可配置多协议转换技术的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种可配置多协议转换技术。可配置多协议转换技术，将设备协议分解成原子对象节点，并根据设备协议做原子对象节点属性配置和描述；根据原子对象节点属性组建设备通讯协议帧并设置属性，根据设备通讯协议帧属性组建统一的映射协议，生成设备驱动；设备加载驱动后即可用统一的映射协议用于设备采集和控制；该可配置多协议转换技术可以将多种协议进行转换，转换成统一的协议或用户需要的通讯格式，具有很好的推广价值。
【专利说明】可配置多协议转换技术
【技术领域】:
[0001]本发明属于物联网信息转换【技术领域】，特别涉及一种可配置多协议转换技术。
【背景技术】:
[0002]在物联网信息传输领域，首先要解决终端传感设备通讯问题，由于设备厂商众多，设备协议各不相同，用户使用任何一种设备都需要参照设备厂家提供的通讯协议开发设备驱动，并将协议转换成用户需要的通讯格式，给用户带来大量人力成本和时间成本。市场上也出现一些针对特定设备厂商开发一些协议转换器，但成本高，针对设备有限，难以解决市场上物联网大量设备联网通讯需求。
【发明内容】
:
[0003]本发明是为了克服上述现有技术中缺陷，提供了一种解决终端设备协议转换的可配置多协议转换技术。
[0004]为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
[0005]可配置多协议转换技术，将设备协议分解成原子对象节点，并根据设备协议做原子对象节点属性配置和描述；根据原子对象节点属性组建设备通讯协议帧并设置属性，根据设备通讯协议帧属性组建统一的映射协议，生成设备驱动；设备加载驱动后即可用统一的映射协议用于设备采集和控制。
[0006]上述技术方案中，原子对象节点分为7类:常量、地址域、控制码、数据长度、数据域、效验码、结束符。
[0007]上述技术方案中，常量属性的构成:编码，用于标识协议帧中的常量；序号，表示常量在数据帧中的位置；信息域，常量所载的具体内容；长度，存储常量的信息域所占的字节数；校验，表示是否参与校验，即数据传送时采用的校正数据错误的方式。
[0008]上述技术方案中，地址域属性的构成:编码，用于标识协议帧中的地址域；序号，表示该地址域对象在协议帧中的位置；信息域，存储该数据帧所要到达的地址信息；长度，表示该地址域的信息域所占的字节数；校验，表示该地址域中的数据是否通过数据校验来检验数据传送中是否发生错误；传输顺序:表示信息域信息的发送顺序，先高位后低位或者先低位后高位的组成顺序。
[0009]上述技术方案中，控制码属性的构成:编码，用于标识协议帧中的控制码；序号，表示该控制码对象所在协议帧中的位置；信息域，存储的数据中携带着该数据帧所要执行的操作命令内容；长度，表示该控制码信息域的数据所占字节长度；校验，表示该地址域数据帧是否参与校验。
[0010]上述技术方案中，数据长度属性的构成:编码，用于标识协议帧中的数据长度对象；序号，表示该数据长度对象在协议帧中的位置；信息域，表示组成的所有协议帧所占的字节数，它是对整个协议帧数据长度的描述；长度，对数据长度对象信息域所占字节的描述；校验，同样是对该数据长度是否参与数据校验。[0011]上述技术方案中，数据域作为变量的载体，其属性的构成:数据项接受的次序，即各常量数据块的接受次序由高到低或者由低到高进行；数据项的加密计算，即是否对数据域进行加密。
[0012]上述技术方案中，变量属性的构成:编码，标识该协议帧中的某个变量对象；序号，表示该变量在数据域中的位置顺序；信息域，存储着该变量中的核心信息，表示该变量的内容；长度，存储变量内容的信息域所占字节的长度。
[0013]上述技术方案中，校验码属性的构成:编码，用于标识协议帧中的校验码对象；序号，表示该校验码对象在协议帧中的位置；长度，表示存储该校验码所占用的字节数；检验方法，表示该校验码是用什么方法生成的。
[0014]上述技术方案中，结束符属性的构成:编码，用于标识协议帧中的结束符对象；序号，表示该结束符对象在协议帧中的位置；信息域，用于存储结束符的数据；长度，表示信息域中结束符所占用的字节数；校验，表示该地址域中的数据是否通过数据校验来检验数据传送中是否发生错误。
[0015]与现有技术相比，本发明具有如下有益效果:
[0016]可配置多协议转换技术通过分析设备或传感器协议，并对协议进行建模，建立对象，设置对象属性，生成协议驱动文件，然后由网关加载设计好的驱动文件，网关解析驱动并转换为设备或传感器能够识别的协议，适用范围广，大大节省了人们时间和精力，满足了人们的需要。
【专利附图】
【附图说明】:
[0017]图1为本发明可配置多协议转换技术的协议驱动组建原理图；
[0018]图2为本发明可配置多协议转换技术的原子对象节点属性构成示意图；
[0019]图3为本发明可配置多协议转换技术的网关协议转换原理图；
[0020]图4为本发明可配置多协议转换技术的返回协议帧原子对象节点属性示意图。
【具体实施方式】:
[0021]如图1所示，协议驱动的生成，由原子对象节点组建协议驱动，原子对象节点包括常量、地址域、控制码、数据长度、数据域、效验码和结束符。通过原子对象节点及其属性来对设备厂家的协议进行属性描述，并组成各种设备能够识别的协议帧及对应的返回数据帧。
[0022]如图2、图4所示，原子对象节点的I个构成部分:
[0023]常量属性的构成:编码，用于标识协议帧中的常量；序号，表示常量在数据帧中的位置；信息域，常量所载的具体内容；长度，存储常量的信息域所占的字节数；校验，表示是否参与校验，即数据传送时采用的校正数据错误的方式；
[0024]地址域属性的构成:编码，用于标识协议帧中的地址域；序号，表示该地址域对象在协议帧中的位置；信息域，存储该数据帧所要到达的地址信息；长度，表示该地址域的信息域所占的字节数；校验，表示该地址域中的数据是否通过数据校验来检验数据传送中是否发生错误；传输顺序:表示信息域信息的发送顺序，先高位后低位或者先低位后高位的组成顺序；[0025]控制码属性的构成:编码，用于标识协议帧中的控制码；序号，表示该控制码对象所在协议帧中的位置；信息域，存储的数据中携带着该数据帧所要执行的操作命令内容；长度，表示该控制码信息域的数据所占字节长度；校验，表示该地址域数据帧是否参与校验;
[0026]数据长度属性的构成:编码，用于标识协议帧中的数据长度对象；序号，表示该数据长度对象在协议帧中的位置；信息域，表示组成的协议帧所有所占的字节数，它是对整个协议帧数据长度的描述；长度，对数据长度对象信息域所占字节的描述；校验，同样是对该数据长度是否参与数据校验；
[0027]数据域属性的构成相对较为复杂，因为它多用于描述设备返回数据的所有信息，数据域内包括对许多类型变量的描述，例如电能参数表返回数据有电压、流量等和异常变量。而每一种变量又有自己的属性，用于描述变量的各种性质。变量的属性也用编码、序号、信息域、长度来描述:编码，标识该协议帧中的某个变量对象；序号，表示该变量在数据域中的位置顺序；信息域，存储着该变量中的核心信息，表示该变量的内容；长度，存储变量内容的信息域所占字节的长度。而数据域作为变量载体，自身也有整体的属性，包括数据项接受的次序，即各常量数据块的接受次序由高到低或者由低到高进行；数据项的加密计算，即是否对数据域进行加密；
[0028]校验码属性的构成:编码，用于标识协议帧中的校验码对象；序号，表示该校验码对象在协议帧中的位置；长度，表示存储该校验码所占用的字节数；检验方法，表示该校验码是用什么方法生成的，如CS、CRC等；
[0029]结束符属性的构成:编码，用于标识协议帧中的结束符对象；序号，表示该结束符对象在协议帧中的位置；信息域，用于存储结束符的数据；长度，表示信息域中结束符所占用的字节数；校验，表示该地址域中的数据是否通过数据校验来检验数据传送中是否发生错误;
[0030]协议帧是前面这些原对象组成的命令帧，本身也有自己的属性。包括协议帧的的数据内容，是发送帧还是返回帧等。
[0031]如图3所示，网关的协议转换原理，由对象及其属性生成的驱动文件被网关的协议转换器加载，协议转换器解析驱动文件的对象及其属性提取有效数据，组建设备协议帧和与设备协议相对应的MODBUS协议帧或其他标准协议。网关中建立的设备协议与MODBUS协议或标准协议的映射关系，根据用户的需求可以将MODBUS协议转换为设备目标协议，来实现设备的采集和管理控制。
[0032]网关把转换后得到的协议驱动发送给控制器或底层传感设备，实现数据采集、逻辑控制或配置管理等。当设备执行完命令帧的命令时，设备将做出应答并将操作结果封装发送返回帧。
[0033]网关接收返回帧后，根据设计的帧属性，网关将对协议帧进行解析操作，根据设计的协议帧格式提取返回帧中的数据域内容，如流量的大小、温度的高低值或者电压的高低
等数据信息。
[0034]综上，该可配置多协议转换技术可以将多种协议进行转换，转换成统一的协议或用户需要的通讯格式，具有很好的推广价值。
[0035]以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
【权利要求】
1.可配置多协议转换技术，其特征在于:将设备协议分解成原子对象节点，并根据设备协议做原子对象节点属性配置和描述；根据原子对象节点属性组建设备通讯协议帧并设置属性，根据设备通讯协议帧属性组建统一的映射协议，生成设备驱动；设备加载驱动后即可用统一的映射协议用于设备采集和控制。
2.根据权利要求1所述的可配置多协议转换技术，其特征在于:所述原子对象节点分为7类:常量、地址域、控制码、数据长度、数据域、效验码、结束符。
3.根据权利要求1或2所述的可配置多协议转换技术，其特征在于:常量属性的构成:编码，用于标识协议帧中的常量；序号，表示常量在数据帧中的位置；信息域，常量所载的具体内容；长度，存储常量的信息域所占的字节数；校验，表示是否参与校验，即数据传送时采用的校正数据错误的方式。
4.根据权利要求1或2所述的可配置多协议转换技术，其特征在于:地址域属性的构成:编码，用于标识协议帧中的地址域；序号，表示该地址域对象在协议帧中的位置；信息域，存储该数据帧所要到达的地址信息；长度，表示该地址域的信息域所占的字节数；校验，表示该地址域中的数据是否通过数据校验来检验数据传送中是否发生错误；传输顺序，表示信息域信息的发送顺序，先高位后低位或者先低位后高位的组成顺序。
5.根据权利要求1或2所述的可配置多协议转换技术，其特征在于:控制码属性的构成:编码，用于标识协议帧中的控制码；序号，表示该控制码对象所在协议帧中的位置；信息域，存储的数据中携带着该数据帧所要执行的操作命令内容；长度，表示该控制码信息域的数据所占字节长度；校验，表示该地址域数据帧是否参与校验。
6.根据权利要求1或2所述的可配置多协议转换技术，其特征在于:数据长度属性的构成:编码，用于标识协议帧中的数据长度对象；序号，表示该数据长度对象在协议帧中的位置；信息域，表示组成的所有协议帧所占的字节数，它是对整个协议帧数据长度的描述；长度，对数据长度对象信息域所占字节的描述；校验，同样是对该数据长度是否参与数据校验。
7.根据权利要求1或2所述的可配置多协议转换技术，其特征在于:数据域作为变量的载体，其属性的构成:数据项接受的次序，即各常量数据块的接受次序由高到低或者由低到高进行；数据项的加密计算，即是否对数据域进行加密。
8.根据权利要求7所述的可配置多协议转换技术，其特征在于:变量属性的构成:编码，标识该协议帧中的某个变量对象；序号，表示该变量在数据域中的位置顺序；信息域，存储着该变量中的核心信息，表示该变量的内容；长度，存储变量内容的信息域所占字节的长度。
9.根据权利要求1或2所述的可配置多协议转换技术，其特征在于:校验码属性的构成:编码，用于标识协议帧中的校验码对象；序号，表示该校验码对象在协议帧中的位置；长度，表示存储该校验码所占用的字节数；检验方法，表示该校验码是用什么方法生成的。
10.根据权利要求1或2所述的可配置多协议转换技术，其特征在于:结束符属性的构成:编码，用于标识协议帧中的结束符对象；序号，表示该结束符对象在协议帧中的位置；信息域，用于存储结束符的数据；长度，表示信息域中结束符所占用的字节数；校验，表示该地址域中的数据是否通过数据校验来检验数据传送中是否发生错误。
【文档编号】H04L29/06GK103457845SQ201310404525
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年9月9日 优先权日:2013年9月9日
【发明者】周治平, 于丹石, 钦道理 申请人:江南大学