通用物联网关的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种通用物联网关，包括应用服务器，转换模块，及与其连接的上行接口和控制模块，转换模块连接有下行接口，下行接口包括串口或下行模拟接口；上行接口作为接入物联网应用层的接口，采用TCP/IP接入方式。本发明通过使用TCP协议和TLV封装，设计了上行和下行流程，可接入所有采用串口、模拟接口控制的设备，并将所有上下行信息统一为一种格式，应用层服务器可以只对接这一种网关，并且只处理和存储这一种数据格式。该通用物联网关不需要支持过多协议，只需要简单的配置即可，减少了实现难度，设备成本和维护成本可以大大降低。
【专利说明】通用物联网关
【技术领域】
[0001]本发明涉及物联网领域，具体地说涉及一种通用物联网关。
【背景技术】
[0002]目前，信息化由互联网发展到物联网，由以前的人对人的交互，发展到物对物，物对人的交互，物联网的基础在于对“物”的控制。“物”不仅包括可IP接入的智能化的终端，也包括只能采用模拟信号或串口来控制的传统的非“智能终端”设备，比如电梯、照明控制设备。
[0003]而对这些非“智能终端”设备的控制和监控，目前在物联网业内采用的接入方法是针对不同的系统采用不同的转换设备，这种设备一般称为DDC。根据这些“非智能终端”设备的行业不同、厂商不同，应用不同的DDC，通过将接入信息转换为不同的协议的方式接入到应用层，目前多数使用自动化业内广泛使用的协议，比如OPC，Lonfforks, BACnet等等。DDC由于需要转换为标准的上联协议，如LonWorks、BACnet，这些上联协议普遍较为复杂，因而将接入设备的信息映射到协议中的过程也较为复杂，所以不同DDC设备仅能接入某个或某些固定的设备。比如有些DDC能支持某种厂商的空调，但不能支持电梯，电梯需要另外一种DDC设备来支持。而在大型的物联网中，会接入很多不同种类的设备，这就会造成一个物联网中需要使用多种DDC设备，存在多种接入协议。最终造成物联网应用层需要与不同的DDC对接，从而采用不同的协议。
[0004]上述接入方式最大的问题在于:应用层服务器需要处理不同的协议，与不同类型的DDC对接，处理难度加大，对上报的数据需要进行较为详细的分析后才能存储，数据格式也不统一，加大后续的分析难度，并且存储的数据是解析后的，可能存在变形。另一方面，DDC也需要对串口或模拟信号进行解析后转换为LonWorks、BACnet等总线协议，所以对DDC要求也较高，不属于“瘦“终端，因此成本较高高。
【发明内容】
[0005]发明目的:为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种能支持所有串口、模拟设备接入的低成本的通用物联网关，在物联网部署中统一接入协议，降低物联网关成本投入，本发明还有一个目的是提供上述通用物联网关的数据处理方法。
[0006]技术方案:为了实现上述发明目的，本发明的一种通用物联网关包括:应用服务器，转换模块，及与其连接的上行接口和控制模块，所述转换模块连接有下行接口，所述下行接口包括串口或下行模拟接口 ；所述上行接口作为接入物联网应用层的接口，采用TCP/IP接入方式。
[0007]本发明的应用服务器是物联网的应用层，接入层的消息全部发往应用层进行分析和处理，所接收到的控制指令也来自应用服务器。所述转换模块运行于通用物联网关中，于将将串口信号、模拟接口信息转换为上行信息发送给应用层服务器，并且将应用层服务器发送过来的TCP/IP信息转换为串口信号、模拟接口信息发送给接入设备。控制模块，为提供界面给用户进行配置，以达到控制转换模块在转换工作中的参数的目的。
[0008]对于本发明所述通用物联网关的数据处理方法，其特征在于包括如下步骤:
(1)应用服务器下发配置或查询指令；
(2)上行接口转发指令至转换模块；
(3)转换模块进行解封装，通过下行串口转给接入设备；
(4)接入设备处理完成后，返回处理结果给下行串口；
(5)下行接口收到信息后，将信息发送给转换模块；
(6)转换模块进行封装后，通过上行接口发送；
(7)应用服务器返回确认消息给转换模块。
[0009]其中，所述步骤(I)中，用户通过控制模块给下行接口指定消息数值，并给通用物联网关配置上行的应用服务器地址。消息数值的格式可统一由应用服务器规划，并应用于后续的消息上报上，同时还用来匹配物联网关的接口。须说明的是，同一设备下每个端口的消息数值类型不相同。
[0010]所述应用服务器下发的配置或查询指令是经过TCP包进行封装后的TLV信息，所述TLV信息包括用于区分串口或模拟格式的接口数据，以及用于区分消息类型的消息数值。
[0011]在步骤(3)中，所述转换模块进行解封装后，根据TLV信息中的消息数值，判断需要转发的串口，并将串口信息或模拟信息发送给接入设备。
[0012]在步骤(6)中，转换模块将下行接口上报的信息通过TLV进行封装，消息数值与下行接口的数值匹配，接口数据为下行接口的原始信息。
[0013]接入设备对信息进行处理后，如果需要返还设置结果或查询结果，或在运行过程中上报告警或通知，那么会通过通用物联网关的下行串口或下行模拟接口将信息报给通用物联网关的下行串口、下行模拟接口会将信息转给转换模块进行处理。
[0014]有益效果:与现有技术相比，本发明的通用物联网关可接入所有采用串口、模拟接口控制的设备，并将所有上下行信息统一为一种格式，应用层服务器可以只对接这一种网关，并且只处理和存储这一种数据格式。该通用物联网关不需要支持过多协议，只需要简单的配置即可，减少了实现难度，设备成本和维护成本可以大大降低。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本发明通用物联网关的结构框图；
图2是本发明通用物联网关数据处理方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0016]请参考图1所示，发明的一种通用物联网关包括:应用服务器1，转换模块2，及与其连接的上行接口 3和控制模块4，转换模块2连接有下行接口，下行接口包括串口 5或下行模拟接口 5 ;上行接口 3作为接入物联网应用层的接口，采用TCP/IP接入方式。
[0017]本发明的应用服务器是物联网的应用层，接入层的消息全部发往应用层进行分析和处理，所接收到的控制指令也来自应用服务器。转换模块运行于通用物联网关中，于将将串口信号、模拟接口信息转换为上行信息发送给应用层服务器，并且将应用层服务器发送过来的TCP/IP信息转换为串口信号、模拟接口信息发送给接入设备。控制模块，为提供界面给用户进行配置，以达到控制转换模块在转换工作中的参数的目的。
[0018]请进一步参考图2所示，对于本发明通用物联网关的数据处理方法，包括如下步骤:
(1)应用服务器下发配置或查询指令，用户通过控制模块给下行接口指定消息数值，并给通用物联网关配置上行的应用服务器地址。本实施例中，消息数值即TYPE类型，TPYE类型的格式可统一由应用服务器规划，并应用于后续的消息上报上，同时还用来匹配物联网关的接口。须说明的是，同一设备下每个端口的TYPE类型不相同，本发明中，作为TYPE类型，使用任意4个字节的数字都可接受；
(2)上行接口转发指令至转换模块；
应用服务器下发的配置或查询指令是经过TCP包进行封装后的TLV信息，TLV信息包括用于区分串口或模拟格式的接口数据(本事实例中为VALUE字段)，以及用于区分消息类型的消息数值(TYPE类型)
(3)转换模块进行解封装，通过下行串口转给接入设备，转换模块进行解封装后，根据TLV信息中的消息数值，判断需要转发的串口，并将串口信息或模拟信息发送给接入设备；
(4)接入设备处理完成后，返回处理结果给下行串口；
接入设备对信息进行处理后，如果需要返还设置结果或查询结果，或在运行过程中上报告警或通知，那么会通过通用物联网关的下行串口或下行模拟接口将信息报给通用物联网关的转换模块进行处理。
[0019](5)下行接口收到信息后，将信息发送给转换模块；
(6)转换模块进行封装后，通过上行接口发送，转换模块将下行接口上报的信息通过TLV进行封装，消息数值与下行接口的数值匹配，接口数据为下行接口的原始信息；
(7)应用服务器返回确认消息给转换模块。
[0020]接入设备对信息进行处理后，如果需要返还设置结果或查询结果，或在运行过程中上报告警或通知，那么会通过通用物联网关的下行串口或下行模拟接口将信息报给通用物联网关的下行串口、下行模拟接口会将信息转给转换模块进行处理。
[0021]以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出:对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种通用物联网关，其特征在于包括:应用服务器(1)，转换模块(2)，及与其连接的上行接口(3)和控制模块(4)，所述转换模块(2)连接有下行接口，所述下行接口包括串口(5)或下行模拟接口(6);所述上行接口(3)作为接入物联网应用层的接口，采用TCP/IP接入方式。
2.如权利要去I所述通用物联网关的数据处理方法，其特征在于包括如下步骤: (1)应用服务器下发配置或查询指令； (2)上行接口转发指令至转换模块； (3)转换模块进行解封装，通过下行串口转给接入设备； (4)接入设备处理完成后，返回处理结果给下行串口； (5)下行接口收到信息后，将信息发送给转换模块； (6)转换模块进行封装后，通过上行接口发送； (7)应用服务器返回确认消息给转换模块。
3.根据权利要求2所述的一种通用物联网关的数据处理方法，其特征在于:所述应用服务器下发的配置或查询指令是经过TCP包进行封装后的TLV信息，所述TLV信息包括用于区分串口或模拟格式的接口数据，以及用于区分消息类型的消息数值。
4.根据权利要求3所述的一种通用物联网关的数据处理方法，其特征在于:在步骤(3)中，所述转换模块进行解封装后，根据TLV信息中的消息数值，判断需要转发的串口，并将串口信息或模拟信息发送给接入设备。
5.根据权利要求3所述的一种通用物联网关的数据处理方法，其特征在于:在步骤(6)中，转换模块将下行接口上报的信息通过TLV进行进行封装，消息数值与下行接口的数值匹配，接口数据为下行接口的原始信息。
6.根据权利要求2所述的一种通用物联网关的数据处理方法，其特征在于:接入设备对信息进行处理后，如果需要返还设置结果或查询结果，或在运行过程中上报告警或通知，那么会通过通用物联网关的下行串口或下行模拟接口将信息报给通用物联网关转换模块进行处理。
【文档编号】H04L12/66GK103532835SQ201310487340
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年10月17日 优先权日:2013年10月17日
【发明者】金凤昕 申请人:江苏万全科技有限公司