远距离通用外设接入方法、装置及系统与流程

本发明涉及网络通信技术领域，特别是涉及远距离通用外设接入方法、装置及系统。

背景技术：

随着电力事业的蓬勃发展，电力设备自动化管理水平的提高，电力隧道的迅速增长，用电量的增加和电缆的长时间运行，电缆隧道内设备的安全稳定运行严重影响供电的可靠性，因此对电力隧道内的气体，温度，环境等等因素都需要监测。

由于电力隧道内监测的因素种类较多，于是就涉及到各类终端的接入，目前由于隧道所能提供基础通信链路以及接口的单一性，终端设备接入的拓展性、灵活性差。

综上所述，现有技术中对于电力隧道内多种终端设备的接入问题，尚缺乏有效的解决方案。

技术实现要素：

为了解决现有技术的不足，本发明提供了远距离通用外设接入方法，能够实现各种外设终端的灵活、可靠接入。

远距离通用外设接入方法，包括：

在外设接入至节点后，获取外设的类型信息；

根据外设的类型信息确定其接入的方式，接入方式为：对外设提供网络对接服务，通过接入验证后，实现外设数据上下行处理；或

外设与节点进行加密认证，认证通过后，节点将接收数据通过内置协议栈进行传输。

进一步的，获取外设的类型信息后，若所述外设的类型信息为网口设备，上述远距离通用外设接入方法还包括：添加外设mac地址至节点管理器防火墙白名单，之后进行正常网络接入。

进一步的，当添加外设mac地址至节点管理器防火墙白名单后，网口设备访问网络对接服务，通过接入验证后，可实现网口设备数据上下行处理。

进一步的，获取外设的类型信息后，若所述外设的类型信息为i/o接口设备，节点作为网关实现协议转换，上述远距离通用外设接入方法还包括：

节点应用层提供多种加密认证方式，认证通过后，节点将接收数据通过内置协议栈进行传输。

进一步的，所述节点应用层能够提供定制服务，实现各种协议对应的外设接入处理。

进一步的，所述i/o接口设备包括但不限于485串口设备、蓝牙设备、无线mesh设备、数字量设备及模拟量设备。

进一步的，所述i/o接口设备采用节点mac地址表示设备由哪个节点接入、节点接口名称及通用外设的设备id这三者综合起来作为通用外设的唯一标识。

进一步的，本发明还公开了远距离通用外设接入装置，包括：

获取单元，用于在外设接入至节点后，获取外设的类型信息；

外设接入单元，用于根据外设的类型信息确定其接入的方式，接入方式为：对外设提供的网络对接服务，通过接入验证后，实现外设数据上下行处理；或

外设与节点进行加密认证，认证通过后，节点将接收数据通过内置协议栈进行传输。

进一步的，本发明还公开了远距离通用外设接入系统，所述系统包括监控平台，所述监控平台通过节点管理器与至少一个节点通信，所述监控平台用于：

在外设接入至节点后，获取外设的类型信息；

根据外设的类型信息确定其接入的方式，接入方式为：对外设提供的网络对接服务，通过接入验证后，实现外设数据上下行处理；或

实现外设与节点进行加密认证，认证通过后，节点将接收数据通过内置协议栈进行传输。

进一步的，所述节点管理器和节点之间及节点与节点之间均通过高速差分总线通讯。

进一步的，所述节点为arm架构硬件终端，提供网口、485串口、蓝牙、无线mesh、数字量、模拟量接入口；

所述节点其应用层实现外接设备协议适配，内置tcp/ip协议栈，数据可通过tcp/ip协议栈可靠传输至监控平台；

每个节点还提供电源接口，为外设终端接入供电电源。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明的上述节点，能够提供多样性接口，实现多种终端设备的接入，满足不同产品不同产家设备的兼容，提高系统的拓展性、灵活性。

2、本发明的上述节点管理器，能够实现所有节点间的通信调度、节点状态监控、节点通信参数配置，以及节点及网络外设网络地址转译、端口映射等路由功能，为节点及监控平台实现数据的传输提供了稳定的中转功能。

3、本发明的上述监控平台，能够实现对所有节点的统一管理，减少费用的投入，能够更好的实现对电力隧道内各种因素的测量，保障了电力隧道运行的安全可靠性，保障了供电的稳定性。

4、本发明的采用高速差分总线进行数据传输，高速差分总线具有部署方便、距离灵活等特点。部署一条缆线即可满足终端供电、通信要求，节点间总线距离，可根据需要灵活部署。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本发明系统结构示意图；

图2为本发明本节点结构示意图；

图3为本发明检测平台与节点的通讯示意图。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在电力隧道内接口种类单一的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了远距离通用外设接入方法、装置及系统。

本申请的一种典型的实施方式中，提供了远距离通用外设接入方法，该远距离通用外设接入方法中包括：

在外设接入至节点后，获取外设的类型信息；

根据外设的类型信息确定其接入的方式，接入方式为：对外设提供的网络对接服务，通过接入验证后，实现外设数据上下行处理；或

外设与节点进行加密认证，认证通过后，节点将接收数据通过内置协议栈进行传输。

实际应用中，由于电力隧道中监测的量居多，于是就相应的需要大量的监测终端，而监测终端的接口各异，于是需要针对多种接口实现对所有终端的接入，通过对终端接口进行分类，可以实现每类通用外设的快速接入。

当外设为网络外设时，首先进行判断该终端是否为网络外设，若是，则通过提供网络实现网络外设的接入，网络外设在有网络服务的情况下，可以实现数据的传输。

当为其他通用外设时，则需要进行通用外设与节点的加密认证，而该认证方式与通用外设的类型相关，该加密方式为该通用外设与节点之间所能够支持处理的，现有的加密认证方式很多，此处不再做具体的限定。

因此，实际应用中，通过对外设的分类，实现不同外设的接入方式，最终实现监控平台对所有通用外设的接入管理，实现电力隧道内各种监测终端对相应变量的监测。

本发明所提供的具体实施例子中，获取外设的类型信息后，若所述外设的类型信息为网口设备，上述远距离通用外设接入方法还包括：添加外设mac地址至节点管理器防火墙白名单，之后进行正常网络接入。

当添加外设mac地址至节点管理器防火墙白名单后，网口设备访问网络对接服务，通过接入验证后，可实现网口设备数据上下行处理。

实际应用中，针对网口设备，在接入时，由于其本身具有mac地址，且唯一，所以只需要将

获取外设的类型信息后，若所述外设的类型信息为i/o接口设备，上述远距离通用外设接入方法还包括：外设mac地址至节点管理器防火墙白名单中，利用节点管理器对该地址进行管理即实现了对该通用外设的接入处理，防火墙白名单中存储有能够接入网络的各种网络通用外设的mac地址，表明相应的网络通用外设均可接入网络。

本发明所提供的具体实施例子中，节点应用层提供多种加密认证方式，认证通过后，节点将接收数据通过内置协议栈进行传输。

由于节点为利用arm制定的控制节点，也就是说该节点为智能节点，具有控制及数据处理的功能，在该节点中，编写相应的程序算法实现相应的功能，因此，节点应用层能够提供定制服务，实现各种协议对应的外设接入处理，具体协议算法属于现有技术，此处不再一一介绍。

本发明所提供的具体实施例子中，实际应用中，i/o接口设备包括但不限于485串口设备、蓝牙设备、无线mesh设备、数字量设备及模拟量设备。

i/o接口设备采用节点mac地址+接入方式+外设标识的方式，作为设备的唯一标识。

本申请的另一种实施例中，本发明还公开了远距离通用外设接入装置，包括：

获取单元，用于在外设接入至节点后，获取外设的类型信息；

外设接入单元，用于根据外设的类型信息确定其接入的方式，接入方式为：对外设提供的网络对接服务，通过接入验证后，实现外设数据上下行处理；或

外设与节点进行加密认证，认证通过后，节点将接收数据通过内置协议栈进行传输。

实际应用中，上述远距离通用外设接入装置可以为能够实现上述功能单元的智能终端、监控平台、控制器等计算机相关设备，具体表现形式此处不做具体限定。

本申请的再一种实施例中，本发明还公开了远距离通用外设接入系统，如图1所示，所述系统包括监控平台，监控平台和管理器通过网口连接，所述监控通过管理器与至少一个节点通信，管理器和若干节点设备通过高速差分总线连接。

监控平台用于实现节点下挂接设备权限控制、挂接设备状态显示、参数配置等。

节点管理器实现所有节点间的通信调度、节点状态监控、节点通信参数配置，以及节点及网络外设网络地址转译、端口映射等路由功能。

如图2所示，节点为arm架构硬件终端，提供网口、485串口、蓝牙、无线mesh、数字量、模拟量等接入口；其应用层实现外接设备协议适配；网关进行协议转换；内置tcp/ip协议栈，数据可通过tcp/ip协议栈可靠传输至监控平台。

每个节点也提供48v供电等电源接口，为外设终端接入提供一站式服务。

本申请的另一种实施例中，本发明还公开了远距离通用外设接入系统对应的通用外设接入的通信方法，如下：

关于网口设备接入，需添加其mac地址至节点管理器防火墙白名单，方可进行正常网络接入。添加至白名单后，网口设备可访问由平台提供的网络对接服务，通过平台的接入验证后，可实现其数据上下行处理。

关于485串口设备、蓝牙设备、无线mesh设备、数字量、模拟量等设备接入：需要与节点进行加密认证的方式，作为接入许可前提。节点应用层提供多种加密认证方式可供选择，由平台进行配置。节点应用层亦可提供定制服务，实现各种协议设备接入处理。

认证通过后，节点通过内置tcp/ip协议栈建立与平台间的tcp连接，此连接提供外设与平台间的可靠通信通道，如图3所示，平台可通过此通道访问外设，节点作为网关，可为平台和外设间提供透明转发服务，亦可提供协议转换服务。监控平台可通过节点网关访问外设，并进行外设状态展示、设备控制、参数配置等处理。

实际应用中，所有外设通过平台进行统一管理，其中，网络外设因本身具有mac地址，因此将其作为唯一标识。

而对于485串口设备、蓝牙设备、无线mesh设备、数字量、模拟量等设备，平台需要通过多个特征量综合起来作为标识进行区分不同的设备接入，具体如下：

具体应用中，节点mac地址：表示设备由哪个节点接入，因为所有的节点均连接至高速差分总线，所以需要明确该外设所接入的具体是哪个节点，因此，需要该节点的mac地址。

接入方式：接口名称，由于节点中包括有多种接口，所以在确定具体的节点之后还需要确定相应的节点的接口名称，如数字量接口1。

设备id：当485总线接口接若干设备时，需要通过id来区分不同485设备。id有多种表征方式，例如设备编号、蓝牙mac地址、厂家对设备的唯一id标识等。

可见，通过上述节点mac地址、接入方式及设备id相结合的方式能够实现对所接外设的唯一确定，上述方式确定方式精确，利于实现。在确定好接入的节点下的外设后，监控平台才能够实现对该外设的进一步管理等相关功能。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。