KR20240023783A - Dual transformation device between Modbus protocol and REST API protocol for power generation monitoring - Google Patents
Dual transformation device between Modbus protocol and REST API protocol for power generation monitoring Download PDFInfo
- Publication number
- KR20240023783A KR20240023783A KR1020220101892A KR20220101892A KR20240023783A KR 20240023783 A KR20240023783 A KR 20240023783A KR 1020220101892 A KR1020220101892 A KR 1020220101892A KR 20220101892 A KR20220101892 A KR 20220101892A KR 20240023783 A KR20240023783 A KR 20240023783A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- protocol
- data
- modbus
- rest api
- communication
- Prior art date
Links
- 238000010248 power generation Methods 0.000 title description 5
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title description 3
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 title 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 title 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 63
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 32
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 28
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 29
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
- H04L69/08—Protocols for interworking; Protocol conversion
-
- G—PHYSICS
- G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
- G16Y—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY SPECIALLY ADAPTED FOR THE INTERNET OF THINGS [IoT]
- G16Y10/00—Economic sectors
- G16Y10/35—Utilities, e.g. electricity, gas or water
-
- G—PHYSICS
- G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
- G16Y—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY SPECIALLY ADAPTED FOR THE INTERNET OF THINGS [IoT]
- G16Y20/00—Information sensed or collected by the things
- G16Y20/10—Information sensed or collected by the things relating to the environment, e.g. temperature; relating to location
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S40/00—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
- Y04S40/12—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Computer Security & Cryptography (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Accounting & Taxation (AREA)
- Development Economics (AREA)
- Economics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Communication Control (AREA)
- Computer And Data Communications (AREA)
- Small-Scale Networks (AREA)
Abstract
본 발명의 일 실시예에 따르면, 모드버스 프로토콜과 레스트 에이피아이(REST API) 프로토콜의 이중변환 방법으로서, 제1 통신 프로토콜의 데이터를 수신하는 단계; 수신한 데이터의 데이터 패킷을 분석하는 단계; 상기 분석 결과에 기초하여 데이터를 제2 통신 프로토콜의 데이터로 변환하는 단계; 및 상기 변환된 데이터를 목적지 장치로 전송하는 단계;를 포함하고, 상기 분석하는 단계는, 상기 수신한 데이터 패킷의 현재 통신 프로토콜을 확인하고, 해당 데이터의 목적지 장치의 통신 프로토콜을 확인하여 프로토콜 변환 필요성을 판단하며, 여기서 상기 제1 통신 프로토콜은 모드버스 프로토콜과 REST API 중 어느 하나이고 제2 통신 프로토콜은 모드버스 프로토콜과 REST API 중 나머지 하나인 것을 특징으로 하는 프로토콜 이중변환 방법을 개시한다. According to an embodiment of the present invention, a double conversion method between the Modbus protocol and the REST API protocol includes: receiving data of a first communication protocol; Analyzing data packets of received data; converting data into data of a second communication protocol based on the analysis results; and transmitting the converted data to a destination device, wherein the analyzing step includes checking the current communication protocol of the received data packet, checking the communication protocol of the destination device of the data, and determining whether protocol conversion is necessary. Discloses a protocol double conversion method, wherein the first communication protocol is one of the Modbus protocol and REST API, and the second communication protocol is the other one of the Modbus protocol and REST API.
Description
본 발명은 산업 제어 시스템에서의 장치간 통신에서 모드버스(Modbus) 프로토콜과 레스트 에이피아이(REST API) 프로토콜 사이를 변환하는 변환 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a conversion device and method for converting between the Modbus protocol and the REST API protocol in device-to-device communication in an industrial control system.
IoT(Internet of Things)는 모든 사물을 네트워크로 연결해 인간과 사물, 사물과 사물 간에 언제 어디서나 서로 소통할 수 있도록 하는 새로운 정보통신 기반이라고 정의할 수 있다. 모드버스(Modbus)는 산업 장비를 제어하기 위해 사용되는 프로토콜 중 하나이며 산업 제어 시스템에서 통신을 위해 사용된다. 예를 들어 발전설비에 설치된 각종 IoT 센서들로부터 측정 신호를 수신하여 모니터링하거나 제조공장이나 빌딩, 놀이공원 등에서 기계, 장치들을 자동화하고 제어하는 목적으로 사용되는 Programmable Logic Controller(PLC)들과의 통신에 사용할 수 있다. IoT (Internet of Things) can be defined as a new information and communication base that connects all objects through a network to enable communication between humans and objects and between objects and objects anytime, anywhere. Modbus is one of the protocols used to control industrial equipment and is used for communication in industrial control systems. For example, receiving and monitoring measurement signals from various IoT sensors installed in power generation facilities, or communicating with Programmable Logic Controllers (PLCs) used to automate and control machines and devices in manufacturing plants, buildings, amusement parks, etc. You can use it.
일반적으로 모드버스는 제어장치나 수집장치(마스터)와 다수의 IoT 센서들(슬레이브)간 RS-485 기반의 통신으로 작동하거나 인터넷과 같은 네트워크 기반 통신으로 작동할 수도 있으며, 이 경우 모드버스 프로토콜과 네트워크 통신 기반의 프로토콜(예를 들어 REST API) 사이의 프로토콜 변환이 필요하다. In general, Modbus operates through RS-485-based communication between a control device or collection device (master) and multiple IoT sensors (slaves), or it may operate through network-based communication such as the Internet, in which case the Modbus protocol and Protocol conversion between network communication-based protocols (e.g. REST API) is required.
도1은 종래 일반적인 프로토콜 변환기를 나타낸다. 도1(a)의 경우 프로토콜 변환기(10)가 제어장치(11)와 다수의 IoT 장치(12) 사이에 위치할 수 있다. IoT 장치(12)는 예를 들어 발전 설비의 각종 센서일 수 있고 제어장치(11)는 IoT 장치(12)들로부터 데이터를 수신하거나 특정 명렁을 전달하는 장치일 수 있다. 프로토콜 변환기(10)는 IoT 장치(12)들과는 모드버스 방식으로(예컨대 Modbus_RTU 방식으로) 통신하고, IoT 장치(12)로부터 수신한 데이터를 REST API 방식의 데이터 형식으로 변환한 후 제어장치(11)로 전송할 수 있다. 도1(b)는 또 다른 종래 프로토콜 변환기(20)로서 IoT 장치(12)와는 Modbus_RTU 방식으로 통신하고 제어장치(11)와는 Modbus_TCP 방식으로 통신할 수 있다. 이 경우 프로토콜 변환기(20)는 IoT 장치(12)로부터 수신한 데이터를 Modbus_TCP 방식의 데이터로 변환 후 제어장치(11)로 전송하고 제어장치(11)로부터 수신한 Modbus_TCP 데이터를 Modbus_RTU 데이터로 변환한 후 IoT 장치(12)로 전송할 수 있다. Figure 1 shows a typical conventional protocol converter. In the case of Figure 1(a), the protocol converter 10 may be located between the control device 11 and a plurality of IoT devices 12. For example, the IoT device 12 may be various sensors of power generation facilities, and the control device 11 may be a device that receives data from the IoT devices 12 or transmits a specific command. The protocol converter 10 communicates with the IoT devices 12 in the Modbus method (e.g., Modbus_RTU method), converts the data received from the IoT device 12 into a REST API data format, and then converts the data received from the IoT device 12 into a REST API data format and sends it to the control device 11. It can be sent to . Figure 1(b) is another conventional protocol converter 20 that can communicate with the IoT device 12 in the Modbus_RTU method and with the control device 11 in the Modbus_TCP method. In this case, the protocol converter 20 converts the data received from the IoT device 12 into Modbus_TCP data and transmits it to the control device 11, and converts the Modbus_TCP data received from the control device 11 into Modbus_RTU data. It can be transmitted to the IoT device 12.
그러나 기존의 프로토콜 변환기는 단순히 Modbus와 REST API간 프로토콜 변환이나 Modbus_RTU와 Modbus_TCP간 프로토콜 변환만 수행할 수 있다. 하지만 모드버스로 구성된 기존의 산업 설비에 IoT 환경을 구축하기 위해서는 이러한 일대일 변환만으로는 많은 시간과 비용이 소요되므로 다양한 장치로 이루어진 시스템 구축이 용이하지 않은 문제가 있다. However, existing protocol converters can only perform protocol conversion between Modbus and REST API or between Modbus_RTU and Modbus_TCP. However, in order to build an IoT environment in existing industrial facilities composed of Modbus, this one-to-one conversion alone takes a lot of time and cost, so it is not easy to build a system composed of various devices.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 다양한 프로토콜간 변환을 동시에 수행함으로써 다양한 통신 방식의 IoT 장치들에 의한 시스템 구축을 용이하게 할 수 있는 프로토콜 변환 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention is intended to solve the above problems, and its purpose is to provide a protocol conversion device that can facilitate the construction of a system by IoT devices of various communication methods by simultaneously performing conversion between various protocols.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 임의의 하나의 통신 프로토콜 방식으로 입력된 데이터를 동시에 둘 이상의 프로토콜 방식의 데이터로 변환하여 각각의 IoT 장치로 전송할 수 있는 프로토콜 이중변환 장치를 제공한다. According to an embodiment of the present invention, a protocol double conversion device is provided that can simultaneously convert data input through one communication protocol into data of two or more protocols and transmit it to each IoT device.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 모드버스 프로토콜과 레스트 에이피아이(REST API) 프로토콜의 이중변환 방법으로서, 제1 통신 프로토콜의 데이터를 수신하는 단계; 수신한 데이터의 데이터 패킷을 분석하는 단계; 상기 분석 결과에 기초하여 데이터를 제2 통신 프로토콜의 데이터로 변환하는 단계; 및 상기 변환된 데이터를 목적지 장치로 전송하는 단계;를 포함하고, 상기 분석하는 단계는, 상기 수신한 데이터 패킷의 현재 통신 프로토콜을 확인하고, 해당 데이터의 목적지 장치의 통신 프로토콜을 확인하여 프로토콜 변환 필요성을 판단하며, 여기서 상기 제1 통신 프로토콜은 모드버스 프로토콜과 REST API 중 어느 하나이고 제2 통신 프로토콜은 모드버스 프로토콜과 REST API 중 나머지 하나인 것을 특징으로 하는 프로토콜 이중변환 방법을 개시한다. According to an embodiment of the present invention, a double conversion method between the Modbus protocol and the REST API protocol includes: receiving data of a first communication protocol; Analyzing data packets of received data; converting data into data of a second communication protocol based on the analysis results; and transmitting the converted data to a destination device, wherein the analyzing step includes checking the current communication protocol of the received data packet, checking the communication protocol of the destination device of the data, and determining whether protocol conversion is necessary. Discloses a protocol double conversion method, wherein the first communication protocol is one of the Modbus protocol and REST API, and the second communication protocol is the other one of the Modbus protocol and REST API.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 모드버스 입력에 대해서 REST API 데이터를 출력할 수 있을 뿐만 아니라, 모드버스 입력에 대해 모드버스 출력과 REST API 출력을 동시에 수행할 수 있고 REST API 입력에 대해서도 REST API 출력과 모드버스 출력을 동시에 수행할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, not only can REST API data be output for Modbus input, but Modbus output and REST API output can be performed simultaneously for Modbus input, and REST API data can be performed simultaneously for REST API input. Output and Modbus output can be performed simultaneously.
도1은 종래의 프로토콜 변환기를 설명하는 도면,
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로토콜 변환기를 설명하는 도면,
도3은 일 실시예에 따른 프로토콜 변환기의 블록도,
도4는 일 실시예에 따른 프로토콜 변환 방법을 설명하는 도면이다. 1 is a diagram illustrating a conventional protocol converter;
Figure 2 is a diagram illustrating a protocol converter according to an embodiment of the present invention;
3 is a block diagram of a protocol converter according to one embodiment;
Figure 4 is a diagram explaining a protocol conversion method according to an embodiment.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수 있다. 이하에 설명되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달할 수 있도록 하기 위해 제공되는 예시적 실시예들이다. The above objects, other objects, features and advantages of the present invention will be easily understood through the following preferred embodiments related to the attached drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. The embodiments described below are exemplary embodiments provided to sufficiently convey the spirit of the present invention to those skilled in the art.
본 명세서에서 구성요소의 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '~를 포함한다', '~로 구성된다', 및 '~으로 이루어진다'라는 표현은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. In this specification, the singular form of an element also includes the plural form unless specifically stated in the phrase. The expressions 'including', 'consisting of', and 'consisting of' used in the specification do not exclude the presence or addition of one or more other components in addition to the mentioned components.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 구성요소들을 기술하기 위해서 사용된 경우, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다. In this specification, when terms such as first, second, etc. are used to describe components, these components should not be limited by these terms. These terms are merely used to distinguish one component from another. Embodiments described and illustrated herein also include complementary embodiments thereof.
이하 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는 데 있어 혼돈을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.The present invention will be described in detail below with reference to the drawings. In describing the specific embodiments below, various specific details have been written to explain the invention in more detail and to aid understanding. However, a reader with sufficient knowledge in the field to understand the present invention can recognize that it can be used without these various specific details. In some cases, it is mentioned in advance that parts that are commonly known but are not significantly related to the invention are not described in order to prevent confusion in describing the invention.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로토콜 변환기를 설명하는 도면이다. Figure 2 is a diagram explaining a protocol converter according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에서 프로토콜 변환기(100)는 제어장치(200)와 다수의 IoT 장치(310, 320, 330) 사이에 개재되어 동작할 수 있다. 제어장치(11)는 IoT 장치(310, 320, 330)들과 통신하며 데이터를 송수신하는 장치이며 예를 들어 IoT 장치(310, 320, 330)를 제어하는 제어장치이거나 데이터를 수집하는 수집 장치 또는 중계장치일 수 있다. 이 때 제어장치(200)가 만일 REST API 프로토콜 방식을 따르는 시스템, 즉 RESTful 시스템일 수 있다. In one embodiment of the present invention, the protocol converter 100 may operate between the control device 200 and a plurality of IoT devices 310, 320, and 330. The control device 11 is a device that communicates with the IoT devices 310, 320, and 330 and transmits and receives data. For example, it is a control device that controls the IoT devices 310, 320, and 330, or a collection device that collects data. It may be a relay device. At this time, the control device 200 may be a system that follows the REST API protocol, that is, a RESTful system.
"REST"란 "Representational State Transfer"의 약자로서 네트워크 상에서 클라이언트와 서버간 통신 방식 중 하나를 의미하며, REST API는 HTTP 통신으로 임의의 리소스(Resource)에 대한 CRUD(Create, Read, Update, Delete) 요청을 리소스와 메소드(Method)로 표현하여 특정한 데이터 형식으로 전달하는 방식을 말한다. 여기서 리소스는 예를 들어 HTTP URI로 표현되고 메소드는 예컨대, GET, POS, DELETE 등으로 정의될 수 있으며, 특정 데이터 형식은 예컨대 JSON, XMS, TEXT, RSS등 다양한 형태로 데이터 중 하나일 수 있다. REST API는 기본적으로 웹의 기존 기술과 HTTP 프로토콜을 그대로 활용하기 때문에 웹의 장점을 최대한 활용할 수 있는 프로토콜이다. "REST" is an abbreviation for "Representational State Transfer" and refers to one of the communication methods between a client and a server on a network. REST API is an HTTP communication for CRUD (Create, Read, Update, Delete) for arbitrary resources. This refers to a method of expressing requests as resources and methods and delivering them in a specific data format. Here, the resource is expressed as an HTTP URI, for example, and the method can be defined as, for example, GET, POS, DELETE, etc., and the specific data format can be one of the data in various forms, such as JSON, XMS, TEXT, RSS, etc. REST API is a protocol that can take full advantage of the web's advantages because it basically utilizes the existing web technology and HTTP protocol.
또한 제어장치(200)는 Modbus_TCP 방식으로 통신하는 장치일 수도 있고 이 경우 제어장치(200)는 TCP/IP 프로토콜 상에서 네트워크를 통해 다른 장치와 통신할 수 있다. Additionally, the control device 200 may be a device that communicates in the Modbus_TCP method. In this case, the control device 200 can communicate with other devices through a network on the TCP/IP protocol.
여기서 '네트워크'는 단말들 및 서버들과 같은 각각의 노드 상호 간에 정보 교환이 가능한 연결 구조를 의미하는 것으로, 근거리 통신망(LAN: Local Area Network), 광역 통신망(WAN: Wide Area Network), 인터넷 (WWW: World Wide Web), 유무선 데이터 통신망, 전화망, 유무선 텔레비전 통신망 등을 포함한다. 무선 데이터 통신망의 일례에는 3G, 4G, 5G, 6G, 3GPP, LTE, WIMAX, 와이파이(Wi-Fi), 블루투스 통신, 적외선 통신, 초음파 통신, 가시광 통신(VLC) 등이 포함되나 이에 한정되지는 않는다. Here, 'network' refers to a connection structure that allows information exchange between each node, such as terminals and servers, and includes local area networks (LANs), wide area networks (WANs), and the Internet ( It includes WWW (World Wide Web), wired and wireless data communication networks, telephone networks, and wired and wireless television communication networks. Examples of wireless data communication networks include, but are not limited to, 3G, 4G, 5G, 6G, 3GPP, LTE, WIMAX, Wi-Fi, Bluetooth communication, infrared communication, ultrasonic communication, visible light communication (VLC), etc. .
IoT 장치(310, 320, 330)는, 예를 들어 본 발명의 시스템이 발전설비 모니터링 시스템에 적용될 경우 발전설비에 설치된 각종 센서 장치일 수 있다. 도면에서는 3개의 장치만 도시하였지만 이는 설명의 편의를 위한 것이며, 실제로는 하나의 제어장치(200)가 수십 내지 수백개의 IoT 장치와 통신하도록 구성될 수 있다. 일반적으로 IoT 장치(310, 320, 330)는 프로토콜 변환기(100)와 Modbus_RTU 방식으로 통신할 수 있으며 이 경우 프로토콜 변환기(100)와 각 IoT 장치(310, 320, 330)는 RS-485 포트를 통해 통신할 수 있다. IoT devices 310, 320, and 330 may be various sensor devices installed in power generation facilities, for example, when the system of the present invention is applied to a power generation facility monitoring system. Although only three devices are shown in the drawing, this is for convenience of explanation, and in reality, one control device 200 may be configured to communicate with tens to hundreds of IoT devices. In general, IoT devices (310, 320, 330) can communicate with the protocol converter 100 in the Modbus_RTU method. In this case, the protocol converter 100 and each IoT device (310, 320, 330) communicate through an RS-485 port. Can communicate.
대안적 실시예에서 IoT 장치(310, 320, 330) 중 적어도 일부는 REST API 프로토콜로 다른 장치와 통신하는 장치일 수 있다. 이 경우 프로토콜 변환기(100)와 해당 IoT 장치는 REST API 방식으로 통신할 수 있다. In an alternative embodiment, at least some of the IoT devices 310, 320, and 330 may be devices that communicate with other devices using the REST API protocol. In this case, the protocol converter 100 and the corresponding IoT device can communicate using the REST API method.
따라서, 이상과 같은 본 발명의 통신 구성에 의하면, 프로토콜 변환기(100)와 제어장치(200) 사이에 반드시 Modbus 또는 REST API 중 어느 하나로 특정되어야 할 필요가 없고, 제어장치(200)로부터 모드버스 또는 REST API 중 어느 하나의 통신 방식에 따른 데이터를 수신할 수 있다. 또한 프로토콜 변환기(100)는, 제어장치(200)로부터 수신한 데이터의 데이터 패킷을 분석하여 프로토콜 변환이 필요한지를 판단하고, Modbus_RTU 및/또는 REST API 방식으로 변환하거나 또는 변환없이 데이터 패킷을 각 IoT 장치(310, 320, 330)로 전송할 수 있다. Therefore, according to the communication configuration of the present invention as described above, there is no need to specify either Modbus or REST API between the protocol converter 100 and the control device 200, and the control device 200 can use Modbus or REST API. You can receive data according to any communication method among REST APIs. In addition, the protocol converter 100 analyzes the data packet of the data received from the control device 200 to determine whether protocol conversion is necessary, and converts the data packet to each IoT device by converting it to Modbus_RTU and/or REST API method or without conversion. It can be sent to (310, 320, 330).
이 때 일 실시예에서 IoT 장치(310, 320, 330) 중 일부의 통신 프로토콜이 다르더라도 프로토콜 변환기(100)는 각 IoT 장치에 맞는 프로토콜로 데이터를 변환한 수 전송할 수 있다. 예를 들어, IoT 장치 중 제1 장치(310)와 제2 장치(320)는 Modbus_RTU 방식으로 통신하고 제3 장치(330)는 REST API 방식으로 통신하는 장치이고 제어장치(200)는 REST API 방식으로 프로토콜 변환기(100)와 통신하는 장치라고 가정한다. 이 때 만일 제어장치(200)가 제1 내지 제3 장치(310, 320, 330)에게 브로드캐스팅 방식으로 데이터를 전송해야 하는 경우, 제어장치(200)는 REST API 프로토콜에 따른 데이터를 생성하여 프로토콜 변환기(100)로 전송한다. 프로토콜 변환기(100)는 해당 데이터를 수신한 후 Modbus_RTU 데이터로 변환한 후 제1 장치(310)와 제2 장치(320)에 전달하고, 제3 장치(330)에게는 제어장치(200)로부터 수신한 데이터를 그대로 전송(즉, 중계(relay))하도록 동작할 수 있다. At this time, in one embodiment, even if the communication protocols of some of the IoT devices 310, 320, and 330 are different, the protocol converter 100 can convert the data into a protocol suitable for each IoT device and transmit it. For example, among IoT devices, the first device 310 and the second device 320 communicate using the Modbus_RTU method, the third device 330 communicates using the REST API method, and the control device 200 uses the REST API method. It is assumed that it is a device that communicates with the protocol converter 100. At this time, if the control device 200 needs to transmit data to the first to third devices 310, 320, and 330 by broadcasting, the control device 200 generates data according to the REST API protocol and transmits the data to the first to third devices 310, 320, and 330. Transmitted to converter 100. After receiving the data, the protocol converter 100 converts it into Modbus_RTU data and transmits it to the first device 310 and the second device 320, and the third device 330 receives the data from the control device 200. It can operate to transmit (i.e. relay) data as is.
또 다른 예로서, 프로토콜 변환기(100)가 만일 Modbus_RTU 방식의 제1 및 제2 장치(310, 320)로부터 각각 제1 및 제2 센서 측정 데이터를 수신하고 REST API 방식의 제3 장치(330)로부터 제3 센서 측정 데이터를 수신한 경우, 프로토콜 변환기(100)는 목적지 장치(즉, 제어장치(200))의 통신 프로토콜을 확인한 후, 예컨대 제어장치(200)가 Modbus_TCP 방식의 장치인 경우, 제1 내지 제3 센서 측정 데이터를 모두 Modbus_TCP 형식의 데이터로 변환한 후 제어장치(200)로 전송할 수 있다. As another example, if the protocol converter 100 receives first and second sensor measurement data from the first and second devices 310 and 320 of the Modbus_RTU method, respectively, and receives the first and second sensor measurement data from the third device 330 of the REST API method, When receiving the third sensor measurement data, the protocol converter 100 checks the communication protocol of the destination device (i.e., the control device 200) and then, for example, if the control device 200 is a Modbus_TCP type device, the first All through third sensor measurement data can be converted into Modbus_TCP format data and then transmitted to the control device 200.
도3은 일 실시예에 따른 프로토콜 변환기(100)의 기능 블록도를 개략적으로 나타내었다. 도3을 참조하면, 일 실시예에 따른 프로토콜 변환기(100)는 패킷 분석부(110), 프로토콜 변환부(120), 송수신부(130), 제1 포트(140), 제2 포트(150), 및 제3 포트(160)를 포함할 수 있다. Figure 3 schematically shows a functional block diagram of the protocol converter 100 according to one embodiment. Referring to Figure 3, the protocol converter 100 according to one embodiment includes a packet analysis unit 110, a protocol conversion unit 120, a transceiver 130, a first port 140, and a second port 150. , and may include a third port 160.
패킷 분석부(110)는 유선 및/또는 무선으로 통신하는 외부 장치로부터 수신한 데이터의 패킷을 분석하는 기능부이다. 패킷 분석부(110)는 상기 수신한 데이터 패킷의 현재 통신 프로토콜을 확인하고, 해당 데이터의 목적지 장치의 통신 프로토콜을 확인하여 프로토콜 변환 필요성을 판단할 수 있다. 데이터 패킷의 현재 프로토콜과 목적지 장치는 예를 들어 데이터 패킷의 헤더 영역을 분석함으로써 파악할 수 있다. 목적지 장치의 통신 프로토콜은 데이터 패킷의 헤더 영역으로부터 알 수도 있고, 프로토콜 변환기(100)를 제어장치(200)와 IoT 장치(310, 320, 330) 사이에 처음 설치할 때 프로토콜 변환기(100)에 연결되는 각 장치들의 통신 방식을 미리 테이블 형식으로 저장해둘 수도 있다. 이 경우, 예컨대 데이터 패킷의 헤더 영역으로부터 목적지 장치를 식별한 경우 해당 목적지 장치의 통신 프로토콜은 상기 테이블을 검색하여 파악할 수 있다. The packet analysis unit 110 is a functional unit that analyzes packets of data received from an external device that communicates wired and/or wirelessly. The packet analysis unit 110 can determine the need for protocol conversion by checking the current communication protocol of the received data packet and the communication protocol of the destination device of the data. The current protocol and destination device of a data packet can be determined, for example, by analyzing the header area of the data packet. The communication protocol of the destination device can be known from the header area of the data packet, and when the protocol converter 100 is first installed between the control device 200 and the IoT devices 310, 320, and 330, the protocol converter 100 is connected to the protocol converter 100. The communication method of each device can be stored in advance in a table format. In this case, for example, when the destination device is identified from the header area of the data packet, the communication protocol of the destination device can be identified by searching the table.
프로토콜 변환부(120)는 데이터 패킷의 통신 프로토콜을 변환하는 기능부이다. 프로토콜 변환부(120)는 제1 통신 프로토콜 형식의 데이터를 제2 프로토콜 형식의 데이터로 변환할 수 있다. 이 때 제1 통신 프로토콜은 예를 들어 Modbus_TCP, Modbus_RTU, 및 REST API 중 어느 하나일 수 있고 제2 통신 프로토콜은 Modbus_TCP, Modbus_RTU, 및 REST API 중 다른 하나일 수 있다. The protocol conversion unit 120 is a functional unit that converts the communication protocol of data packets. The protocol conversion unit 120 may convert data in a first communication protocol format into data in a second protocol format. At this time, the first communication protocol may be, for example, one of Modbus_TCP, Modbus_RTU, and REST API, and the second communication protocol may be another one of Modbus_TCP, Modbus_RTU, and REST API.
송수신부(130)는 제1 통신 프로토콜 형식의 데이터 또는 제2 통신 프로토콜 형식의 데이터를 유선 및/또는 무선 통신망을 통해 외부 장치, 예컨대 제어장치(200) 또는 IoT 장치(310, 320, 330)로 전송하는 기능부이다. 이 때 제1 포트(140)는 제어장치(200)측과 통신하는 물리적 포트로서, 예를 들어 이더넷 포트이며 제1 포트(140)를 통해 제어장치(200)와 Modbus_TCP 또는 REST API 프로토콜의 데이터를 송수신할 수 있다. 제2 포트(150)와 제3 포트(160)는 IoT 장치(310, 320, 330)측과 통신하는 물리적 포트이며, 예를 들어 제2 포트(150)는 RS-485 포트이고 Modbus_RTU 프로토콜 데이터를 송수신할 수 있고, 제3 포트(160)는 이더넷 포트로서 예컨대 REST API 프로토콜 데이터를 송수신할 수 있다. The transceiver 130 transmits data in the first communication protocol format or data in the second communication protocol format to an external device, such as the control device 200 or IoT devices 310, 320, and 330, through a wired and/or wireless communication network. This is the transmission function. At this time, the first port 140 is a physical port that communicates with the control device 200, for example, an Ethernet port, and data of the Modbus_TCP or REST API protocol is communicated with the control device 200 through the first port 140. Can send and receive. The second port 150 and the third port 160 are physical ports that communicate with the IoT devices 310, 320, and 330. For example, the second port 150 is an RS-485 port and transmits Modbus_RTU protocol data. The third port 160 is an Ethernet port and can transmit and receive REST API protocol data, for example.
도4는 상술한 프로토콜 변환기(100)에 의한 예시적인 프로토콜 변환 방법의 흐름도이다. 도4를 참조하면 일 실시예에 따른 프로토콜 변환 방법은, 프로토콜 변환기(100)가 외부 장치로부터 패킷을 수신하는 단계(S10), 수신한 패킷을 분석하는 단계(S20), 분석 결과에 따라 데이터의 프로토콜을 변환하는 단계(S30), 및 변환된 데이터를 목적지 장치로 전송하는 단계(S40)를 포함할 수 있다. Figure 4 is a flowchart of an exemplary protocol conversion method by the protocol converter 100 described above. Referring to Figure 4, the protocol conversion method according to one embodiment includes the protocol converter 100 receiving a packet from an external device (S10), analyzing the received packet (S20), and converting the data according to the analysis result. It may include converting the protocol (S30) and transmitting the converted data to the destination device (S40).
보다 구체적으로 설명하면, 우선 단계(S10)에서 프로토콜 변환기(100)가 제어장치(200) 또는 IoT 장치(310, 320, 330) 중 어느 하나로부터 데이터를 수신할 수 있다. 이 때 수신한 데이터는 제1 통신 프로토콜 형식의 데이터라고 가정하고 제1 통신 프로토콜은 예를 들어 Modbus_TCP, Modbus_RTU, 및 REST API 중 어느 하나의 통신 프로토콜일 수 있다. To be more specific, in step S10, the protocol converter 100 may receive data from either the control device 200 or the IoT devices 310, 320, and 330. At this time, it is assumed that the received data is data in the first communication protocol format, and the first communication protocol may be, for example, any one of Modbus_TCP, Modbus_RTU, and REST API.
단계(S20)에서 프로토콜 변환기(100)는 수신한 데이터의 데이터 패킷을 분석한다. 예를 들어 이 단계(S20)에서, 상기 수신한 데이터 패킷의 현재 통신 프로토콜(즉, 제1 통신 프로토콜)을 확인하고, 해당 데이터의 목적지 장치의 통신 프로토콜(즉, 제2 통신 프로토콜)을 확인하여 프로토콜 변환 필요성을 판단한다. 이 때 제2 통신 프로토콜은 Modbus_TCP, Modbus_RTU, 및 REST API 중 나머지 다른 하나의 통신 프로토콜일 수 있다. In step S20, the protocol converter 100 analyzes data packets of the received data. For example, in this step (S20), the current communication protocol (i.e., first communication protocol) of the received data packet is checked, and the communication protocol (i.e., second communication protocol) of the destination device of the data is checked. Determine the need for protocol conversion. At this time, the second communication protocol may be another communication protocol among Modbus_TCP, Modbus_RTU, and REST API.
패킷 분석시 데이터 패킷의 현재 프로토콜과 목적지 장치는 예를 들어 데이터 패킷의 헤더 영역을 분석함으로써 파악할 수 있다. 목적지 장치의 통신 프로토콜은 데이터 패킷의 헤더 영역으로부터 알 수도 있고, 프로토콜 변환기(100)를 제어장치(200)와 IoT 장치(310, 320, 330) 사이에 처음 설치할 때 프로토콜 변환기(100)에 연결되는 각 장치들의 통신 방식을 미리 테이블 형식으로 저장해둘 수도 있다. 이 경우 예컨대 데이터 패킷의 헤더 영역으로부터 목적지 장치를 식별한 경우 해당 목적지 장치의 통신 프로토콜은 상기 테이블을 검색하여 파악할 수 있다. When analyzing a packet, the current protocol and destination device of the data packet can be determined, for example, by analyzing the header area of the data packet. The communication protocol of the destination device can be known from the header area of the data packet, and when the protocol converter 100 is first installed between the control device 200 and the IoT devices 310, 320, and 330, the protocol converter 100 is connected to the protocol converter 100. The communication method of each device can be stored in advance in a table format. In this case, for example, when the destination device is identified from the header area of the data packet, the communication protocol of the destination device can be identified by searching the table.
분석 결과 만일 프로토콜의 변환이 필요 없다고 판단하면, 단계(S40)로 진행하여 해당 데이터를 목적지 장치로 전송한다. 그러나 프로토콜 변환이 필요하다고 판단하면 단계(S30)로 진행하여 프로토콜 변환을 수행하고, 이렇게 프로토콜이 변환된 데이터를 목적지 장치로 전송한다(S40). As a result of the analysis, if it is determined that protocol conversion is not necessary, the process proceeds to step S40 and transmits the data to the destination device. However, if it is determined that protocol conversion is necessary, the process proceeds to step S30, performs protocol conversion, and transmits the protocol-converted data to the destination device (S40).
이상과 같이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상술한 명세서의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다. As described above, various modifications and variations can be made by those skilled in the art in the field to which the present invention pertains from the description of the above-described specification. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined by the claims and equivalents thereof as well as the claims described later.
100: 프로토콜 변환기
200: 제어장치
310, 320, 330: IoT 장치 100: Protocol converter
200: Control device
310, 320, 330: IoT devices
Claims (1)
제1 통신 프로토콜의 데이터를 수신하는 단계;
수신한 데이터의 데이터 패킷을 분석하는 단계;
상기 분석 결과에 기초하여 데이터를 제2 통신 프로토콜의 데이터로 변환하는 단계; 및
상기 변환된 데이터를 목적지 장치로 전송하는 단계;를 포함하고,
상기 분석하는 단계는, 상기 수신한 데이터 패킷의 현재 통신 프로토콜을 확인하고, 해당 데이터의 목적지 장치의 통신 프로토콜을 확인하여 프로토콜 변환 필요성을 판단하며,
여기서 상기 제1 통신 프로토콜은 모드버스 프로토콜과 REST API 중 어느 하나이고 제2 통신 프로토콜은 모드버스 프로토콜과 REST API 중 나머지 하나인 것을 특징으로 하는, 프로토콜 이중변환 방법. As a double conversion method of Modbus protocol and REST API protocol,
Receiving data of a first communication protocol;
Analyzing data packets of received data;
converting data into data of a second communication protocol based on the analysis results; and
A step of transmitting the converted data to a destination device;
The analyzing step includes checking the current communication protocol of the received data packet, checking the communication protocol of the destination device of the data, and determining the need for protocol conversion,
Here, the first communication protocol is one of the Modbus protocol and REST API, and the second communication protocol is the other one of the Modbus protocol and REST API.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020220101892A KR20240023783A (en) | 2022-08-16 | 2022-08-16 | Dual transformation device between Modbus protocol and REST API protocol for power generation monitoring |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020220101892A KR20240023783A (en) | 2022-08-16 | 2022-08-16 | Dual transformation device between Modbus protocol and REST API protocol for power generation monitoring |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20240023783A true KR20240023783A (en) | 2024-02-23 |
Family
ID=90041911
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020220101892A KR20240023783A (en) | 2022-08-16 | 2022-08-16 | Dual transformation device between Modbus protocol and REST API protocol for power generation monitoring |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20240023783A (en) |
-
2022
- 2022-08-16 KR KR1020220101892A patent/KR20240023783A/en not_active Application Discontinuation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2951953B1 (en) | Method of managing zigbee network in the internet of things | |
JP5817785B2 (en) | Industrial device, controller, data transfer method and data transmission method | |
US20190319459A1 (en) | Method and Apparatus for Dynamic Electrical Load Sensing and Line to Load Switching | |
WO2020063995A1 (en) | Pon, method and apparatus for pon, and robot system | |
KR102022731B1 (en) | Method and gateway for extending ethercat nework | |
US20150160628A1 (en) | Web-based interaction with building automation | |
CN104092790B (en) | Base station master-slave communication method and system | |
KR101952810B1 (en) | Powerlink Wireless HART gateway for industrial automation | |
US11716221B2 (en) | Switchboard management system using ring network | |
JP2009290262A (en) | Gateway apparatus | |
WO2012008823A1 (en) | Method of communicating data to multiple sensor networks | |
Zhong et al. | Industrial wireless communication protocol WIA-PA and its interoperation with foundation fieldbus | |
KR101804886B1 (en) | Relay server | |
KR20100034395A (en) | A wireless sensor network for industrial control network and a method for structuring it | |
KR20240023783A (en) | Dual transformation device between Modbus protocol and REST API protocol for power generation monitoring | |
KR102177603B1 (en) | Low power wireless sensor nodes and multiprotocol gateways with multiple interfaces | |
JP2014207608A (en) | Radio relay system between ieee802.11 standard communication and ieee802.15.4 standard communication | |
JP2018142864A (en) | Gateway device | |
KR20170127348A (en) | System and method for data connection between semiconductor manufacturing facility and external analysis system | |
CN106878447B (en) | Data acquisition system based on ZigBee communication | |
KR100704775B1 (en) | A Scheme and a device to support multi channel in a Zigbee/Internet Gateway | |
CN110557862A (en) | Cloud platform wireless communication hybrid protocol framework and cloud platform lighting system | |
CN107172582B (en) | M2M communication equipment and method based on NodeJS | |
Gupta et al. | An autonomous address translation scheme to integrate modbus with ieee 802.15. 4 networks | |
JP4671056B2 (en) | Programmable controller and communication unit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal |