完成状态，则所述第一管理系统的驱动层将发送成功的结果反馈至其业务层；

其中，所述第一管理系统向所述隔离装置发送指令包，以使得所述隔离装置打开数据通道发送所述数据，包括：

所述第一管理系统向所述隔离装置发送指令包，所述指令包包括待发送数据包的预计发送时长，以使得所述隔离装置打开数据通道持续所述预计发送时长后关闭所述数据通道；

所述第一管理系统在所述数据通道打开期间将所述待发送数据包发送至所述隔离装置，且所述待发送数据包经由所述隔离装置合法性验证后向所述第二管理系统发送；

所述信息交互方法，包括：

所述第二管理系统接收所述隔离装置转发的待发送信息，所述待发送信息来自所述第一管理系统并经由所述隔离装置合法性验证通过；

所述第二管理系统在完成接收所述第一管理系统的信息后，所述第二管理系统的驱动层将其第一状态位设置为接收完成状态并将该状态持续第二预设时长后，所述第二管理系统将其第一状态位设置为空闲状态。

7.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现权利要求1至6中任一项所述的信息交互方法。

8.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现权利要求1至6中任一项所述的信息交互方法。