TW201731267A - 終端設備控制系統、閘道器及終端設備新增方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種終端設備控制系統，包括至少一終端設備以及閘道器。所述終端設備使用一通訊協定。閘道器耦接終端設備，用於產生對應於具有多樣性通訊格式的至少一終端設備的建構式命令。所述閘道器具有讀取應用程式介面(read API)、寫入應用程式介面(write API)、命令產生單元以及組態檔。所述組態檔包括對應於終端設備的讀寫控制命令。閘道器的命令產生單元依據組態檔產生對應於終端設備的建構式命令。閘道器的命令產生單元使用建構式命令經由讀取應用程式介面或寫入應用程式介面控制或存取終端設備。藉此，可方便地新增各種終端設備以受控於閘道器。

Description

終端設備控制系統、閘道器及終端設備新增方法

本發明有關於一種快速新增終端設備存取之方法，且特別是一種提供多樣性通訊格式的終端設備控制系統、閘道器及終端設備新增方法。

基於網際網路的發展，人們能利用遠端控制方式控制各種終端設備。請參照圖1，各種終端設備2如電動百葉窗、紅外線適配器、電表、燈具、排風扇、感應器、人員計數器等可連接至閘道器(Gateway)3而受控於遠端控制設備1。在圖1中的閘道器3例如是有線或無線閘道器，其經由網路4(例如網際網路)連接遠端控制設備1。然而，在實務上，各種受控制的終端設備2可能具有不同的通訊協定與格式，例如，對於ZigBee適配器，閘道器3須對ZigBee通訊協定的規格撰寫通訊程式。而對於使用其他通訊協定的終端設備，例如使用RS485、RS232通訊協定的終端設備，也需對應於RS485、RS232的通訊協定撰寫通訊程式。

因此，閘道器要與各種受控制的終端設備通訊是比較困難的，閘道器需針對不同的終端設備撰寫連線的通訊程式。在新增終端設備時，閘道器內要重新撰寫終端設備連線程式，需由研發人員費工耗時地去撰寫程式。如此則造成新增終端設備的困難，並難以維護此日益增大且複雜的閘道器連接程式。再者，當閘道 器與受控制終端設備間的通訊出現傳輸資料錯誤時，經常是很困難查出問題點，如此也容易造成故障排除的困難。

本發明實施例提供一種終端設備控制系統、閘道器及終端設備新增方法，其藉由多樣性通訊格式的建構式命令以便於新增終端設備，而使新增的終端設備能夠受控於閘道器。

本發明實施例提供一種終端設備控制系統，包括至少一終端設備以及閘道器。所述終端設備使用一通訊協定。閘道器耦接終端設備，用於產生對應於具有多樣性通訊格式的至少一終端設備的建構式命令。所述閘道器具有讀取應用程式介面(read API)、寫入應用程式介面(write API)、命令產生單元以及組態檔。所述組態檔包括對應於終端設備的讀寫控制命令。閘道器的命令產生單元依據組態檔產生對應於終端設備的建構式命令。閘道器的命令產生單元使用所述建構式命令經由讀取應用程式介面或寫入應用程式介面控制或存取終端設備。

本發明實施例提供一種閘道器，用於產生對應於具有多樣性通訊格式的至少一終端設備的建構式命令。所述終端設備使用一通訊協定。閘道器具有讀取應用程式介面、寫入應用程式介面、命令產生單元以及組態檔。所述組態檔包括對應於終端設備的讀寫控制命令。閘道器的命令產生單元依據組態檔產生對應於終端設備的建構式命令，閘道器的命令產生單元使用所述建構式命令經由讀取應用程式介面或寫入應用程式介面控制或存取終端設備。

本發明實施例提供一種終端設備新增方法，應用於具有組態檔的閘道器，所述閘道器耦接至少一終端設備，以用於產生對應於具有多樣性通訊格式的至少一終端設備的建構式命令。此終端設備新增方法包括以下步驟。首先，獲得對應於終端設備的讀寫控制命令。然後，依據讀寫控制命令設定組態檔。接著，閘道器 的命令產生單元依據組態檔產生建構式命令，再經由讀取應用程式介面或寫入應用程式介面控制或存取終端設備。

綜上所述，本發明實施例提供一種終端設備控制系統、閘道器及終端設備新增方法，只需對應於所新增的終端設備新增組態檔資料，即可以產生可用於各種終端設備的多樣性通訊格式的建構式命令。當出現傳輸資料錯誤時，因為此架構具有一致的方法以建構命令，可方便地記錄(set log flag)每一流程的資料變化，所以很容易找出問題點，藉此降低故障排除的困難度。

為使能更進一步瞭解本發明之特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，但是此等說明與所附圖式僅係用來說明本發明，而非對本發明的權利範圍作任何的限制。

1、51‧‧‧遠端控制設備

2‧‧‧終端設備

3、52‧‧‧閘道器

4、6‧‧‧網路

5‧‧‧終端設備控制系統

531、532、53n‧‧‧終端設備

524‧‧‧讀取應用程式介面

525‧‧‧寫入應用程式介面

521‧‧‧命令產生單元

522‧‧‧組態檔

523‧‧‧聯網通訊單元

S110、S120、S130‧‧‧步驟流程

圖1是傳統的終端設備連接控制設備的示意圖。

圖2是本發明實施例提供的終端設備控制系統的功能方塊圖。

圖3是本發明實施例提供的閘道器的寫入命令表的示意圖。

圖4是本發明實施例提供的閘道器的讀取命令表的示意圖。

圖5是本發明實例提供的終端設備新增方法的流程圖。

〔終端設備控制系統與閘道器之實施例〕

請參照圖2，圖2是本發明實施例提供的終端設備控制系統的功能方塊圖。終端設備控制系統5包括至少一終端設備531、532...53n以及閘道器(Gatway)52。閘道器52耦接終端設備531、532...53n。閘道器52用於與終端設備531、532...53n以有線或無線方式彼此通訊，且用於控制或存取終端設備531、532...53n。另外，終端設備控制系統5也可進一步包括遠端控制設備51，此時閘道 器52則可作為遠端控制設備51與終端設備之間531、532...53n的媒介，使得遠端控制設備51可藉由閘道器52控制或存取終端設備531、532...53n。在圖2中圖示了多個終端設備531、532...53n，但本發明並不限定終端設備的數量。每一個所述終端設備531、532...53n各自使用一通訊協定，每一個終端設備所使用的通訊協定可以不相同。通訊協定例如為Zigbee通訊協定、RS485通訊協定、RS232通訊協定、Modbus通訊協定或乙太網路(Ethernet)通訊協定等，但本發明並不因此限定。上述終端設備531、532...53n例如是電動百葉窗、紅外線適配器、電表、燈具、排風扇、紅外線感應器、震動感應器、溫度感應器等各種功能裝置。

在本實施例中，先考慮閘道器52直接控制終端設備531、532...53n的情況。控制終端設備531、532...53n的應用有多種，其歸因於各個終端設備531、532...53n的功能而決定。例如，當終端設備是燈具時，閘道器52可設定燈光的亮度。當終端設備是空調時，閘道器52則設定空調溫度的調整。當終端設備是電錶時，閘道器52則讀取電錶紀錄的電力資訊，如單相、雙相、或三相資訊及其相位、功率、電壓、電流。當終端設備是電動窗簾時，閘道器52則控制電動窗簾的開關。

在實際應用時，閘道器52可以是一個獨立的設備，並與終端設備531、532...53n以無線或有線通訊。閘道器52內存自動控制程式以對終端設備531、532...53n自行自動控制或存取，或者閘道器52可設置人機介面，讓使用者透過閘道器操作(或存取)終端設備531、532...53n。或者，閘道器52也可由智慧型手機實施，例如閘道器52可以由智慧型手機安裝應用程式(App)實現，作為閘道器52的智慧型手機可與的終端設備531、532...53n連線。在這個情況，終端設備531、532...53n可以是穿戴式終端設備，也就是把智慧型手機當作閘道器，以實現智慧型控制。

接著，進一步說明閘道器52的各個功能方塊。閘道器52具 有讀取應用程式介面524、寫入應用程式介面525。依據閘道器52與終端設備531、532...53n的硬體連接方式，讀取應用程式介面524與寫入應用程式介面525可以為無線通訊的介面或者是用有線通訊的介面，本發明也不因此限定。

再者，閘道器52也具有命令產生單元521以及組態檔(configuration file)522。命令產生單元521耦接閘道器52的讀取應用程式介面524與寫入應用程式介面525以及組態檔522。所述組態檔522包括對應於終端設備531、532...53n的讀寫控制命令。詳細的說，組態檔522用於產生建構式命令，命令產生單元521是依據組態檔522執行此建構式命令，此建構式命令可包括寫入命令與讀取命令，且具有多樣性通訊格式。所述建構式命令將於後續進一步說明。命令產生單元521可以硬體電路或軟體、硬體與韌體等元件的組合而實現，例如是以一微處理器(MCU)或一中央處理器(CPU)執行程式以產生建構式命令，但本發明並不因此限定。閘道器52的命令產生單元521依據組態檔522產生對應於終端設備531、532...53n的建構式命令。閘道器522的命令產生單元521依據組態檔522所產生之建構式命令經由讀取應用程式介面524或寫入應用程式介面525控制或存取終端設備531、532...53n。在實際應用時，讀取命令經由讀取應用程式介面524傳送至終端設備531、532...53n，而寫入命令經由寫入應用程式介面525傳送至終端設備531、532...53n。

接著，考慮遠端控制設備51透過網路4連接閘道器52的應用情況，閘道器52則進一步包括聯網通訊單元523，聯網通訊單元523耦接命令控制單元521。遠端控制設備51經由網路6連接至閘道器52，並透過閘道器52控制或存取終端設備531、532...53n。所述網路6例如是網際網路或區域網路，但本發明並不因此限定網路6的類型。就一般的網際網路或區域網路而言，閘道器52的聯網通訊單元523可利用TCP/IP通訊協定連接遠端控制設備 51。閘道器52依據組態檔522將遠端控制設備51所傳送的符合TCP/IP通訊協定的寫入命令(或讀取命令)轉換為對應於寫入應用程式介面525(或讀取應用程式介面524)的寫入命令(或讀取命令)以傳送到終端設備(531、532...或53n)，或者依據組態檔522將終端設備(531、532...或53n)經由寫入應用程式介面525(或讀取應用程式介面524)所傳送的回傳訊息轉換為符合TCP/IP通訊協定的資料以傳送到遠端控制設備51。

在一實施例中，遠端控制設備51例如是網路伺服器、使用者電腦設備，或者是使用者的行動通訊裝置。當遠端控制設備51是網路伺服器，網路伺服器可以自動智慧遠端控制與存取各個終端設備531、532...53n。或者，當遠端控制設備51是使用者的電腦設備時，則可讓使用者遠端控制與存取各個終端設備531、532...53n。例如，當使用者的電腦設備是使用者的智慧型手機時，遠端控制設備51則也可以由智慧型手機的安裝的應用程式(App)實現。然而，上述的遠端控制設備51的例子僅是用以幫助說明，本發明並不限定遠端控制設備51的實現方式。

接著，說明命令產生單元521依據組態檔522執行的建構式命令。所述建構式命令可為寫入命令或讀取命令。組態檔522的建構式命令包括終端設備的種類、至少一命令、終端設備的編號、至少一命令設定值與錯誤檢查碼等等。甚至，組態檔522的建構式命令更包括對應於控制或存取終端設備的鍵值(Map key)，所述鍵值(Map key)包括是寫入命令用的鍵值(Map key)，或是讀取命令用的回傳鍵值(Response Map key)。當建構式命令內的命令種類不足以概括要新增的終端設備的讀寫控制命令時，建構式命令內的鍵值(Map key)則可依據新增的終端設備的讀寫控制命令而決定，此鍵值(Map key)則可作為新增的終端設備的讀寫控制命令。

請參照圖3，圖3是本發明實施例提供的閘道器的寫入命令表的示意圖。寫入命令用於控制終端設備，寫入命令的組成例如包 括設備種類(索引)、設備命令功能(索引)、連接型態(可變)、連接參數、進制方式(Hex/Dec)、鍵值(Map Key)、至少一個命令(包括標的(可變)與變數(可變)資料)以及錯誤檢查資料。上述的至少一個命令在圖3的表中為三種命令，以受控的終端設備為燈具作為一個例子，當要設定燈光的亮度，在「命令一」的字串”01；16；02”之後的「標的」(資料型態為整數)用以敘述燈光編號，並在「命令二」的字串“00；01；02；00”後的「值」(資料型態為整數)用以敘述燈光的亮度值，「命令三」的字串之後是「檢查碼」，如循環冗餘碼CRC(Cyclic redundancy check)，實務上可以是CRC10或CRC16。又，以受控的終端設備為空調作為一個例子，當要設定空調的溫度，在「命令一」的字串”01；16”之後的「標的」用以敘述空調編號，並在「命令二」的字串“1b；00”後的「值」用以敘述溫度值，「命令三」的字串之後是CRC16。又例如，開啟百葉窗的命令字串例如為”0；1；1；0；0；0；0；0”。清除人員計數器的命令字串例如為”66；12；12；35；00；10；00；00；0b；00；00；00；00；00；00；00；00；00；00；00；F 8 01；05；00；00；00；43；00；00；00；BF”。

寫入命令表中其他的資訊可處理通訊協定的選擇、特殊通訊方式、編碼方式、回傳值及回傳訊息等處理的控制功能。通訊協定的選擇可由「連接型態」與「連接參數」的字串敘述。若有特殊通訊方式則由「鍵值(Map key)」描述。編碼方式可例如以代表「進制方式」的整數字元描述。回傳值及回傳訊息例如包括「回傳的位元組長度」、「錯誤回傳的位元組長度」、「錯誤碼索引位置」與「錯誤碼」。然而，本發明並不因此限定寫入命令的內容。

請參照圖4，圖4是本發明實施例提供的閘道器的讀取命令表的示意圖。讀取命令的組成例如包括設備種類(索引)、設備命令功能(索引)、連接型態(可變)、連接參數、進制方式(Hex/Dec)、鍵值(Map Key)、至少一個命令以及錯誤檢查資料。上述的至少一個命令在圖4的表中為兩種命令。

以受控的終端設備為燈具作為一個例子，當要讀取燈光的狀態資訊，在「命令一」的字串”01；03；02”之後的「標的」(資料型態為整數)用以敘述要讀取的燈光編號，並在「命令二」的字串“00；01”後敘述「檢查碼」，如循環冗餘碼CRC(Cyclic redundancy check)，實務上可以是CRC10或CRC16。又，以受控的終端設備為空調作為一個例子，當要讀取目前設定空調的溫度，在「命令一」的字串”01；03”之後的「標的」用以敘述目標空調的編號，並在「命令二」的字串“1b；00；01”後敘述檢查碼，如CRC16。又例如，獲得目前人員計數器的計數資料的命令字串例如為”66；12；12；35；20；00；00；00；00；00；00；00；00；00；00；00；00；00；00；00”。

讀取命令表中其他的資訊可處理通訊協定的選擇、特殊通訊方式、編碼方式、回傳值及錯誤訊息等處理的控制功能。通訊協定的選擇可由「連接型態」與「連接參數」的字串敘述。若有特殊通訊方式則由「鍵值(Map key)」描述。編碼方式可例如以代表「進制方式」的整數字元描述。回傳值例如包括「回傳的位元組長度」、「回傳起始位元組之索引位置」、「回傳起始位元組算起的資料位元組長度」或者回傳鍵值(Response Map Key)。回傳錯誤訊息例如包括「錯誤回傳的位元組長度」、「錯誤碼索引位置」與「錯誤碼」。然而，本發明並不因此限定讀取命令的內容。另外，閘道器也可以儲存寫入命令或讀取命令的訊息紀錄，以幫助紀錄與排除故障。

〔終端設備新增方法之實施例〕

請參照圖5，圖5是本發明實例提供的終端設備新增方法的流程圖。終端設備新增方法應用於具有組態檔的閘道器，所述閘道器耦接至少一終端設備，用於產生對應於終端設備的具有多樣性通訊格式的建構式命令。閘道器可以直接控制終端設備。閘道器也可以作為遠端控制設備與所述終端設備之間的媒介。所述閘道器可參照前一實施例的說明，不做贅述。每當要新增一個終端設 備以連接至閘道器時，可利用下述的終端設備新增方法。此方法包括以下步驟。首先，在步驟S110中，獲得對應於終端設備的讀寫控制命令規格文件。所述讀寫控制命令規格文件記載終端設備的讀寫控制命令。所述讀寫控制命令規格文件可以是紙本的文件或者是電子檔案，但本發明並不限定記載讀寫控制命令內容的載體。步驟S110中的終端設備的讀寫控制命令是依據這個新增的終端設備的規格而決定。

當已知此新增的終端設備的讀寫控制命令(例如參照此新增的終端設備的規格書或說明書)，閘道器的命令產生單元則能利用建構式命令產生並執行新增的終端設備的讀寫控制命令。因此，接著在步驟S120中，依據讀寫控制命令設定組態檔。此步驟用於確認組態檔要如何更新，更新後的組態檔用於能夠產生對應此新增的終端設備的建構式命令。在實際應用時，步驟S120可以由閘道器的管理者(如工程師或維護人員)以人機介面輸入新增的命令行(row)(對應於新增的終端設備)至組態檔藉以更新(或新增)組態檔，所述命令行可以是寫入命令表或者讀取命令表中的一行，每增加一個新的終端設備則可在組態檔中增加(或更新)一個命令行，但本發明並不因此限定。步驟S120也可以由自動化程式執行，以依據讀寫控制命令規格文件的內容更新組態檔。接著，在步驟S130中，閘道器的命令產生單元依據組態檔產生建構式命令，再經由讀取應用程式介面或寫入應用程式介面控制或存取終端設備。如前一實施例所述，所述建構式命令可為寫入命令或讀取命令，請參照前述關於圖3與圖4的說明。另外，建構式命令更可包括新增的終端設備的鍵值(Map key)，參照前面實施例。當建構式命令內的命令種類不足以概括要新增的終端設備的讀寫控制命令時，建構式命令內的鍵值(Map key)則可依據新增的終端設備其讀寫控制命令而決定。據此，閘道器就可以利用建構式命令控制或存取新增的終端設備。或者，遠端控制設備就可連接至閘道器， 並透過閘道器控制或存取這個新增的終端設備。另外，閘道器也可以儲存寫入命令或讀取命令的訊息紀錄，以幫助紀錄與排除故障。

〔實施例的可能功效〕

綜上所述，本發明實施例所提供的終端設備控制系統、閘道器及終端設備新增方法，其只需對應於所新增的終端設備新增組態檔資料，則可以產生可用於各種終端設備的多樣性通訊格式的建構式命令。在實際應用時，新增的終端設備其規格通常載於其規格書或說明書，工程人員可依照規格書或說明書內容更新組態檔(或經由自動化輸入)，以快速地完成新增電力終端設備。再者，當出現傳輸資料錯誤時。因此架構具有一致的方法以建構命令，可方便地記錄(set log flag)每一流程的資料變化，所以很容易找出問題點，藉此降低故障排除的困難度。

以上所述僅為本發明之實施例，其並非用以侷限本發明之專利範圍。

5‧‧‧終端設備控制系統

51‧‧‧遠端控制設備

52‧‧‧閘道器

6‧‧‧網路

531、532、53n‧‧‧終端設備

524‧‧‧讀取應用程式介面

525‧‧‧寫入應用程式介面

521‧‧‧命令產生單元

522‧‧‧組態檔

523‧‧‧聯網通訊單元

Claims (20)

1. 一種終端設備控制系統，包括：至少一終端設備，使用一通訊協定；以及一閘道器，耦接該終端設備，產生對應於具有多樣性通訊格式的該至少一終端設備的一建構式命令，該閘道器具有一讀取應用程式介面、一寫入應用程式介面、一命令產生單元以及一組態檔，該組態檔包括對於該終端設備的一讀寫控制命令；其中該閘道器的該命令產生單元依據該組態檔產生對應於該終端設備的該建構式命令，該閘道器的該命令產生單元使用該建構式命令經由該讀取應用程式介面或該寫入應用程式介面控制或存取該終端設備。
2. 根據請求項第1項所述之終端設備控制系統，其中該組態檔的該建構式命令包括該終端設備的種類、至少一命令、該終端設備的編號、至少一命令設定值與錯誤檢查碼。
3. 根據請求項第1項所述之終端設備控制系統，其中該組態檔的該建構式命令更包括一鍵值(Map key)。
4. 根據請求項第1項所述之終端設備控制系統，其中該組態檔的該建構式命令為一寫入命令或一讀取命令。
5. 根據請求項第1項所述之終端設備控制系統，其中該通訊協定為Zigbee通訊協定、RS485通訊協定、RS232通訊協定、Modbus通訊協定或乙太網路(Ethernet)通訊協定。
6. 根據請求項第1項所述之終端設備控制系統，其中該閘道器作為一遠端控制設備與該終端設備之間的媒介，該遠端控制設備經由一網路連接至該閘道器，並透過該閘道器控制或存取該終端設備。
7. 根據請求項第1項所述之終端設備控制系統，其中該閘道器儲存該建構式命令的訊息紀錄。
8. 根據請求項第6項所述之終端設備控制系統，其中該閘道器的 一聯網通訊單元利用TCP/IP通訊協定連接該遠端控制設備。
9. 一種閘道器，用於產生對應於具有多樣性通訊格式的該至少一終端設備的一建構式命令，該終端設備使用一通訊協定，該閘道器具有一讀取應用程式介面、一寫入應用程式介面、一命令產生單元以及一組態檔，該組態檔包括對於該終端設備的一讀寫控制命令，該閘道器的該命令產生單元依據該組態檔產生對應於該終端設備的該建構式命令，該閘道器的該命令產生單元使用該建構式命令經由該讀取應用程式介面或該寫入應用程式介面控制或存取該終端設備。
10. 根據請求項第9項所述之閘道器，其中該組態檔的該建構式命令包括該終端設備的種類、至少一命令、該終端設備的編號、至少一命令設定值與錯誤檢查碼。
11. 根據請求項第10項所述之閘道器，其中該組態檔的該建構式命令更包括一鍵值(Map key)。
12. 根據請求項第9項所述之閘道器，其中該組態檔的該建構式命令為一寫入命令或一讀取命令。
13. 根據請求項第9項所述之閘道器，其中該閘道器作為一遠端控制設備與該終端設備之間的媒介，該控制設備經由一網路連接至該閘道器，並透過該閘道器控制或存取該終端設備。
14. 根據請求項第9項所述之閘道器，其中該閘道器儲存該建構式命令的訊息紀錄。
15. 一種終端設備新增方法，應用於具有一組態檔的一閘道器，該閘道器用於產生對應於具有多樣性通訊格式的該至少一終端設備的一建構式命令，該終端設備新增方法包括：獲得對應於該終端設備的一讀寫控制命令；依據該讀寫控制命令設定該組態檔；以及 該閘道器的一命令產生單元依據該組態檔產生該建構式命令，再經由一讀取應用程式介面或一寫入應用程式介面控制或存取該終端設備。
16. 根據請求項第15項所述之終端設備新增方法，其中該組態檔的該建構式命令包括該終端設備的種類、至少一命令、該終端設備的編號、至少一命令設定值與錯誤檢查碼。
17. 根據請求項第15項所述之終端設備新增方法，其中該組態檔的該建構式命令更包括一鍵值(Map key)。
18. 根據請求項第15項所述之終端設備新增方法，其中該組態檔的該建構式命令為一寫入命令或一讀取命令。
19. 根據請求項第15項所述之終端設備新增方法，其中該閘道器作為一遠端控制設備與該終端設備之間的媒介，該控制設備經由一網路連接至該閘道器，並透過該閘道器控制或存取該終端設備。
20. 根據請求項第15項所述之終端設備新增方法，更包括：儲存該建構式命令的訊息紀錄。