远程智控系统的通信方法与流程

文档序号:11878956阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种远程智控系统的通信方法,作为数据平台与设备之间的通信协议,其特征在于,包括以下功能:数据交互、信息交互、安全验证、设备管理;

数据交互:数据平台以轮询或以监听的方式对设备进行数据读写;

信息交互:数据平台对设备进行信息读写;

安全验证:在通信中对设备的身份、报文的合法性进行验证,以保证正常的数据通信;

设备管理:对设备进行注册登记、远程检测、设备控制的管理。

2.如权利要求1所述的远程智控系统的通信方法,其特征在于,

设备与数据平台之间的通信采用逻辑连接的通信方式;所谓逻辑连接是指通信双方能完成一定功能的报文交互过程;根据逻辑连接的发起方不同分为两种情况;当设备是发起者时,其需先向数据平台申请建立逻辑连接,其中会经过身份验证操作;当数据平台是发起者时,默认其到设备的逻辑连接是存在的,其无需向设备申请,直接发起通信。

3.如权利要求2所述的远程智控系统的通信方法,其特征在于,

根据逻辑连接上的通信过程时间长短,逻辑连接分为长连接和短连接;

在逻辑连接存在的时间里,出现多个报文交互过程的逻辑连接为长连接;在报文交互过程中,若时间间隔超过设定维持连接的时间阈值,采用心跳报文交互来维持这个连接;

在逻辑连接的存在时间里,只出现一次报文交互过程的逻辑连接是短连接。

4.如权利要求1所述的远程智控系统的通信方法,其特征在于,

所述通信方法中设有重发机制;发送方在发出报文后,在规定时间内未收到回应的报文,则启动重发过程;

在报文结构上,重发的报文跟普通的报文有所区别;重发的报文中有重发标识和重发计数器;同时其报文序列号保持不变,即同所丢报文的序号;接收方收到这个重发的报文后,若发现重发的报文序列号之前没收到过,则执行此报文;若发现重发的报文序列号之前收到过,则简单回送应答报文FM_ACK;

若经过预设次数的重发后,仍未能收到回应的报文;则判定为通信故障,此时发送方会将与对方的通信链路标识为通信故障。

5.如权利要求1所述的远程智控系统的通信方法,其特征在于,

设备的数据编址方式采用层级的组织形式;相关的数据首先被组织成一个数据块;相关的数据块再组织成一个数据包;

每个数据都具有相应的类型,数据块把每种类型的数据组织到一个数组中,并建立数据在数组中的索引;

设备中的每个数据都具有一个唯一的地址,表示为:DataAddr[PkgID,BlkID,Type,Index];其中,DataAddr为数据地址,PkgID为数据包的ID号,BlkID为数据块ID号,Type为数据的类型,Index为数据在数据块数组中的索引。

6.如权利要求1所述的远程智控系统的通信方法,其特征在于,

设备与数据平台之间通过报文交互,报文是由报文头和报文体构成;其中,报文头是必选的;报文体是可选的;

报文头中的字段包括:报文总长度、设备ID号、协议版本号、报文类型的ID号、报文序列号、报文的控制信息;

报文的控制信息字段包括:重发标志、重发计数器、报文是否加密标志;当报文是否加密标志为真,则报文头的字段还包括:通信密钥KEY。

7.如权利要求1所述的远程智控系统的通信方法,其特征在于,

数据平台与设备的通信过程包括:

3.1)设备注册:

设备向数据平台发送注册申请报文FMU_REGISTER_APPLY,数据平台收到后,会向设备会送应答报文FM_ACK,以及测试密钥报文FMD_REGISTER_KEY,FMD_REGISTER_KEY携带有测试密钥KeyIn;设备收到后先回复一个应答报文FM_ACK,然后会用约定的加密算法计算KeyIn得到验证密钥KeyOut,并通过测试密钥的回应报文FMU_REGISTER_KEY向数据平台上报KeyOut值;数据平台回复一个应答报文FM_ACk,会用约定的加密算法验证KeyOut值,若验证通过,则会向设备回送注册申请的回应报文FMD_REGISTER_APPLY,其中会带有通信密钥Key,以及验证结果Result;设备收到注册申请的回应报文FMD_REGISTER_APPLY则回复应答报文FM_ACK;

之后的所有交互报文都以这个Key值为密钥进行通信;

3.2)设备登录:

设备向数据平台发送登录申请报文FMU_LOGIN_APPLY,FMU_LOGIN_APPLY使用KEY加密过,其携带有通信密钥Key;数据平台对登录申请报文FMU_LOGIN_APPLY验证通过后,会向设备回送登录申请的回应报文FMD_LOGIN_APPLY,其中会带有申请登录结果Result;

登录成功后,设备在数据平台中会处于在线状态,要维持这种状态,必须在设定维持连接的时间阈值内与数据平台保持报文交互;

3.3)设备退出:

设备在线过程中,可选择长时间静默的方式转入离线状态,即设备超过设定维持连接的时间阈值未与数据平台发生报文交互,设备会转入离线状态;或者通过设备退出的通信过程,来主动转入离线状态;

设备退出的过程:设备向数据平台发送退出申请报文FMU_LOGOUT_APPLY,退出申请报文FMU_LOGOUT_APPLY使用KEY加密过,其携带有通信密钥Key;数据平台对退出申请报文FMU_LOGOUT_APPLY验证通过后,会向设备回送退出申请的回应报文FMD_LOGOUT_APPLY,其中会带有退出申请的结果Result;

3.4)设备信息上报:

设备在运行过程中,设备信息上报的通信过程如下:

首先,设备完成设备登录过程,这样才能建立设备到数据平台的逻辑连接;然后设备通过发送上报信息报文FMU_REPORT_INFO,FMU_REPORT_INFO报文中带有信息ID号Info_ID和信息内容Info;数据平台收到后会回应应答报文FM_ACK;

通过一个或多个上报信息报文FMU_REPORT_INFO来完成设备信息上报;当所有信息上报完后,设备通过设备退出过程来退出;

3.5)设备信息查询:

数据平台直接向设备发送查询信息报文FMD_QUERY_INFO,其中带有要查询的信息ID号Info_ID;随后,设备回送查询信息的回应报文FMU_QUERY_INFO,其中带有数据平台要查询的信息ID号Info_ID和信息内容Info;

3.6)设备信息修改:

数据平台直接向设备发送修改设备信息的报文FMD_MODIFY_INFO,其中带有要修改的信息ID号Info_ID和信息内容Info;随后,设备回送修改设备信息的回应报文FMU_MODIFY_INFO,其中带有信息修改结果Result;

3.7)数据上报:

设备先通过设备登录通信过程登录数据平台,然后向数据平台发送上报数据报文FMU_REPORT_DATA以向数据平台上报数据,其中带有数据的地址[数据包ID:PkgID,数据块ID:BlkID,数据类型:Type,数据在数据块数组中的索引:Index]、数据数量Amount和数据内容Data;数据平台以应答报文FM_ACK做为回应;最后,通过设备退出过程退出登录;

3.8)数据查询:

数据平台通过数据查询通信过程读取设备中的数据;

数据平台直接向设备发送查询数据报文FMD_QUERY_DATA,其中带有要读取的数据的地址[数据包ID:PkgID,数据块ID:BlkID,数据类型:Type,数据在数据块数组中的索引:Index]以及要读取的数据数量Amount;设备通过回送查询数据的回应报文FMU_QUERY_DATA,以将相应的数据送达数据平台;

3.9)数据修改:

数据平台向设备发送修改设备的数据报文FMD_MODIFY_DATA,其中带有数据地址[数据包ID:PkgID,数据块ID:BlkID,数据类型:Type,数据在数据块数组中的索引:Index]、数据数量Amount和数据内容Data;设备收到后,会将相应的数据更新Data的值;同时回送修改设备的数据的回应报文FMU_MODIFY_DATA,其中带有数据地址[数据包ID:PkgID,数据块ID:BlkID,数据类型:Type,数据在数据块数组中的索引:Index]、数据数量Amount和更新后的数据内容Data,以指示操作结果Result;

3.10)设备控制:

数据平台可通过设备控制过程向设备下发控制命令,以控制设备进行重启、复位、修改配置操作;

数据平台直接向设备发送设备控制报文FMD_CTL_CMD,其中带有控制命令ID号Cmd_ID,以及控制命令的相关参数Para;设备收到后回送应答报文FM_ACK,以示接收正确;在设备执行完该控制命令后,通过设备信息上报过程向数据平台上报命令执行结果。

8.如权利要求7所述的远程智控系统的通信方法,其特征在于,

信息ID号Info_ID的值为0,则对应的信息内容Info为设备名称INFO_DEV_NAME;

信息ID号Info_ID的值为1,则对应的信息内容Info为设备的备注信息INFO_DEV_NOTE;

信息ID号Info_ID的值为2,则对应的信息内容Info为设备的序列号INFO_DEV_SN;

信息ID号Info_ID的值为3,则对应的信息内容Info为设备的运行状态INFO_DEV_STATUS;

信息ID号Info_ID的值为4,则对应的信息内容Info为报警信息INFO_ALARM。

9.如权利要求8所述的远程智控系统的通信方法,其特征在于,

设备的运行状态INFO_DEV_STATUS包含以下字段:设备是否在正常运行的标志、上行的通信错误次数、下行的通信错误次数。

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