一种单向串行总线网络的模式切换控制方法、设备及系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种单向串行总线网络的模式切换控制方法、模式切换方法、装置及系统，主节点设备确定所述从节点设备需要的工作模式，并通过第一模式切换指令报文或第二模式切换指令报文指示所述从节点设备切换到需要的工作模式；从节点设备配置两种工作模式：接收转发工作模式及接收透传工作模式；工作模式为接收转发工作模式时，对接收的业务报文进行处理，并判断是否将处理后的业务报文发送；工作模式为接收透传工作模式时，对接收的业务报文进行处理，同时将所述业务报文发送；如此，本发明实施例中所述从节点设备能够根据主节点设备的指示进行工作模式的切换，从而适应不同类型的业务需求。
【专利说明】
-种单向串行总线网络的模式切换控制方法、设备及系统
技术领域
[0001] 本发明设及通信技术领域，特别是设及一种单向串行总线网络的模式切换控制方 法、设备及系统。
【背景技术】
[0002] 目前，RS485等单向串行总线应用于远程工业控制、远程智能抄仪表等网络;其中， 该网络通常W单向环网或单向环网套接单向环网的方式连接，具体包括如下两种组网方 式:方式一、集中器直接通过单向串行总线与若干智能仪表构成单向环网；方式二、集中器 与采集器通过单向环网组成骨干网，每个采集器再分别通过单向串行总线与若干智能仪表 构成单向环子网。上述组网方式中，由于受到RS485单向串行总线的单向限制，采集器及智 能仪表仅支持接收透传工作模式，在该接收透传工作模式下对接收的数据报文进行处理， 同时将该数据报文传送到发送端口，而该接收透传工作模式仅适用于数据流量大且时延小 的普通业务报文的发送和响应，并不适用于数据流量小且时延无要求的控制类业务报文的 发送和响应；因此，如何使通过上述组网方式构建的网络适应不同类型的业务需求，成为一 个亟待解决的技术问题。
【发明内容】
[0003] 鉴于W上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种单向串行总线网络的 模式切换控制方法、模式切换方法、装置及系统，从节点设备根据主节点设备发送的第一模 式切换指令报文或第二模式切换指令报文的指示进行工作模式的切换，W适应不同类型的 业务需求。
[0004] 为实现上述目的及其他相关目的，本发明实施例提供一种单向串行总线网络的模 式切换控制方法，所述单向串行总线网络包括主节点设备、至少一个从节点设备;其中，所 述主节点设备通过单向串行总线与至少一个从节点设备构成单向环网，该方法包括：
[0005] 所述主节点设备确定所述从节点设备需要的工作模式；
[0006] 确定需要的工作模式为接收转发工作模式时，发送第一模式切换指令报文，所述 第一模式切换指令报文用于指示所述从节点设备将工作模式切换为接收转发工作模式，同 时，在自身为中间从节点设备时将所述第一模式切换指令报文转发给自身的下一跳从节点 设备;在自身为最后一跳从节点设备时将所述第一模式切换指令报文返回给所述主节点设 备；
[0007] 确定需要的工作模式为接收透传工作模式时，发送第二模式切换指令报文，所述 第二模式切换指令报文用于指示所述从节点设备将工作模式切换为接收透传工作模式并 判断是否转发所述第二模式切换指令报文;在判断转发所述第二模式切换指令报文时，在 自身为中间从节点设备时将所述第二模式切换指令报文转发的下一跳从节点设备，自身为 最后一跳从节点设备时将所述第一模式切换指令报文返回给所述主节点设备；
[000引其中，工作模式为接收转发工作模式时，对接收的业务报文进行处理，并判断是否 将处理后的业务报文发送;工作模式为接收透传工作模式时，对接收的业务报文进行处理， 同时将所述业务报文发送。
[0009] 优选地，该方法还包括：
[0010] 所述主节点设备接收返回的第一模式切换指令报文；
[0011] 所述主节点设备根据返回的第一模式切换指令报文确定所述从节点设备的工作 模式切换为接收转发工作模式。
[0012] 优选地，该方法还包括：
[0013] 所述主节点设备确定所述从节点设备的工作模式切换为接收转发工作模式后，发 送拓扑学习指令报文，所述拓扑学习指令报文用于指示所述从节点设备读取所述拓扑学习 指令报文中从节点设备的节点数，将所述节点数加1后更新所述节点数，将更新的节点数、 自身地址或自身设备ID添加到所述拓扑学习指令报文中，并在自身为中间从节点设备时， 将添加完成后的拓扑学习指令报文转发给自身的下一跳从节点设备;在自身为最后一跳从 节点设备时，将添加完成后的拓扑学习指令报文返回给所述主节点设备；
[0014] 所述主节点设备接收返回的拓扑学习指令报文，根据返回的拓扑学习指令报文中 的节点数、从节点设备地址或ID确定所述单向环网的拓扑结构。
[0015] 优选地，所述主节点设备发送拓扑学习指令报文，包括：
[0016] 所述主节点设备按照设定时间间隔或命令触发方式发送拓扑学习指令报文。
[0017] 本发明实施例还提供一种单向串行总线网络的模式切换方法，所述单向串行总线 网络包括主节点设备、至少一个从节点设备;其中，所述主节点设备通过单向串行总线与至 少一个从节点设备构成单向环网，该方法包括：
[0018] 所述从节点设备接收到第一模式切换指令报文时，根据所述第一模式切换指令报 文的指示将工作模式切换为接收转发工作模式，同时，在自身为中间从节点设备时，将所述 第一模式切换指令报文转发给自身的下一跳从节点设备；在自身为最后一跳从节点设备 时，将所述第一模式切换指令报文返回给所述主节点设备；
[0019] 所述从节点设备接收到第二模式切换指令报文时，根据所述第二模式切换指令报 文的指示将工作模式切换为接收透传工作模式，并判断是否转发所述第二模式切换指令 报文;在判断转发所述第二模式切换指令报文时，在自身为中间从节点设备时将所述第二 模式切换指令报文转发的下一跳从节点设备，自身为最后一跳从节点设备时将所述第一模 式切换指令报文返回给所述主节点设备；
[0020] 其中，工作模式为接收转发工作模式时，对接收的业务报文进行处理，并判断是否 将处理后的业务报文发送;工作模式为接收透传工作模式时，对接收的业务报文进行处理， 同时将所述业务报文发送。
[0021 ] 优选地，该方法还包括：
[0022] 所述从节点设备将工作模式切换为接收转发工作模式后，接收所述主节点设备发 送的拓扑学习指令报文；
[0023] 所述从节点设备读取所述拓扑学习指令报文中从节点设备的节点数，将所述节点 数加1后更新所述节点数，并将更新的节点数、自身地址或自身设备ID添加到所述拓扑学习 指令报文中；
[0024] 所述从节点设备在自身为中间从节点设备时，将添加完成后的拓扑学习指令报文 转发给自身的下一跳从节点设备;在自身为最后一跳从节点设备时，将添加完成后的拓扑 学习指令报文返回给所述主节点设备。
[0025] 根据上述方法，本发明实施例提供了一种主节点装置，应用于包括主节点设备、至 少一个从节点设备的单向串行总线网络中的主节点设备;其中，所述主节点设备通过单向 串行总线与至少一个从节点设备构成单向环网，该装置包括:确定模块、发送模块;其中，
[0026] 所述确定模块，用于确定所述从节点设备需要的工作模式；
[0027] 所述发送模块，用于在所述确定模块确定需要的工作模式为接收转发工作模式 时，发送第一模式切换指令报文，所述第一模式切换指令报文用于指示所述从节点设备将 工作模式切换为接收转发工作模式，同时，在自身为中间从节点设备时，将所述第一模式切 换指令报文转发给自身的下一跳从节点设备;在自身为最后一跳从节点设备时，将所述第 一模式切换指令报文返回给所述主节点设备；
[0028] 并在所述确定模块确定需要的工作模式为接收透传工作模式时，发送第二模式切 换指令报文，所述第二模式切换指令报文用于指示所述从节点设备将工作模式切换为接收 透传工作模式并判断是否转发所述第二模式切换指令报文;在判断转发所述第二模式切换 指令报文时，在自身为中间从节点设备时将所述第二模式切换指令报文转发的下一跳从节 点设备，自身为最后一跳从节点设备时将所述第一模式切换指令报文返回给所述主节点设 备；
[0029] 其中，工作模式为接收转发工作模式时，对接收的业务报文进行处理，并判断是否 将处理后的业务报文发送;工作模式为接收透传工作模式时，对接收的业务报文进行处理， 同时将所述业务报文发送。
[0030] 优选地，该装置还包括：
[0031] 接收模块，用于接收返回的第一模式切换指令报文；
[0032] 所述确定模块，还用于根据返回的第一模式切换指令报文确定所述从节点设备的 工作模式切换为接收转发工作模式。
[0033] 优选地，所述发送模块，还用于在所述确定模块确定所述从节点设备的工作模式 切换为接收转发工作模式后，发送拓扑学习指令报文，所述拓扑学习指令报文用于指示所 述从节点设备读取所述拓扑学习指令报文中从节点设备的节点数，将所述节点数加1后更 新所述节点数，将更新的节点数、自身地址或自身设备ID添加到所述拓扑学习指令报文中； 并在自身为中间从节点设备时，将添加完成后的拓扑学习指令报文转发给自身的下一跳从 节点设备，在自身为最后一跳从节点设备时，将添加完成后的拓扑学习指令报文返回给所 述主节点设备；
[0034] 所述确定模块，还用于在所述接收模块接收到返回的拓扑学习指令报文时，根据 返回的拓扑学习指令报文中的节点数、从节点设备地址或ID确定所述单向环网的拓扑结 构。
[0035] 优选地，所述发送模块，还用于按照设定时间间隔或命令触发方式发送拓扑学习 指令报文。
[0036] 根据上述方法，本发明实施例提供了一种从节点装置，应用于包括主节点设备、至 少一个从节点设备的单向串行总线网络中的从节点设备;其中，所述主节点设备通过单向 串行总线与至少一个从节点设备构成单向环网，该装置包括:接收模块、模式切换模块、发 送模块;其中，
[0037] 所述接收模块，用于接收第一模式切换指令报文及第二模式切换指令报文；
[0038] 所述模式切换模块，用于在所述接收模块接收到第一模式切换指令报文时，根据 所述第一模式切换指令报文的指示将工作模式切换为接收转发工作模式，同时，在自身为 中间从节点设备时，指示所述发送模块将所述第一模式切换指令报文转发给自身的下一跳 从节点设备;在自身为最后一跳从节点设备时，指示所述发送模块将所述第一模式切换指 令报文返回给所述主节点设备；
[0039] 所述模式切换模块，还用于在所述接收模块接收到第二模式切换指令报文时，根 据所述第二模式切换指令报文的指示将工作模式切换为接收透传工作模式，并判断是否转 发所述第二模式切换指令报文;在判断转发所述第二模式切换指令报文时，在自身为中间 从节点设备时，指示所述发送模块将所述第二模式切换指令报文转发的下一跳从节点设 备，在自身为最后一跳从节点设备时，指示所述发送模块将所述第一模式切换指令报文返 回给所述主节点设备；
[0040] 所述发送模块，用于根据所述模式切换模块的指示将所述第一模式切换指令报文 转发给自身的下一跳从节点设备或者将所述第一模式切换指令报文返回给所述主节点设 备；W及，根据所述模式切换模块的指示将所述第二模式切换指令报文转发给自身的下一 跳从节点设备或者将所述第二模式切换指令报文返回给所述主节点设备；
[0041] 其中，工作模式为接收转发工作模式时，对接收的业务报文进行处理，并判断是否 将处理后的业务报文发送;工作模式为接收透传工作模式时，对接收的业务报文进行处理， 同时将所述业务报文发送。
[0042] 优选地，所述接收模块，还用于在所述模式切换模块将工作模式切换为接收转发 工作模式后，接收所述主节点设备发送的拓扑学习指令报文；
[0043] 所述装置还包括：
[0044] 更新模块，用于读取所述拓扑学习指令报文中从节点设备的节点数，将所述节点 数加1后更新所述节点数，并将更新的节点数、自身地址或自身设备ID添加到所述拓扑学习 指令报文中；并在自身为中间从节点设备时，指示所述发送模块将添加完成后的拓扑学习 指令报文转发给自身的下一跳从节点设备，在自身为最后一跳从节点设备时，指示所述发 送模块将添加完成后的拓扑学习指令报文返回给所述主节点设备。
[0045] 所述发送模块，还用于根据所述更新模块的指示将添加完成后的拓扑学习指令报 文转发给自身的下一跳从节点设备;或者，根据所述更新模块的指示将添加完成后的拓扑 学习指令报文返回给所述主节点设备。
[0046] 根据上述方法，本发明实施例还提供了一种单向串行总线网络的通信系统，该系 统包括:集中器、至少一个采集器、至少一个智能仪表;所述集中器包括上述的主节点装置， 所述采集器包括上述的主节点装置及上述的从节点装置，所述智能仪表包括上述的从节点 装置;其中，所述集中器通过单向串行总线与至少一个所述采集器构成单向环网，每个所述 采集器分别通过单向串行总线与至少一个所述智能仪表构成单向环子网。
[0047] 根据上述方法，本发明实施例还提供了一种单向串行总线网络的通信系统，该系 统包括:集中器、至少一个智能仪表，所述集中器包括上述的主节点装置，所述智能仪表包 括上述的从节点装置;其中，所述集中器通过单向串行总线与至少一个所述智能仪表构成 单向环网。
[0048] 本发明实施例中，所述单向串行总线网络包括主节点设备、至少一个从节点设备； 其中，所述主节点设备通过单向串行总线与至少一个从节点设备构成单向环网;所述主节 点设备确定所述从节点设备需要的工作模式，确定需要的工作模式为接收转发工作模式 时，发送第一模式切换指令报文，所述第一模式切换指令报文用于指示所述从节点设备将 工作模式切换为接收转发工作模式，同时，在自身为中间从节点设备时将所述第一模式切 换指令报文转发给自身的下一跳从节点设备;在自身为最后一跳从节点设备时将所述第一 模式切换指令报文返回给所述主节点设备;确定需要的工作模式为接收透传工作模式时， 发送第二模式切换指令报文，所述第二模式切换指令报文用于指示所述从节点设备将工作 模式切换为接收透传工作模式，并判断是否转发所述第二模式切换指令报文;在判断转发 所述第二模式切换指令报文时，在自身为中间从节点设备时将所述第二模式切换指令报文 转发的下一跳从节点设备，自身为最后一跳从节点设备时将所述第一模式切换指令报文返 回给所述主节点设备；其中，工作模式为接收转发工作模式时，对接收的业务报文进行处 理，并判断是否将处理后的业务报文发送;工作模式为接收透传工作模式时，对接收的业务 报文进行处理，同时将所述业务报文发送。如此，本发明实施例中所述主节点设备确定所述 从节点设备需要的工作模式，并通过所述第一模式切换指令报文或第二模式切换指令报文 指示所述从节点设备切换到需要的工作模式，W使所述从节点设备能够适应不同类型的业 务需求。
[0049] 本发明实施例中，所述从节点设备接收到第二模式切换指令报文时，根据所述第 二模式切换指令报文的指示将工作模式切换为接收透传工作模式，并判断是否转发所述第 二模式切换指令报文;在判断转发所述第二模式切换指令报文时，在自身为中间跳从节点 设备时将所述第二模式切换指令报文转发的下一跳从节点设备，自身为最后一跳从节点设 备时将所述第一模式切换指令报文返回给所述主节点设备;其中，工作模式为接收转发工 作模式时，对接收的业务报文进行处理，并判断是否将处理后的业务报文发送;工作模式为 接收透传工作模式时，对接收的业务报文进行处理，同时将所述业务报文发送。如此，本发 明实施例中从节点设备配置两种工作模式，并能够根据主节点设备的指示进行工作模式的 切换，W适应不同类型的业务需求。
【附图说明】
[0050] 图1显示为本发明的单向串行总线网络的模式切换控制方法的流程示意图；
[0051] 图2显示为本发明的另一单向串行总线网络的模式切换方法的流程示意图；
[0052] 图3显示为本发明的主节点装置的组成结构示意图；
[0053] 图4显示为本发明的从节点装置的组成结构示意图；
[0054] 图5显示为本发明的从节点设备的组成结构示意图；
[0055] 图6显示为本发明的单向串行总线网络的通信系统的组成结构示意图；
[0056] 图7显示为本发明的另一单向串行总线网络的通信系统的组成结构示意图。
【具体实施方式】
[0057] 本发明实施例应用于单向串行总线网络，所述单向串行总线网络包括主节点设 备、至少一个从节点设备;其中，所述主节点设备通过单向串行总线与至少一个从节点设备 构成单向环网，因此，所述单向串行总线网络包括所述单向环网；在实际应用中，所述主节 点设备可W采用集中器或采集器等器件实现，所述从节点设备可W采用智能仪表等器件实 现，例如，智能电表、智能热表、智能水表、智能气表等器件。基于上述网络架构，本发明实施 例提供的单向串行总线网络的模式切换控制过程如下：
[0058] 所述主节点设备确定所述从节点设备需要的工作模式，确定需要的工作模式为接 收转发工作模式时，向所述从节点设备发送第一模式切换指令报文；
[0059] 所述从节点设备接收到第一模式切换指令报文时，根据所述第一模式切换指令报 文的指示将工作模式切换为接收转发工作模式，同时，在自身为中间从节点设备时将所述 第一模式切换指令报文转发给自身的下一跳从节点设备;在自身为最后一跳从节点设备时 将所述第一模式切换指令报文返回给所述主节点设备；
[0060] 所述主节点接收返回的第一模式切换指令报文，根据返回的第一模式切换指令报 文确定所述从节点设备的工作模式切换为接收转发工作模式；
[0061] 所述主节点设备确定需要的工作模式为接收透传工作模式时，向所述从节点设备 发送第二模式切换指令报文；
[0062] 所述从节点设备接收到第二模式切换指令报文时，根据所述第二模式切换指令报 文的指示将工作模式切换为接收透传工作模式，并判断是否转发所述第二模式切换指令报 文;在判断转发所述第二模式切换指令报文时，在自身为中间从节点设备时将所述第二模 式切换指令报文转发的下一跳从节点设备，自身为最后一跳从节点设备时将所述第一模式 切换指令报文返回给所述主节点设备；
[0063] 其中，工作模式为接收转发工作模式时，对接收的业务报文进行处理，并判断是否 将处理后的业务报文发送;工作模式为接收透传工作模式时，对接收的业务报文进行处理， 同时将所述业务报文发送。
[0064] 进一步地，为实现网络拓扑结构的自动学习，所述主节点设备在确定所述从节点 设备的工作模式切换为接收转发工作模式后，按照设定时间间隔或命令触发方式发送拓 扑学习指令报文；
[0065] 所述从节点设备接收到所述拓扑学习指令报文时，读取所述拓扑学习指令报文中 从节点设备的节点数，将所述节点数加1后更新所述节点数，并将更新的节点数、自身地址 或自身设备ID添加到所述拓扑学习指令报文中；在自身为中间从节点设备时将添加完成后 的拓扑学习指令报文转发给自身的下一跳从节点设备;在自身为最后一跳从节点设备时将 添加完成后的拓扑学习指令报文返回给所述主节点设备；
[0066] 所述主节点设备接收返回的拓扑学习指令报文，根据返回的拓扑学习指令报文中 的节点数、从节点设备地址或ID确定所述单向环网的拓扑结构，W实现网络拓扑结构的自 动学习。
[0067] 本发明实施例中，主节点设备确定所述从节点设备需要的工作模式，根据需要的 工作模式指示所述从节点设备进行工作模式的切换，从而使所述从节点设备能够适应不同 类型的业务需求;并且，所述主节点设备在确定所述从节点设备的工作模式切换为接收转 发工作模式后，向所述从节点设备发送拓扑学习指令报文，由所述从节点设备逐跳更新拓 扑学习指令报文中的节点数，并不断地将自身地址或自身设备ID追加到所述拓扑学习指令 报文中，并由最后一跳从节点设备将添加完成后的拓扑学习指令报文返回给所述主节点设 备;所述主节点设备根据返回的拓扑学习指令报文中的节点数、从节点设备地址或ID确定 所述单向环网的拓扑结构，从而快速地实现网络拓扑结构的自动学习，W感知网络拓扑结 构的变化。
[0068] 下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细的说明。
[0069] 如图1所示，本发明实施例提供的单向串行总线网络的模式切换控制流程，应用于 主节点设备中，具体实现步骤包括：
[0070] 步骤S100:所述主节点设备确定所述从节点设备需要的工作模式，确定需要的工 作模式为接收转发工作模式时，转入步骤S101;确定需要的工作模式为接收透传工作模式 时，转入步骤S102;
[0071] 步骤S101:发送第一模式切换指令报文，所述第一模式切换指令报文用于指示所 述从节点设备将工作模式切换为接收转发工作模式，同时，在自身为中间从节点设备时将 所述第一模式切换指令报文转发给自身的下一跳从节点设备;在自身为最后一跳从节点设 备时将所述第一模式切换指令报文返回给所述主节点设备，结束本次处理流程；
[0072] 步骤S102:发送第二模式切换指令报文，所述第二模式切换指令报文用于指示所 述从节点设备将工作模式切换为接收透传工作模式并判断是否转发所述第二模式切换指 令报文;在判断转发所述第二模式切换指令报文时，在自身为中间从节点设备时将所述第 二模式切换指令报文转发的下一跳从节点设备，自身为最后一跳从节点设备时将所述第 一模式切换指令报文返回给所述主节点设备；
[0073] 运里，在判断转发所述第二模式切换指令报文时，在判断不需要转发所述第二模 式切换指令报文时，停止转发所述第二模式切换指令报文。
[0074] 其中，工作模式为接收转发工作模式时，对接收的业务报文进行处理，并判断是否 将处理后的业务报文发送;工作模式为接收透传工作模式时，对接收的业务报文进行处理， 同时将所述业务报文发送。
[0075] 具体的，所述从节点设备工作在接收转发工作模式时，对接收的业务报文进行解 析处理，并判断所述业务报文是否发送给自身设备，若是，则处理所述业务报文并停止转发 所述数据报文；否则，在自身为中间从节点设备时将所述业务报文转发的下一跳从节点设 备，自身为最后一跳从节点设备时将所述业务报文返回给所述主节点设备;所述从节点设 备工作在接收透传工作模式时，对接收的业务报文进行解析处理，同时将所述业务报文发 送。
[0076] 进一步地，所述主节点设备接收返回的第一模式切换指令报文；
[0077] 所述主节点设备根据返回的第一模式切换指令报文确定所述从节点设备的工作 模式切换为接收转发工作模式。
[0078] 运里，所述主节点设备发送的所述第一模式切换指令报文中携带有源地址及目的 地址，所述源地址及目的地址均为所述主节点设备自身地址;或者，所述第一模式切换指令 报文携带有源设备ID及目的设备ID，所述源设备ID及目的设备ID均为所述主节点设备自身 设备ID;由于所述从节点设备在接收到所述第一模式切换指令报文之前，工作在接收透传 工作模式，因此，所述从节点设备在接收到所述第一模式切换指令报文时，根据所述第一模 式切换指令报文的指示将工作模式切换为接收转发工作模式，同时，不需要对所述第一模 式切换指令报文进行判断，直接将所述第一模式切换指令报文转发给自身的下一跳从节点 设备，由最后一跳从节点设备时将所述第一模式切换指令报文返回给所述主节点设备；由 此，所述主节点设备将会接收到所述从节点设备返回的第一模式切换指令报文，由所述返 回的第一模式切换指令报文确定所述单向环网中的所有从节点设备的工作模式切换为接 收转发工作模式。
[0079] 进一步地，所述主节点设备在发送第一模式切换指令报文时，启动定时器计时，若 定时器到达设定响应时间时还未接收到返回的第一模式切换指令报文，则确定模式切换响 应失败，此时，可W重新发送所述第一模式切换指令报文，W指示所述从节点设备再次进行 模式切换。
[0080] 进一步地，所述主节点设备接收返回的第二模式切换指令报文；
[0081] 所述主节点设备根据返回的第二模式切换指令报文确定所述从节点设备的工作 模式切换为接收透传工作模式。
[0082] 运里，所述主节点设备发送的所述第二模式切换指令报文中携带有源地址及目的 地址，所述源地址及目的地址均为所述主节点设备自身地址;或者，所述第二模式切换指令 报文携带有源设备ID及目的设备ID，所述源设备ID及目的设备ID均为所述主节点设备自身 设备ID;由于所述从节点设备在接收到所述第二模式切换指令报文之前，工作在接收转发 工作模式，因此，所述从节点设备在接收到所述第二模式切换指令报文时，根据所述第二模 式切换指令报文的指示将工作模式切换为接收透传工作模式，并对所述第二模式切换指令 报文进行解析处理，判断是否转发所述第二模式切换指令报文，由于从所述第二模式切换 指令报文中解析出的目的地址并不是自身地址，因此，所述从节点设备将所述第一模式切 换指令报文转发给自身的下一跳从节点设备，由最后一跳从节点设备时将所述第一模式切 换指令报文返回给所述主节点设备；由此，所述主节点设备将会接收到所述从节点设备返 回的第二模式切换指令报文，根据所述返回的第二模式切换指令报文确定所述单向环网中 的所有从节点设备的工作模式切换为接收透传工作模式。
[0083] 进一步地，所述主节点设备在发送第二模式切换指令报文时，启动定时器计时，若 定时器到达设定响应时间时还未接收到返回的第二模式切换指令报文，则确定模式切换响 应失败，此时，可W重新发送所述第二模式切换指令报文，W指示所述从节点设备再次进行 模式切换。
[0084] 运里，所述从节点设备默认工作在接收透传工作模式，W适应数据流量大且时延 小的普通业务报文的发送和响应;如果为了降低转发延迟时间W提高转发效率，那么所述 从节点设备可W根据所述主节点设备发送的第一模式切换指令报文的指示将工作模式切 换为接收转发工作模式，W适应数据流量小且时延无要求的控制类业务报文的发送和响 应，例如，拓扑学习指令报文的发送和响应。
[0085] 进一步地，为了自动学习及感知网络拓扑结构的变化，所述主节点设备确定所述 从节点设备的工作模式切换为接收转发工作模式后，向所述从节点设备发送拓扑学习指令 报文，所述拓扑学习指令报文用于指示所述从节点设备读取所述拓扑学习指令报文中从节 点设备的节点数，将所述节点数加1后更新所述节点数，将更新的节点数、自身地址或自身 设备ID添加到所述拓扑学习指令报文中，并在自身为中间从节点设备时，将添加完成后的 拓扑学习指令报文转发给自身的下一跳从节点设备;在自身为最后一跳从节点设备时，将 添加完成后的拓扑学习指令报文返回给所述主节点设备；
[0086] 所述主节点设备接收返回的拓扑学习指令报文，根据返回的拓扑学习指令报文中 的节点数、从节点设备地址或ID确定所述单向环网的拓扑结构。
[0087] 运里，所述拓扑学习指令报文也属于数据报文。
[0088] 具体的，所述主节点设备可W采用如下方式发送拓扑学习指令报文：
[0089] (1)按照设定时间间隔方式发送
[0090] 所述主节点设备发送拓扑学习指令报文时，启动定时器计时，当定时器到达设定 时间时，发送下一个拓扑学习指令报文，也就是说，采用此方式可W根据定时器计时周期性 地发送拓扑学习指令报文，W实现网络拓扑结构的自动学习及更新。
[0091] (2)按照命令触发方式发送
[0092] 具体的触发方式可W是，在用户或与所述主节点设备连接的远端网络监控管理设 备需要自动学习网络拓扑结构时，触发所述主节点设备发送拓扑学习指令报文。
[0093] 具体的，所述拓扑学习指令报文携带有源地址及目的地址，所述源地址及目的地 址均为所述主节点设备自身地址;或者，所述拓扑学习指令报文携带有源设备ID及目的设 备ID，所述源设备ID及目的设备ID均为所述主节点设备自身设备ID;由于此时所述从节点 设备工作在接收转发工作模式，因此，所述从节点设备在接收到所述拓扑学习指令报文时 逐跳更新拓扑学习指令报文中的节点数，并不断地将自身地址或自身设备ID追加到所述拓 扑学习指令报文中，并对所述拓扑学习指令报文进行判断，由于所述拓扑学习指令报文中 携带的目的地址不是自身地址，因此，所述从节点设备将添加完成后的拓扑学习指令报文 转发给自身的下一跳从节点设备，由最后一跳从节点设备将添加完成后的拓扑学习指令报 文返回给所述主节点设备，所述拓扑学习指令报文如表1所示：
[0094]
[0095] 表 1
[0096] 其中，所述主节点设备发送的拓扑学习指令报文中的从节点设备的节点数为零， 由所述从节点设备从接收到的拓扑学习指令报文中的某个位置读取从节点设备的节点数， 将所述节点数加1后回写覆盖原来位置处的节点数，然后根据更新后的节点数计算出在所 述拓扑学习指令报文中添加自身地址或自身设备ID的位置，并在计算出的位置处写入自身 地址或自身设备ID;在保持源地址及目的地址，或者，源设备ID及目的设备ID不变的情况 下，将添加完成后的拓扑学习指令报文转发给自身的下一跳从节点设备，由最后一跳从节 点设备在将更新后的节点数及自身地址或自身设备ID添加到所述拓扑学习指令报文后，将 添加完成后的拓扑学习指令报文返回给所述主节点设备。
[0097] 需要说明的是:上述表1仅为示例，并不构成对本发明的限制。
[0098] 如图2所示，本发明实施例提供的单向串行总线网络的模式切换流程，应用于从节 点设备中，具体实现步骤包括：
[0099] 步骤S200:所述从节点设备接收到第一模式切换指令报文时，转入步骤S201;接收 到第二模式切换指令报文时，转入步骤S202;
[0100] 步骤S201:所述从节点设备根据所述第一模式切换指令报文的指示将工作模式切 换为接收转发工作模式，同时，在自身为中间从节点设备时，将所述第一模式切换指令报文 转发给自身的下一跳从节点设备;在自身为最后一跳从节点设备时，将所述第一模式切换 指令报文返回给所述主节点设备；
[0101] 运里，所述主节点设备发送的所述第一模式切换指令报文中携带有源地址及目的 地址，所述源地址及目的地址均为所述主节点设备自身地址;或者，所述第一模式切换指令 报文携带有源设备ID及目的设备ID，所述源设备ID及目的设备ID均为所述主节点设备自身 设备ID;由于所述从节点设备在接收到所述第一模式切换指令报文之前，工作在接收透传 工作模式，因此，所述从节点设备在接收到所述第一模式切换指令报文时，根据所述第一模 式切换指令报文的指示将工作模式切换为接收转发工作模式，同时，不需要对所述第一模 式切换指令报文进行判断，直接将所述第一模式切换指令报文转发给自身的下一跳从节点 设备，由最后一跳从节点设备时将所述第一模式切换指令报文返回给所述主节点设备。
[0102] 步骤S202:所述从节点设备接收到第二模式切换指令报文时，根据所述第二模式 切换指令报文的指示将工作模式切换为接收透传工作模式，并判断是否转发所述第二模式 切换指令报文;在判断转发所述第二模式切换指令报文时，转入步骤S203;在判断不需要转 发所述第二模式切换指令报文时，转入步骤S204;
[0103] 步骤S203:所述从节点设备在自身为中间从节点设备时将所述第二模式切换指令 报文转发给下一跳从节点设备，自身为最后一跳从节点设备时将所述第一模式切换指令报 文返回给所述主节点设备，结束本次处理流程；
[0104] 步骤S204:停止转发所述第二模式切换指令报文，结束本次处理流程；
[0105] 其中，工作模式为接收转发工作模式时，对接收的业务报文进行处理，并判断是否 将处理后的业务报文发送;工作模式为接收透传工作模式时，对接收的业务报文进行处理， 同时将所述业务报文发送。
[0106] 运里，所述第二模式切换指令报文中携带有源地址及目的地址，所述源地址及目 的地址均为所述主节点设备自身地址;或者，所述第二模式切换指令报文携带有源设备ID 及目的设备ID,所述源设备ID及目的设备ID均为所述主节点设备自身设备ID;由于所述从 节点设备在接收到所述第二模式切换指令报文之前，工作在接收转发工作模式，因此，所 述从节点设备在接收到所述第二模式切换指令报文时，根据所述第二模式切换指令报文的 指示将工作模式切换为接收透传工作模式，并对所述第二模式切换指令报文进行解析处 理，判断是否转发所述第二模式切换指令报文，由于从所述第二模式切换指令报文中解析 出的目的地址并不是自身地址，因此，所述从节点设备将所述第一模式切换指令报文转发 给自身的下一跳从节点设备，由最后一跳从节点设备时将所述第一模式切换指令报文返回 给所述主节点设备。
[0107] 进一步地，为实现网络拓扑结构的自动学习，所述从节点设备工作模式切换为接 收转发工作模式后，接收主节点设备发送的拓扑学习指令报文；
[0108] 读取所述拓扑学习指令报文中从节点设备的节点数，将所述节点数加1后更新所 述节点数，并将更新的节点数、自身地址或自身设备ID添加到所述拓扑学习指令报文中；
[0109] 在自身为中间从节点设备时，将添加完成的拓扑学习指令报文转发给自身的下一 跳从节点设备;在自身为最后一跳从节点设备时，将添加完成的拓扑学习指令报文返回给 所述主节点设备。
[0110] 为实现上述方法，本发明实施例还提供了一种主节点装置、从节点装置，由于该主 节点装置、从节点装置解决问题的原理与方法相似，因此，装置的实施过程及实施原理均可 W参见前述方法的实施过程及实施原理描述，重复之处不再寶述。
[0111] 参见图3,本发明实施例提供了一种主节点装置，应用于包括主节点设备、至少一 个从节点设备的单向串行总线网络中的主节点设备;其中，所述主节点设备通过单向串行 总线与至少一个从节点设备构成单向环网，所述装置包括:确定模块300、发送模块301;其 中，
[0112] 所述确定模块300,用于确定所述从节点设备需要的工作模式；
[0113] 所述发送模块301，用于在所述确定模块300确定需要的工作模式为接收转发工作 模式时，发送第一模式切换指令报文，所述第一模式切换指令报文用于指示所述从节点设 备将工作模式切换为接收转发工作模式，同时，在自身为中间从节点设备时，将所述第一模 式切换指令报文转发给自身的下一跳从节点设备;在自身为最后一跳从节点设备时，将所 述第一模式切换指令报文返回给所述主节点设备；
[0114] 并在所述确定模块300确定需要的工作模式为接收透传工作模式时，发送第二模 式切换指令报文，所述第二模式切换指令报文用于指示所述从节点设备将工作模式切换为 接收透传工作模式并判断是否转发所述第二模式切换指令报文;在判断转发所述第二模式 切换指令报文时，在自身为中间从节点设备时将所述第二模式切换指令报文转发的下一跳 从节点设备，自身为最后一跳从节点设备时将所述第一模式切换指令报文返回给所述主节 点设备；
[0115] 其中，工作模式为接收转发工作模式时，对接收的业务报文进行处理，并判断是否 将处理后的业务报文发送;工作模式为接收透传工作模式时，对接收的业务报文进行处理， 同时将所述业务报文发送。
[0116] 具体实施中，所述装置还包括：
[0117] 接收模块302，用于接收返回的第一模式切换指令报文；
[0118] 所述确定模块300,还用于根据返回的第一模式切换指令报文确定所述从节点设 备的工作模式切换为接收转发工作模式。
[0119] 具体实施中，所述发送模块301，还用于在所述确定模块300确定所述从节点设备 的工作模式切换为接收转发工作模式后，发送拓扑学习指令报文，所述拓扑学习指令报文 用于指示所述从节点设备读取所述拓扑学习指令报文中从节点设备的节点数，将所述节点 数加1后更新所述节点数，将更新的节点数、自身地址或自身设备ID添加到所述拓扑学习指 令报文中；并在自身为中间从节点设备时，将添加完成后的拓扑学习指令报文转发给自身 的下一跳从节点设备，在自身为最后一跳从节点设备时，将添加完成后的拓扑学习指令报 文返回给所述主节点设备；
[0120] 所述确定模块300,还用于在所述接收模块302接收到返回的拓扑学习指令报文 时，根据返回的拓扑学习指令报文中的节点数、从节点设备地址或ID确定所述单向环网的 拓扑结构。
[0121] 具体实施中，所述发送模块301，具体用于按照设定时间间隔或命令触发方式发送 拓扑学习指令报文。
[0122] W上功能模块的划分方式仅为本发明实施例给出的一种优选实现方式，功能模块 的划分方式不构成对本发明的限制。为了描述的方便，W上所述装置的各部分W功能分为 各种模块或单元分别描述。当然，在实施本发明时可W把各模块或单元的功能在同一个或 多个软件或硬件中实现。
[0123] 参见图4,本发明实施例提供了一种从节点装置，应用于包括主节点设备、至少一 个从节点设备的单向串行总线网络中的从节点设备;其中，所述主节点设备通过单向串行 总线与至少一个从节点设备构成单向环网，其特征在于，所述装置包括:接收模块400、模式 切换模块401、发送模块402;其中，
[0124] 所述接收模块400，用于接收第一模式切换指令报文及第二模式切换指令报文；
[0125] 所述模式切换模块401，用于在所述接收模块400接收到第一模式切换指令报文 时，根据所述第一模式切换指令报文的指示将工作模式切换为接收转发工作模式，同时，在 自身为中间从节点设备时，指示所述发送模块402将所述第一模式切换指令报文转发给自 身的下一跳从节点设备;在自身为最后一跳从节点设备时，指示所述发送模块402将所述第 一模式切换指令报文返回给所述主节点设备；
[0126] 所述模式切换模块401，还用于在所述接收模块400接收到第二模式切换指令报文 时，根据所述第二模式切换指令报文的指示将工作模式切换为接收透传工作模式，并判断 是否转发所述第二模式切换指令报文;在判断转发所述第二模式切换指令报文时，在自身 为中间从节点设备时，指示所述发送模块402将所述第二模式切换指令报文转发的下一跳 从节点设备，在自身为最后一跳从节点设备时，指示所述发送模块402将所述第一模式切换 指令报文返回给所述主节点设备；
[0127] 所述发送模块402,用于根据所述模式切换模块401的指示将所述第一模式切换指 令报文转发给自身的下一跳从节点设备或者将所述第一模式切换指令报文返回给所述主 节点设备；W及，根据所述模式切换模块401的指示将所述第二模式切换指令报文转发给自 身的下一跳从节点设备或者将所述第二模式切换指令报文返回给所述主节点设备；
[0128] 其中，工作模式为接收转发工作模式时，对接收的业务报文进行处理，并判断是否 将处理后的业务报文发送;工作模式为接收透传工作模式时，对接收的业务报文进行处理， 同时将所述业务报文发送。
[0129] 具体实施中，所述接收模块400,还用于在所述模式切换模块401将工作模式切换 为接收转发工作模式后，接收所述主节点设备发送的拓扑学习指令报文；
[0130] 所述装置还包括：
[0131] 更新模块403,用于读取所述拓扑学习指令报文中从节点设备的节点数，将所述节 点数加1后更新所述节点数，并将更新的节点数、自身地址或自身设备ID添加到所述拓扑学 习指令报文中；并在自身为中间从节点设备时，指示所述发送模块402将添加完成后的拓扑 学习指令报文转发给自身的下一跳从节点设备，在自身为最后一跳从节点设备时，指示所 述发送模块402将添加完成后的拓扑学习指令报文返回给所述主节点设备。
[0132] 所述发送模块402,还用于根据所述更新模块403的指示将添加完成后的拓扑学习 指令报文转发给自身的下一跳从节点设备;或者，根据所述更新模块403的指示将添加完成 后的拓扑学习指令报文返回给所述主节点设备。
[0133] W上功能模块的划分方式仅为本发明实施例给出的一种优选实现方式，功能模块 的划分方式不构成对本发明的限制。为了描述的方便，w上所述装置的各部分w功能分为 各种模块或单元分别描述。当然，在实施本发明时可W把各模块或单元的功能在同一个或 多个软件或硬件中实现。
[0134] 基于上述从节点装置，本发明实施例提供了一种从节点设备，所述从节点设备包 括上述的从节点装置，下面结合图5对所述从节点设备的具体组成结构进行详细说明：
[0135] 如图5所示，该从节点设备包括:处理器500、模式控制器501、信号处理控制器502、 入端口 503、出端口 504;其中，所述处理器500的输入端与所述入端口连接，所述处理器500 的信号端与所述模式控制器501的信号端连接;所述模式控制器501的输入端与所述入端口 503连接，所述模式控制器501的输出端与所述信号处理控制器502的输入端连接，所述信号 处理控制器502的输出端与所述出端口 504连接。
[0136] 运里，该可切换工作模式的通信设备配置两种工作模式:所述模式控制器501根据 所述处理器500发出的控制信息的指示导通自身输入端到输出端的通路;工作模式切换为 接收转发工作模式时，所述模式控制器501根据所述处理器500发出的控制信息的指示断开 自身输入端到输出端的通路，且所述处理器500的输出端连接至所述信号处理控制器501的 输入端。
[0137] 本发明实施例中，配置两种工作模式，工作模式为接收透传工作模式时，将业务报 文传送到所述处理器500中进行处理，同时将该业务报文通过所述模式控制器501及所述信 号处理控制器502传送到出端口 504;工作模式为接收转发工作模式时，将所述业务报文传 送到处理器500中进行处理，然后由所述处理器500判断是否将处理后的业务报文传送到所 述信号处理控制器502,在所述处理器500将处理后的业务报文传送到所述信号处理控制器 502后，由所述信号处理控制器502将处理后的业务报文传送到出端口 504;并能够实现上述 两种工作模式的切换，从而适应不同类型的业务需求。
[0138] 在实际应用中，所述信号处理控制器502包括:第一电阻、第二电阻、第一电源、第 二电源、与口逻辑器;所述模式控制器501采用总线缓冲器实现;所述处理器500可W采用中 央处理器（Cental Processing Unit,CPU)、微处理器(Micro Processor Unit,MPU)、数字 信号处理器(Digital si即al Processor,DSP)、现场可编程口阵列（Field Programmable Gate Array，FPGA)或集成电路忍片等器件实现。
[0139] 需要说明的是：由于所述从节点设备包括上述的从节点装置，因此，所述接收模块 400可由所述从节点设备中的入端口 503实现，，所述发送模块402可由所述从节点设备中的 出端口 504实现，所述模式切换模块401、所述更新模块403可由所述从节点设备中的处理器 500、模式控制器501及信号处理控制器502实现。
[0140] 综上所述，本发明实施例中，工作模式为接收透传工作模式时，对接收的数据报文 进行处理，同时将该数据报文传送到出端口；工作模式为接收转发工作模式时，首先对接收 的数据报文进行处理，然后判断是否将处理后的数据报文传送到出端口；并且，两种工作 模式可W根据指示进行模式切换，W适应不同类型的业务需求，例如，为适应流量大且时延 小的普通业务数据报文的发送和响应，需要将工作模式切换为接收透传模式;为适应流量 小且时延无要求的控制类业务数据报文的发送和响应，需要将工作模式切换为接收转发模 式。
[0141] 本发明实施例还提供了一种远程智能抄仪表系统，如图6所示，该系统包括集中器 600、至少一个采集器601、至少一个智能仪表602;所述集中器600包括上述的主节点装置， 所述采集器601包括上述的主节点装置及从节点装置，所述智能仪表包括上述的从节点装 置;其中，所述集中器600通过单向串行总线与至少一个所述采集器601构成单向环网，每个 所述采集器601分别通过单向串行总线与至少一个所述智能仪表602构成单向环子网。
[0142] 该系统中，所述集中器600通过单向串行总线与至少一个所述采集器601构成单向 环网，每个所述采集器601分别通过单向串行总线与至少一个所述智能仪表602构成单向环 子网，所述集中器600作为该单向环网的主节点设备，所述采集器601作为该单向环网的从 节点设备，W及作为与自身构成的单向环子网的主节点设备，所述智能仪表602作为该单向 环子网的从节点设备;该系统中，所述采集器601及所述智能仪表602均配置接收透传工作 模式和接收转发工作模式两种工作模式，所述采集器601及所述智能仪表602默认工作在接 收透传工作模式，W适应数据流量大且时延小的普通业务报文的发送和响应;如果为了降 低转发延迟时间W提高转发效率，那么所述采集器601可W根据集中器600发送的第一模式 切换指令报文的指示将工作模式切换为接收转发工作模式，并且，所述智能仪表602可W根 据所述采集器601发送的第二模式切换指令报文的指示同样将工作模式切换为接收转发工 作模式，W适应数据流量小且时延无要求的控制类业务报文的发送和响应，例如，拓扑学习 指令报文的发送和响应。
[0143] 本发明实施例还提供了一种远程智能抄仪表系统，如图7所示，该系统包括集中器 700、至少一个智能仪表701;所述集中器包括上述的主节点装置，所述智能仪表700包括上 述的从节点装置;其中，所述集中器700通过单向串行总线与至少一个所述智能仪表701构 成单向环网。
[0144] 该系统中，所述集中器700通过单向串行总线与至少一个所述智能仪表701构成单 向环网，所述集中器700作为该单向环网的主节点设备，所述智能仪表701作为该单向环网 的从节点设备;该系统中，所述智能仪表701配置接收透传工作模式和接收转发工作模式两 种工作模式，并可W根据所述集中器700的指示进行相互切换，所述智能仪表701默认工作 在接收透传工作模式，W适应数据流量大且时延小的普通业务数据报文的发送和响应;如 果为了降低转发延迟时间W提高转发效率，那么所述智能仪表701可W根据所述集中器 700发送的第一模式切换指令报文的指示将工作模式切换为接收转发工作模式，W适应数 据流量小且时延无要求的控制类业务报文的发送和响应，例如，拓扑学习指令报文的发送 和响应。
[0145] 综上所述，本发明提供的。所W，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高 度产业利用价值。
[0146] 上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟 悉此技术的人±皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因 此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所掲示的精神与技术思想下所完 成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
【主权项】
1. 一种单向串行总线网络的模式切换控制方法，所述单向串行总线网络包括主节点设 备、至少一个从节点设备;其中，所述主节点设备通过单向串行总线与至少一个从节点设备 构成单向环网，其特征在于，所述方法包括： 所述主节点设备确定所述从节点设备需要的工作模式； 确定需要的工作模式为接收转发工作模式时，发送第一模式切换指令报文，所述第一 模式切换指令报文用于指示所述从节点设备将工作模式切换为接收转发工作模式，同时， 在自身为中间从节点设备时将所述第一模式切换指令报文转发给自身的下一跳从节点设 备；在自身为最后一跳从节点设备时将所述第一模式切换指令报文返回给所述主节点设 备； 确定需要的工作模式为接收透传工作模式时，发送第二模式切换指令报文，所述第二 模式切换指令报文用于指示所述从节点设备将工作模式切换为接收透传工作模式并判断 是否转发所述第二模式切换指令报文;在判断转发所述第二模式切换指令报文时，在自身 为中间从节点设备时将所述第二模式切换指令报文转发的下一跳从节点设备，自身为最后 一跳从节点设备时将所述第一模式切换指令报文返回给所述主节点设备； 其中，工作模式为接收转发工作模式时，对接收的业务报文进行处理，并判断是否将处 理后的业务报文发送;工作模式为接收透传工作模式时，对接收的业务报文进行处理，同时 将所述业务报文发送。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括： 所述主节点设备接收返回的第一模式切换指令报文； 所述主节点设备根据返回的第一模式切换指令报文确定所述从节点设备的工作模式 切换为接收转发工作模式。3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括： 所述主节点设备确定所述从节点设备的工作模式切换为接收转发工作模式后，发送拓 扑学习指令报文，所述拓扑学习指令报文用于指示所述从节点设备读取所述拓扑学习指令 报文中从节点设备的节点数，将所述节点数加1后更新所述节点数，将更新的节点数、自身 地址或自身设备ID添加到所述拓扑学习指令报文中，并在自身为中间从节点设备时，将添 加完成后的拓扑学习指令报文转发给自身的下一跳从节点设备;在自身为最后一跳从节点 设备时，将添加完成后的拓扑学习指令报文返回给所述主节点设备； 所述主节点设备接收返回的拓扑学习指令报文，根据返回的拓扑学习指令报文中的节 点数、从节点设备地址或ID确定所述单向环网的拓扑结构。4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述主节点设备发送拓扑学习指令报文， 包括： 所述主节点设备按照设定时间间隔或命令触发方式发送拓扑学习指令报文。5. -种单向串行总线网络的模式切换方法，所述单向串行总线网络包括主节点设备、 至少一个从节点设备;其中，所述主节点设备通过单向串行总线与至少一个从节点设备构 成单向环网，其特征在于，所述方法包括： 所述从节点设备接收到第一模式切换指令报文时，根据所述第一模式切换指令报文的 指示将工作模式切换为接收转发工作模式，同时，在自身为中间从节点设备时，将所述第一 模式切换指令报文转发给自身的下一跳从节点设备;在自身为最后一跳从节点设备时，将 所述第一模式切换指令报文返回给所述主节点设备； 所述从节点设备接收到第二模式切换指令报文时，根据所述第二模式切换指令报文的 指示将工作模式切换为接收透传工作模式，并判断是否转发所述第二模式切换指令报文； 在判断转发所述第二模式切换指令报文时，在自身为中间从节点设备时将所述第二模式切 换指令报文转发给下一跳从节点设备，自身为最后一跳从节点设备时将所述第一模式切换 指令报文返回给所述主节点设备； 其中，工作模式为接收转发工作模式时，对接收的业务报文进行处理，并判断是否将处 理后的业务报文发送;工作模式为接收透传工作模式时，对接收的业务报文进行处理，同时 将所述业务报文发送。6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括： 所述从节点设备将工作模式切换为接收转发工作模式后，接收所述主节点设备发送的 拓扑学习指令报文； 所述从节点设备读取所述拓扑学习指令报文中从节点设备的节点数，将所述节点数加 1后更新所述节点数，并将更新的节点数、自身地址或自身设备ID添加到所述拓扑学习指令 报文中； 所述从节点设备在自身为中间从节点设备时，将添加完成后的拓扑学习指令报文转发 给自身的下一跳从节点设备;在自身为最后一跳从节点设备时，将添加完成后的拓扑学习 指令报文返回给所述主节点设备。7. -种主节点装置，应用于包括主节点设备、至少一个从节点设备的单向串行总线网 络中的主节点设备;其中，所述主节点设备通过单向串行总线与至少一个从节点设备构成 单向环网，其特征在于，所述装置包括:确定模块、发送模块;其中， 所述确定模块，用于确定所述从节点设备需要的工作模式； 所述发送模块，用于在所述确定模块确定需要的工作模式为接收转发工作模式时，发 送第一模式切换指令报文，所述第一模式切换指令报文用于指示所述从节点设备将工作模 式切换为接收转发工作模式，同时，在自身为中间从节点设备时，将所述第一模式切换指令 报文转发给自身的下一跳从节点设备;在自身为最后一跳从节点设备时，将所述第一模式 切换指令报文返回给所述主节点设备； 并在所述确定模块确定需要的工作模式为接收透传工作模式时，发送第二模式切换指 令报文，所述第二模式切换指令报文用于指示所述从节点设备将工作模式切换为接收透传 工作模式并判断是否转发所述第二模式切换指令报文;在判断转发所述第二模式切换指令 报文时，在自身为中间从节点设备时将所述第二模式切换指令报文转发的下一跳从节点设 备，自身为最后一跳从节点设备时将所述第一模式切换指令报文返回给所述主节点设备； 其中，工作模式为接收转发工作模式时，对接收的业务报文进行处理，并判断是否将处 理后的业务报文发送;工作模式为接收透传工作模式时，对接收的业务报文进行处理，同时 将所述业务报文发送。8. 根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括： 接收模块，用于接收返回的第一模式切换指令报文； 所述确定模块，还用于根据返回的第一模式切换指令报文确定所述从节点设备的工作 模式切换为接收转发工作模式。9. 根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述发送模块，还用于在所述确定模块确 定所述从节点设备的工作模式切换为接收转发工作模式后，发送拓扑学习指令报文，所述 拓扑学习指令报文用于指示所述从节点设备读取所述拓扑学习指令报文中从节点设备的 节点数，将所述节点数加1后更新所述节点数，将更新的节点数、自身地址或自身设备ID添 加到所述拓扑学习指令报文中；并在自身为中间从节点设备时，将添加完成后的拓扑学习 指令报文转发给自身的下一跳从节点设备，在自身为最后一跳从节点设备时，将添加完成 后的拓扑学习指令报文返回给所述主节点设备； 所述确定模块，还用于在所述接收模块接收到返回的拓扑学习指令报文时，根据返回 的拓扑学习指令报文中的节点数、从节点设备地址或ID确定所述单向环网的拓扑结构。10. 根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述发送模块，还用于按照设定时间间隔 或命令触发方式发送拓扑学习指令报文。11. 一种从节点装置，应用于包括主节点设备、至少一个从节点设备的单向串行总线网 络中的从节点设备;其中，所述主节点设备通过单向串行总线与至少一个从节点设备构成 单向环网，其特征在于，所述装置包括:接收模块、模式切换模块、发送模块;其中， 所述接收模块，用于接收第一模式切换指令报文及第二模式切换指令报文； 所述模式切换模块，用于在所述接收模块接收到第一模式切换指令报文时，根据所述 第一模式切换指令报文的指示将工作模式切换为接收转发工作模式，同时，在自身为中间 从节点设备时，指示所述发送模块将所述第一模式切换指令报文转发给自身的下一跳从节 点设备;在自身为最后一跳从节点设备时，指示所述发送模块将所述第一模式切换指令报 文返回给所述主节点设备； 所述模式切换模块，还用于在所述接收模块接收到第二模式切换指令报文时，根据所 述第二模式切换指令报文的指示将工作模式切换为接收透传工作模式，并判断是否转发所 述第二模式切换指令报文;在判断转发所述第二模式切换指令报文时，在自身为中间从节 点设备时，指示所述发送模块将所述第二模式切换指令报文转发的下一跳从节点设备，在 自身为最后一跳从节点设备时，指示所述发送模块将所述第一模式切换指令报文返回给所 述主节点设备； 所述发送模块，用于根据所述模式切换模块的指示将所述第一模式切换指令报文转发 给自身的下一跳从节点设备或者将所述第一模式切换指令报文返回给所述主节点设备；以 及，根据所述模式切换模块的指示将所述第二模式切换指令报文转发给自身的下一跳从节 点设备或者将所述第二模式切换指令报文返回给所述主节点设备； 其中，工作模式为接收转发工作模式时，对接收的业务报文进行处理，并判断是否将处 理后的业务报文发送;工作模式为接收透传工作模式时，对接收的业务报文进行处理，同时 将所述业务报文发送。12. 根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述接收模块，还用于在所述模式切换 模块将工作模式切换为接收转发工作模式后，接收所述主节点设备发送的拓扑学习指令报 文； 所述装置还包括： 更新模块，用于读取所述拓扑学习指令报文中从节点设备的节点数，将所述节点数加1 后更新所述节点数，并将更新的节点数、自身地址或自身设备ID添加到所述拓扑学习指令 报文中；并在自身为中间从节点设备时，指示所述发送模块将添加完成后的拓扑学习指令 报文转发给自身的下一跳从节点设备，在自身为最后一跳从节点设备时，指示所述发送模 块将添加完成后的拓扑学习指令报文返回给所述主节点设备。 所述发送模块，还用于根据所述更新模块的指示将添加完成后的拓扑学习指令报文转 发给自身的下一跳从节点设备;或者，根据所述更新模块的指示将添加完成后的拓扑学习 指令报文返回给所述主节点设备。13. -种单向串行总线网络的通信系统，其特征在于，所述系统包括:集中器、至少一个 采集器、至少一个智能仪表;所述集中器包括如权利要求7至10任一项所述的主节点装置， 所述采集器包括如权利要求7至10任一项所述的主节点装置及如权利要求11或12所述的从 节点装置，所述智能仪表包括如权利要求11或12所述的从节点装置;其中，所述集中器通过 单向串行总线与至少一个所述采集器构成单向环网，每个所述采集器分别通过单向串行总 线与至少一个所述智能仪表构成单向环子网。14. 一种单向串行总线网络的通信系统，其特征在于，所述系统包括:集中器、至少一个 智能仪表，所述集中器包括如权利要求7至10任一项所述的主节点装置，所述智能仪表包括 如权利要求11或12所述的从节点装置;其中，所述集中器通过单向串行总线与至少一个所 述智能仪表构成单向环网。
【文档编号】H04L12/02GK106059876SQ201610456960
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月22日
【发明人】龙祥均
【申请人】重庆世纪之光科技实业有限公司