针对modbus协议设备的数据上报方法及系统与流程

本发明涉及数据传输，尤其涉及针对modbus协议设备的数据上报方法及系统。

背景技术：

1、在物联网云平台中，需要终端设备主动上报自身的属性信息。其中，属性信息是用于描述终端设备的状态或特征的参数，例如，温度、湿度或电量等。

2、现阶段，在采用modbus协议的物联网架构中，为了判断终端设备是否在线以及是否发生状态异常的问题，需要modbus协议的终端设备主动读取设备属性，并将终端设备的数据进行封装后再上传到物联网云平台进行状态分析。

3、参照说明书附图图3所示，目前还没有适用于modbus协议中终端设备进行主动上传自身属性信息的接口，而且，modbus协议网关中的设备也不会主动向物联网云平台发送设备的状态和属性信息，物联网云平台也不能主动地从设备那里获取设备的状态和属性信息。此外，modbus协议本身没有提供数据的加密以及验证机制，设备在通过modbus协议传输数据时存在安全风险。

技术实现思路

1、本发明提供一种针对modbus协议设备的数据上报方法及系统，可以保证modbus协议设备数据的自动上报和数据上报的安全性。

2、为实现上述目的，本发明提供的一种modbus协议物联网系统，包括：

3、物联网云平台、modbus网关适配层、modbus网关以及多个终端设备；其中，所述物联网云平台与所述modbus网关适配层连接，所述modbus网关适配层与所述modbus网关连接，所述modbus网关与所述多个终端设备连接。

4、可选地，所述modbus网关适配层集成在所述modbus网关中。

5、可选地，所述物联网云平台和所述modbus网关适配层双向通信，所述modbus网关适配层和所述modbus网关双向通信。

6、为了解决上述问题，本发明还提供一种基于所述的modbus协议物联网系统的针对modbus协议设备的数据上报方法，所述方法包括：

7、在所述网关适配层启动时向物联网云平台发送连接包，其中，所述连接包包括网关适配层配置的终端设备的设备代码和心跳包间隔时间；

8、利用所述网关适配层通过modbus网关获取所述设备代码对应的终端设备的连接数据，并根据所述心跳包间隔时间筛选所述连接数据中的设备状态数据，将所述设备状态数据进行加密，得到所述设备状态加密数据；

9、根据所述设备代码筛选所述连接数据中的设备属性功能数据，并将所述设备属性功能数据进行加密，得到设备属性加密数据；

10、将所述设备状态加密数据和所述设备属性加密数据上传至物联网云平台完成数据上报。

11、可选地，在所述网关适配层启动时向物联网云平台发送连接包之后，还包括：

12、物联网云平台接收所述连接包并解析，得到网关适配层配置的设备代码和心跳包间隔时间；

13、物联网云平台将所述网关适配层中设备代码相匹配的终端设备的状态修改为上线状态，并存储所述连接包中的心跳包间隔时间。

14、可选地，所述在利用所述网关适配层获取所述设备代码对应的终端设备的连接数据之前，还包括：

15、根据预设的业务需求确定所述网关适配层的功能点位和设备代码；

16、根据所述功能点位和所述设备代码，对所述网关适配层配置网关架构；

17、利用预设的代码编写方法，编写所述网关架构的功能代码；

18、整合所述功能点位、所述设备代码、所述网关架构以及所述功能代码，得到数据点位。

19、可选地，所述根据所述心跳包间隔时间筛选所述连接数据中的设备状态数据，包括：

20、在第一心跳包间隔时间段内，轮询所述网关适配层下所有终端设备；

21、提取所述终端设备中返回数据为正常状态的设备状态数据；

22、存储所述设备状态数据至心跳包中，并将所述心跳包利用预设的加密算法进行加密，得到设备状态加密数据。

23、可选地，所述根据所述设备代码筛选所述连接数据中的设备属性功能数据，包括：

24、在第二心跳包间隔时间段内，主动轮询所述网关适配层下的设备属性功能数据；

25、利用所述预设的加密算法对所述设备属性功能数据进行加密，得到设备属性加密数据。

26、可选地，所述得到设备状态加密数据之后，还包括：

27、将所述设备状态加密数据上传至预设的物联网云平台中，并利用所述物联网云平台解析设备状态加密数据，得到设备的在线状态；

28、利用所述物联网云平台将所述心跳包中未包含设备代码的设备数据进行缓存，记录未接受到心跳包的次数，并根据所述次数判断设备是否是在线状态；

29、在所述次数超过预设的次数预警阈值时，判断所述跳包中未包含设备代码的设备为离线状态：

30、在所述次数未超过预设的次数预警阈值时，所述物联网平台在所述第一预设预警时间段发送询问请求给所述网关适配层，并等待所述网关适配层回应设备的设备状态数据；

31、在所述网关适配层未回应时，表示所述网关适配层下所有设备均为离线状态。

32、可选地，所述利用所述网关适配层获取终端设备的连接数据，包括：

33、根据在网关适配层配置的数据点位提取所述网关适配层的数据包；

34、提取所述数据包中的设备代码，并在所述网络适配层启动时，提取所述设备代码对应的连接包；

35、根据所述连接包的心跳包间隔时间轮询所述设备代码对应的设备，在所述设备状态正常时，提取状态正常设备的设备代码和对应的属性数据，得到所述连接数据。

36、本发明实施例通过在局域网中部署网关适配层，可以通过网关适配层作为数据上报的处理介质对来自设备的数据和来自物联网云平台的数据进行处理，利用所述网关适配层获取所述设备代码对应的终端设备的连接数据，可以通过网关适配层实现在设备数据的自动获取进而进行上报，另外，将所述设备状态数据和设备属性功能数据进行加密，可以实现数据上报的安全性。

技术特征：

1.一种modbus协议物联网系统，其特征在于，所述系统包括：

2.如权利要求1所述的modbus协议物联网系统，其特征在于，所述modbus网关适配层集成在所述modbus网关中。

3.如权利要求1或2所述的modbus协议物联网系统，其特征在于，所述物联网云平台和所述modbus网关适配层双向通信，所述modbus网关适配层和所述modbus网关双向通信。

4.一种基于权利要求1至3中任意一项所述的modbus协议物联网系统的针对modbus协议设备的数据上报方法，其特征在于，所述方法包括：

5.如权利要求4所述的针对modbus协议设备的数据上报方法，其特征在于，在所述网关适配层启动时向物联网云平台发送连接包之后，还包括：

6.如权利要求4所述的针对modbus协议设备的数据上报方法，其特征在于，所述在利用所述网关适配层获取所述设备代码对应的终端设备的连接数据之前，还包括：

7.如权利要求4所述的针对modbus协议设备的数据上报方法，其特征在于，所述根据所述心跳包间隔时间筛选所述连接数据中的设备状态数据，包括：

8.如权利要求4所述的针对modbus协议设备的数据上报方法，其特征在于，所述根据所述设备代码筛选所述连接数据中的设备属性功能数据，包括：

9.如权利要求7所述的针对modbus协议设备的数据上报方法，其特征在于，所述得到设备状态加密数据之后，还包括：

10.如权利要求4所述的针对modbus协议设备的数据上报方法，其特征在于，所述利用所述网关适配层获取终端设备的连接数据，包括：

技术总结
本发明涉及数据传输技术，揭露了针对modbus协议设备的数据上报方法，包括：在网关适配层启动时向物联网云平台发送连接包；利用网关适配层获取设备代码对应的终端设备的连接数据，并根据心跳包间隔时间筛选连接数据中的设备状态数据，将设备状态数据进行加密，得到设备状态加密数据；根据设备代码筛选连接数据中的设备属性功能数据，并将设备属性功能数据进行加密，得到设备属性加密数据；将设备状态加密数据和设备属性加密数据上传至预设的物联网云平台完成数据上报。本发明还提出一种modbus协议物联网系统。本发明可以保证modbus协议设备数据的自动上报和数据上报的安全性。

技术研发人员：熊均苗,温智鹏,陈顺源,吴铠劼,杨刚,郭亚鹏,李山,谭建,朱海龙,石乃玺
受保护的技术使用者：同炎数智科技（重庆）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17