一种数据共享终端及数据共享方法与流程

文档序号：11960297阅读：667来源：国知局

本发明属于通信技术领域，特别涉及一种数据共享终端及数据共享方法。

背景技术：

数据共享就是让在不同地方使用不同计算机、不同软件的用户能够读取他人数据并进行各种操作运算和分析。数据共享的程度反映了一个地区、一个国家的信息发展水平，数据共享程度越高，信息发展水平越高。要实现数据共享，首先应建立一套统一的、法定的数据交换标准，规范数据格式，使用户尽可能采用规定的数据标准。实现数据共享，可以使更多的人更充分地使用已有数据资源，减少资料收集、数据采集等重复劳动和相应费用，而把精力重点放在开发新的应用程序及系统集成上。

随着移动终端的普及和通信技术的不断发展，移动终端中多媒体功能也越来越强大，用户获取多媒体信息的需求日益增加。移动终端之间数据共享成为移动终端多媒体资源的主要获取方式。目前，移动终端之间通过短信、彩信、Email、蓝牙等方式传输多媒体数据或其它数据。但这些数据传输方式不仅受到文件大小、通信距离的限制，通信双方还必须建立应答关系，即数据接收方是被动接收数据，且每次获取数据依赖于发送方。移动终端间的数据共享是有限共享。

目前，中国的制造类企业正在大力提倡自动化智能制造，它要求工厂各设备能相互进行数据通信，传输各种加工数据，组成一个强大的制造执行系统。然而，在为传统制造企业进行自动化升级改造的过程中，由于设备不同或同类型设备新旧不一，造成了控制器或控制系统多元化，通信协议也随之多元化，设备间通信便成为一个技术壁垒。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种克服了各品牌PLC、各数控系统及其他辅助制造设备间多元化通信协议的阻碍，能够连接多种外部设备，对不同的设备采用对应的通信协议将设备数据进行导入，然后将设备的通信协议数据集中处理，处理完成的数据再通过各通信协议转发，实现了不同类型设备间的通信的数据共享终端及数据共享方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种数据共享终端，包括处理器、存储器、多个通信接口及其驱动电路、电源模块；

处理器用于控制多个通信接口与外部设备进行数据通信；通信接口用于外部设备与处理器之间进行通信；电源模块用于为数据共享终端的其他模块提供驱动电能；存储器用于存放配置信息或资源文件；

处理器分别通过驱动电路连接各通信接口，处理器还与电源模块和存储器相连，电源模块分别与各驱动电路相连。

进一步地，本发明的处理器采用具有数据处理能力的主流单片机，包括51单片机、AVR单片机、PIC单片机、ARM单片机、MSP430单片机、TMS单片机、STM32单片机或STC单片机。

进一步地，本发明的通信接口包括有线连接接口和无线连接接口，所述有线连接接口包括RS232普通串口、RS485差分信号传输半双工串口、RS422差分信号传输全双工串口或RJ45网口中的一种或多种的组合，所述无线连接接口包括Wifi接口、ZigBee接口、蓝牙接口、GPRS通信接口或3G通信接口中的一种或多种的组合。

本发明还提供了一种数据共享方法，包括以下步骤：

S1、建立物理连接，将需要进行数据共享的外部设备和数据共享终端相连，组成数据共享网络；

S2、配置连接在各数据共享终端上的外部设备的通信协议及需要共享的数据；

S3、在数据共享网络中设定一个数据共享终端作为主机，其他数据共享终端均为从机；

S4、各数据共享终端根据步骤S2的配置信息向外部设备发送数据读写请求，请求成功后将需要共享的数据读出并缓存到本地；

S5、数据共享网络中的主机向各从机发起数据共享请求，请求成功后将需要获取的数据从从机中读出，将需要共享的数据写入从机中；

S6、将获取到的数据写入与主机相连的外部设备中；

S7、将主机发送的数据写入到与从机相连的外部设备中；

S8、完成一轮数据共享，返回步骤S4，直至所有数据完成共享。

进一步地，在上述数据读出和数据写入过程中均需对数据包的完整性进行校验，校验方法包括和校验、异或校验或CRC校验。

进一步地，在上述数据读出和数据写入过程中均需对数据包中的数据进行加密，加密方法包括AES对称加密方法，该加密算法具有运算速度快、安全性高、资源消耗低的特点。

本发明的有益效果是：本发明的数据共享设备设有多个通信接口，能够连接多种外部设备，对不同的设备采用对应的通信协议将设备数据进行导入，然后将设备的通信协议数据集中处理，处理完成的数据再通过各通信协议转发，实现各设备间的数据共享；克服了各品牌PLC、各数控系统及其他辅助制造设备间多元化通信协议的阻碍，实现了不同类型设备间的通信，且数据传输过程具有运算速度快、安全性高、资源消耗低的特点，能够广泛应用于自动化、智能化生产中。

附图说明

图1为本发明的数据共享终端的结构示意图；

图2为本发明的数据共享终端与外部设备连接示意图；

图3为本发明的数据共享网络一种实施方式的结构示意图；

图4为本发明的数据共享网络另一种实施方式的结构示意图；

图5为本发明的数据共享网络第三种实施方式的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明的技术方案。

如图1所示，一种数据共享终端，包括处理器(CPU)、存储器、多个通信接口及其驱动电路、电源模块；

处理器分别通过驱动电路连接各通信接口，处理器还与电源模块和存储器相连，电源模块分别与各驱动电路相连。

如图2所示，本发明的数据共享终端通过多个通信接口分别连接多个外部设备。其中，处理器是本发明的主控器件，处理器通过配置通信端口，使用相应的通信协议对连接的设备进行数据访问，将需要共享到其他设备的数据读出；然后通过配置通信端口，将需要共享的数据通过通信端口写入需要共享数据的设备中，完成一个数据共享过程。若要搭建数据共享网络，则只需要将其他数据共享终端作为一个设备接入另一个数据共享终端即可。本发明的处理器采用具有数据处理能力的主流单片机，包括51单片机、AVR单片机、PIC单片机、ARM单片机、MSP430单片机、TMS单片机、STM32单片机或STC单片机，这些单片机集成了随机存储器RAM及只读存储器ROM，非常适合开发小型智能设备。

本发明的数据共享终端还包括用于辅助处理器、通信接口及其驱动电路的正常运行的电阻、电容、电感以及各种接插件等无源器件，这些无源器件分别与对应的电路模块相连。

进行数据共享的多个设备可以连接在同一个数据共享终端的不同通信端口，如图2所示；也可连接在由多个数据共享终端组成的网络中，组成数据共享网络，此数据共享网络的拓扑结构可根据应用环境选用环型拓扑(如图3所示)、星型拓扑(如图4所示)或总线型拓扑(如图5所示)。

如图4所示的星型拓扑的数据共享网络中，多个数据共享终端之间可以通过通信端口直接相连，也可以通过数据转发设备进行连接，所述的数据转发设备可以采用路由器，或者具有数据转发功能的专用设备。

本发明的数据共享终端具有存储功能，能够长期保存读写到的配置信息或者资源文件，因此，多个数据共享终端之间可以进行数据流交换，实现相互通信，如图5所示。

本发明还提供了一种数据共享方法，包括以下步骤：

S1、建立物理连接，将需要进行数据共享的外部设备和数据共享终端相连，组成数据共享网络，如图3、图4或图5所示；