專利名稱：控制網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ā⑾到y(tǒng)和網(wǎng)關的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及樓宇建筑和現(xiàn)代家居的建筑自動化領域，特別是涉及控制網(wǎng)絡 中數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ā⑾到y(tǒng)和網(wǎng)關。
背景技術(shù)：
智能化是樓宇建筑和現(xiàn)代家居發(fā)展的一種趨勢。隨著建筑功能的擴展，當 前智能建筑控制內(nèi)容越來越多，控制程度越來越復雜。為滿足建筑環(huán)境要求、降低能耗、提高住宅舒適度和實現(xiàn)建筑的科學管理，建筑自動化系統(tǒng)(Building Automation System, BAS)應運而生。通常認為建筑自動化系統(tǒng)是對建筑物機 電系統(tǒng)進行自動檢測、自動控制、自動調(diào)節(jié)和自動管理的系統(tǒng)。所謂建筑物機 電系統(tǒng)，通常包括采暖空調(diào)系統(tǒng)(Heating, Ventilating and Air Conditioning, HVAC)、冷熱源系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、安防系統(tǒng)，以及家庭內(nèi)部的 電器、照明系統(tǒng)等。現(xiàn)在，越來越多的計算機芯片被嵌入到機電設備當中。可編程的數(shù)字控制 器已取代了模擬控制器；具備數(shù)字通信功能的"智能"設備也日益廣泛地應用 在建筑自動化(BA)系統(tǒng)中。BA系統(tǒng)中可通信的設備日益增多，分布日趨分 散，基于通信網(wǎng)絡實現(xiàn)BA系統(tǒng)設備間的協(xié)調(diào)管理已經(jīng)成為不可回避的潮流與 方向。然而，BA網(wǎng)絡中各子系統(tǒng)涉及的行業(yè)可能采用不同的通信技術(shù)標準，并 且不同通信協(xié)議的系統(tǒng)設備間往往是不兼容的，因此如何讓采用不同通信標準 的末端設備在網(wǎng)絡中充分互聯(lián)互通成為將各種通信技術(shù)應用在BA系統(tǒng)中所 面臨的主要課題。以下對BA系統(tǒng)控制網(wǎng)絡中的設備邏輯類型做簡要介紹。系統(tǒng)設備按照功 能可以分為如下一些邏輯類型傳感器、執(zhí)行器、控制器和數(shù)據(jù)庫等。如圖1 所示，以一個簡單的空調(diào)控制系統(tǒng)為例，風機控制器和冷機控制器同時接收來
自溫度傳感器和濕度傳感器采集的溫濕度數(shù)據(jù)，使用這兩個環(huán)境測量值以及風 機和冷機反饋的狀態(tài)信號通過內(nèi)部的控制運算法則，分別計算出向冷機和風機 發(fā)出的控制信號。同時為了監(jiān)控系統(tǒng)的運行狀況，溫/濕度傳感器將測量的數(shù) 值發(fā)送給一臺系統(tǒng)監(jiān)控服務器、風/冷機也同時將自己收到的控制信號發(fā)送給 該系統(tǒng)監(jiān)控服務器。圖1所示的只是邏輯上的各個設備之間的連接關系。物理 上傳感器、執(zhí)行器和控制器之間如何連接實現(xiàn)數(shù)據(jù)在設備之間的傳輸有很多不 同的方案。目前，工/商業(yè)應用中大部分控制系統(tǒng)中典型的連接方式還是集中化體系 結(jié)構(gòu)。傳感器和執(zhí)行器等系統(tǒng)末端設備被接線到輔助面板，然后再通過專用主 /從通信總線連接到控制器。控制面板包括一個微處理器，運行一個定制的應用程序，為連"t妻在它上面的所有I/0點實施控制邏輯。在較大系統(tǒng)中，控制器可以在另 一個專用通信總線上和其他控制器通信。系統(tǒng)末端設備通常是無智能的I/0設備，也就是說，它們沒有智能或通信能力。各個末端設備之間的通信、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)都通過對控制器的配置實現(xiàn)?？刂葡到y(tǒng)的每個子系統(tǒng)必須有一個定制 的應用程序。該應用程序的軟件使用專用編程語言和非標準的隨制造商而異的 軟件工具來開發(fā)，因此，不同子系統(tǒng)的應用程序會因制造商和開發(fā)語言的不同 而各不相同。所以，控制系統(tǒng)這種集中式結(jié)構(gòu)不能在不同子系統(tǒng)中形成細致的無縫連 接，不同子系統(tǒng)之間設備不能實現(xiàn)完整的通信(數(shù)據(jù)的尋址和轉(zhuǎn)發(fā))功能。它們僅允許有限的狀態(tài)和控制信息通過不同的子系統(tǒng)；不同傳感器的信息并非總 是可以訪問；系統(tǒng)不能以整個系統(tǒng)狀態(tài)為基礎實時適合它們的響應。當然，可 以通過使用網(wǎng)關和定制程序可以建立更復雜的控制系統(tǒng)，但它們通常不具有成 本效應，而且系統(tǒng)的可靠性也將受損， 一旦系統(tǒng)完成，用戶就不能擺脫對提供 網(wǎng)關和定制程序的廠商的依賴。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種控制網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?、系統(tǒng)和網(wǎng)關，解決 現(xiàn)有集中式控制系統(tǒng)中存在的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)封閉、末端設備兼容性差、難以讓不同 通信標準的末端設備在網(wǎng)絡中充分互聯(lián)互通的技術(shù)問題。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種控制網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?，用于通過網(wǎng)關在末端設備之間進行數(shù)據(jù)傳輸，其中，包括如下步驟步驟一 ，所述網(wǎng)關確定源末端設備發(fā)送到所述網(wǎng)關的數(shù)據(jù)包的源地址； 步驟二，根據(jù)所述網(wǎng)關中預置的策略查找所述數(shù)據(jù)包源地址對應的目的地址；步驟三，根據(jù)所述目的地址將所述數(shù)據(jù)包封裝為符合標準局域網(wǎng)傳輸協(xié)議 的數(shù)據(jù)幀，通過所述局域網(wǎng)將所述數(shù)據(jù)幀發(fā)送到所述目的地址對應的目的末端 設備所連接的網(wǎng)關；包，并將所述數(shù)據(jù)包發(fā)送到所述目的末端設備。上述的方法，其中，在步驟三之前還包括判斷所述目的地址對應的目的 末端設備是否連接在當前網(wǎng)關，是則直接根據(jù)所述目的地址將所述數(shù)據(jù)包發(fā)送 到所述目的末端設備并結(jié)束流程，否則執(zhí)行步驟三。上述的方法，其中，所述步驟一中，所述網(wǎng)關是4艮據(jù)所述網(wǎng)關的地址和與 所述網(wǎng)關相連的末端設備所在的端口編號，來確定所述數(shù)據(jù)包的源地址的。上述的方法，其中，所述預置的策略是指發(fā)送數(shù)據(jù)包的源末端設備與接 收數(shù)據(jù)包的目的末端設備地址之間存在固定的對應關系。上述的方法，其中，所述步驟一進一步包括步驟a,末端設備向網(wǎng)關的設備接口單元發(fā)送數(shù)據(jù)包；步驟b,所述設備接口單元根據(jù)網(wǎng)關的地址和所述末端設備連接的端口編 號確定所述末端設備的源地址，并將所述源地址寫入所述數(shù)據(jù)包的源地址字 段，然后將該寫入源地址的數(shù)據(jù)包發(fā)送給所述網(wǎng)關的尋址單元。上述的方法，其中，所述步驟二進一步包括步驟c，所述尋址單元根據(jù)所述源地址，查詢網(wǎng)關中預先存儲的源匯表，段，然后將該寫入目的地址的數(shù)據(jù)包發(fā)送給所述網(wǎng)關的轉(zhuǎn)發(fā)單元，所述源匯表 中包括有發(fā)送數(shù)據(jù)包的末端設備和接收該數(shù)據(jù)包的目的末端設備的地址對應 關系；步驟d，所述轉(zhuǎn)發(fā)單元根據(jù)所述目的地址判斷所述目的末端設備是否連接
在當前網(wǎng)關，是則直接根據(jù)所述目的地址將所述寫入目的地址的數(shù)據(jù)包發(fā)送到 所述目的末端，否則將所述寫入目的地址的數(shù)據(jù)包發(fā)送到所述網(wǎng)管的網(wǎng)絡接口 單元。上述的方法，其中，所述步驟三進一步包括步驟e，所述網(wǎng)絡接口單元根據(jù)所述目的地址將所述寫入目的地址的數(shù)據(jù) 包封裝為符合局域網(wǎng)傳輸協(xié)議的數(shù)據(jù)幀；步驟f，所述網(wǎng)絡接口單元通過局域網(wǎng)將所述數(shù)據(jù)幀發(fā)送給所述目的末端 設備對應的網(wǎng)關。上述的方法，其中，所述步驟四進一步包括步驟g，所述目的末端設備對應的網(wǎng)關拆封裝所述數(shù)據(jù)幀，然后將拆封裝 出的數(shù)據(jù)包發(fā)送給當前網(wǎng)關的設備接口單元；步驟h，當前網(wǎng)關的設備接口單元根據(jù)所述目的地址將所述拆封裝出的數(shù) 據(jù)包發(fā)送到所述目的末端設備。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種控制網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)傳輸?shù)南到y(tǒng)，其 中，包括通過局域網(wǎng)相連的網(wǎng)關，以及與網(wǎng)關相連的發(fā)出數(shù)據(jù)包的源末端設 備和接收數(shù)據(jù)包的目的末端設備；與所述源末端設備相連的網(wǎng)關用于根據(jù)網(wǎng) 關的地址和所述源末端設備所在的端口編號，來確定所述源末端設備發(fā)出的數(shù) 據(jù)包的源地址；4艮據(jù)所述網(wǎng)關中預置的策略查找所述源地址對應的目的地址， 根據(jù)所述目的地址將所述數(shù)據(jù)包封裝為符合標準局域網(wǎng)傳輸協(xié)議的數(shù)據(jù)幀，并 發(fā)送到所述局域網(wǎng)；所述局域網(wǎng)用于將所述數(shù)據(jù)幀發(fā)送到所述目的地址對應 的目的末端設備所在的網(wǎng)關；與所述目的末端設備相連的網(wǎng)關用于從所述數(shù) 據(jù)幀拆封裝出所述數(shù)據(jù)包，并將所述數(shù)據(jù)包發(fā)送到所述目的末端設備。上述的系統(tǒng)，其中，與所述源末端i殳備相連的網(wǎng)關還用于判斷所述目的 地址對應的目的末端設備是否連接在當前網(wǎng)關，是則直接根據(jù)所述目的地址將 所述數(shù)據(jù)包發(fā)送到所述目的末端設備并結(jié)束數(shù)據(jù)傳輸流程，否則才進行所述數(shù) 據(jù)包的封裝及向所述局域網(wǎng)的發(fā)送。上述的系統(tǒng)，其中，所述局域網(wǎng)為有線以太網(wǎng)或無線局域網(wǎng)；所述網(wǎng)關以 有線或無線的方式連接末端設備。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明又提供了一種控制網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌㈥P，連　接末端設備和局域網(wǎng)，其中，包括設備接口單元、尋址單元、轉(zhuǎn)發(fā)單元和網(wǎng) 絡接口單元；所述設備接口單元，用于接收所述末端設備發(fā)出的數(shù)據(jù)包，根 據(jù)網(wǎng)關的地址和與所述網(wǎng)關相連的末端設備所在的端口編號，來確定所述數(shù)據(jù) 包的源地址，并將所述源地址寫入所述數(shù)據(jù)包的源地址字段后發(fā)送給所述尋址 單元；接收來自轉(zhuǎn)發(fā)單元或網(wǎng)絡接口單元的已寫入目的地址的數(shù)據(jù)包，并根據(jù) 目的地址將數(shù)據(jù)包發(fā)送給目的終端設備；所述尋址單元，用于根據(jù)所述源地 址，查詢網(wǎng)關中預先存儲的源匯表，將查詢到的目的末端設備的地址作為目的 地址寫入所述數(shù)據(jù)包的目的地址字段，然后將該寫入目的地址的數(shù)據(jù)包發(fā)送給 所述網(wǎng)關的轉(zhuǎn)發(fā)單元，所述源匯表中包括有發(fā)送數(shù)據(jù)包的末端設備和接收該數(shù) 據(jù)包的目的末端設備的地址對應關系；所述轉(zhuǎn)發(fā)單元，用于根據(jù)所述目的地 址判斷所述目的末端設備是否連接在當前網(wǎng)關，是則直接根據(jù)所述目的地址將 所述寫入目的地址的數(shù)據(jù)包發(fā)送到所述設備接口單元，否則將所述寫入目的地 址的數(shù)據(jù)包發(fā)送到所述網(wǎng)絡接口單元；所述網(wǎng)絡接口單元，用于根據(jù)所述目 的地址將所述寫入目的地址的數(shù)據(jù)包封裝為符合局域網(wǎng)傳輸協(xié)議的數(shù)據(jù)幀，通 過局域網(wǎng)將所述數(shù)據(jù)幀發(fā)送給所述目的末端設備對應的網(wǎng)關；接收并拆封裝來 自局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)幀，將拆封裝出的數(shù)據(jù)包發(fā)送給所述設備接口單元。上述的網(wǎng)關，其中，所述網(wǎng)關以有線或無線的方式連接所述末端設備和所 述局域網(wǎng)。本發(fā)明的技術(shù)效果在于1. 使用不同通訊協(xié)議(例如EIA-RS-232/422/485協(xié)議、通用串行總線(USB) 協(xié)議、IEEE-802.15.3 Zigbee協(xié)議等)的末端設備都可以通過網(wǎng)關靈活接入到 控制網(wǎng)絡中，并可以實現(xiàn)互聯(lián)互通，提高了系統(tǒng)對末端設備的兼容性，進而提 高了控制網(wǎng)絡的開放程度。2. 數(shù)據(jù)的尋址和轉(zhuǎn)發(fā)都集中在網(wǎng)關上，末端設備僅和其連接的對應網(wǎng)關 進行通信，不用處理發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)包的地址，降低了末端設備通信的復雜 度，進而降低了末端設備的成本。3. 和傳統(tǒng)集中式系統(tǒng)相比，沒有輔助面板、集中器等中間設備，末端設 備直接連接到網(wǎng)關，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，降低了網(wǎng)絡傳輸?shù)难訒r，提高了系統(tǒng)的可 靠性。　


圖1控制系統(tǒng)邏輯連接的示意圖；圖2為本發(fā)明提供的控制網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)傳輸?shù)南到y(tǒng)的示意圖； 圖3為本發(fā)明提供的控制網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)傳輸方法的步驟流程圖； 圖4為本發(fā)明提供的網(wǎng)關的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實 施例對本發(fā)明進行詳細描述。本發(fā)明針對現(xiàn)有集中式控制系統(tǒng)中網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)封閉、末端設備兼容性差的缺 點，提供了控制網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?、裝置和網(wǎng)關，使不同生產(chǎn)廠家的末端 設備之間可以自由通訊，進而提高了控制網(wǎng)絡的開放程度和設備兼容性。圖2所示是本發(fā)明提供的控制網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的示意圖，系統(tǒng)中包 括網(wǎng)關和末端設備。網(wǎng)關具有局域網(wǎng)接口，可以以有線(例如IEEE-802.3 標準的以太網(wǎng)4妄口 )或者無線(例如正EE-802.11標準的無線局域網(wǎng)接口)的方 式同標準化的局域網(wǎng)進行通信，傳輸基于IP協(xié)議的數(shù)據(jù)包。網(wǎng)關還具有串行 通信接口，可以通過接口和末端設備進行通信，傳輸基于串行通訊協(xié)議(例如EIA-RS-232/422/485協(xié)議、通用串行總線(Universal Serial Bus， USB)協(xié)議等) 的數(shù)據(jù)包，網(wǎng)關通常具有多個串行端口，因此可以同時連接多個末端設備。當 然網(wǎng)關也可以通過無線#~口 (例如l吏用IEEE-802.15.4 Zigbee短距離通信標準) 連接末端設備。網(wǎng)關主要完成協(xié)議轉(zhuǎn)換的功能，可以將來自末端設備的數(shù)據(jù)包封裝成符合 局域網(wǎng)通信協(xié)議的IP分組，并進一步封裝成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀或者無線局域網(wǎng)數(shù) 據(jù)幀后發(fā)送到局域網(wǎng)；同時，網(wǎng)關還可以完成相應的逆操作，將來自局域網(wǎng)的 數(shù)據(jù)幀解封裝后發(fā)送給末端設備。網(wǎng)關還有一個重要的功能就是完成對來自末端設備的數(shù)據(jù)包的尋址和轉(zhuǎn) 發(fā)。在本系統(tǒng)中，為了簡化末端設備上的通訊復雜度，末端設備只和相對應連 接的網(wǎng)關進行通信，而發(fā)送末端設備的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)關轉(zhuǎn)發(fā)到哪個接收末端設備
的尋址操作由網(wǎng)關來進行。末端設備可以是傳感器、控制器、執(zhí)行器、數(shù)據(jù)庫，也可以是這些邏輯設 備類型的集合。比如， 一個有閥位反饋功能的閥門就可以看成一個傳感器和一 個執(zhí)行器的集合。進行網(wǎng)絡通信時需要為每個網(wǎng)絡節(jié)點分配其在網(wǎng)絡中的標示，即網(wǎng)絡地 址。IP地址是數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡中最通用的編址模式，提供了一種獨立于網(wǎng)絡物理介質(zhì)的地址規(guī)劃方法。根據(jù)國際標準化組織(OSI)的分層網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)模 型，廣泛應用的以太網(wǎng)和無線局域網(wǎng)盡管在物理層(physical layer)和數(shù)據(jù)鏈 路層(data link layer)采用的技術(shù)標準不同，但是在網(wǎng)絡層(network layer)上通過 應用IP協(xié)議1故到了統(tǒng)一，得以互聯(lián)互通。地址的分配本發(fā)明中的網(wǎng)關設備有以太網(wǎng)或者無線局域網(wǎng)的接口，因此 具有IP地址。而根據(jù)樓宇控制系統(tǒng)的特點，網(wǎng)關和末端設備安裝完成以后就 不會經(jīng)常變動，設備之間的連接關系相對固定。因此，本發(fā)明通過末端設備對 應連接網(wǎng)關的IP地址和設備連接到網(wǎng)關的端口號就可以確定末端設備的地 址。比如， 一個網(wǎng)關的IP地址是192.168.1.2, —個末端設備通過4號串行通 信接口連接到該網(wǎng)關，則這個末端設備的網(wǎng)絡地址即為192.168.1.2.4。對于通 過無線接口連4姿的末端設備也可以釆用類似的方法，用對應網(wǎng)關的IP地址加 上一個預先設定的設備編號，就可以確定該無線末端設備的地址。比如， 一個 網(wǎng)關的IP地址是192.168.1.2，系統(tǒng)給一個無線末端設備設定的編號為100， 則這個末端設備的網(wǎng)絡地址即為192.168.1.2.100。這樣本發(fā)明使用四個字節(jié)的 IP地址加上一個字節(jié)的端口/設備編號就可以為控制網(wǎng)絡中的每個末端設備分 配一個唯一的地址。數(shù)據(jù)的發(fā)送、尋址、轉(zhuǎn)發(fā)和接收如前所述，樓控、智能家庭網(wǎng)絡與一般 的計算機通信網(wǎng)絡的一個重要不同點就是其發(fā)送數(shù)據(jù)的信息源和接收數(shù)據(jù)的 信息匯之間的對應關系 一般是相對簡單而且固定的。比如燈與開關的對應關 系，溫濕度傳感器和空調(diào)風機、冷機之間的對應關系等等。因此在如圖2所示 的系統(tǒng)中，如果將這些末端設備之間的地址對應關系配置在網(wǎng)關中，那么源末 端設備只需要向網(wǎng)關發(fā)送數(shù)據(jù)而無需知道目的末端設備的地址，同理，目的末 端設備只需要從網(wǎng)關接收數(shù)據(jù)而無需知道源末端設備的地址，即通過網(wǎng)關由控制網(wǎng)絡實現(xiàn)對末端設備數(shù)據(jù)的尋址和轉(zhuǎn)發(fā)，這樣將會簡化設備的通信功能，在 降低末端設備成本的同時提高設備介入的通用性。圖3為本發(fā)明才是供的控制網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)傳輸方法的步驟流程圖，如圖，末 端設備通過網(wǎng)關進行數(shù)據(jù)發(fā)送、尋址、轉(zhuǎn)發(fā)和接收的過程包括 步驟301 ，首先源末端設備向網(wǎng)關的設備接口單元發(fā)送數(shù)據(jù)包； 步驟302,所述網(wǎng)關設備接口單元接收到數(shù)據(jù)包后，根據(jù)網(wǎng)關的IP地址 和所述源末端設備連接端口編號確定源末端設備的地址，并將所述源末端設備 的地址寫入所述數(shù)據(jù)包的源地址字段，然后將該數(shù)據(jù)包發(fā)送給所述網(wǎng)關的尋址單元；步驟303,所述網(wǎng)關尋址單元接收到數(shù)據(jù)包后，根據(jù)數(shù)據(jù)包的源地址，查 詢網(wǎng)關中預先存儲的源末端設備和目的末端設備地址對應關系的源匯表，將查 詢到的目的末端設備的地址寫入所述數(shù)據(jù)包的目的地址字段，然后將數(shù)據(jù)包發(fā) 送給所述網(wǎng)關的轉(zhuǎn)發(fā)單元；步驟304，所述網(wǎng)關轉(zhuǎn)發(fā)單元接收到數(shù)據(jù)包后，根據(jù)數(shù)據(jù)包的目的地址， 判斷目的末端設備是否和源末端設備連接到同一個網(wǎng)關，如果是，則執(zhí)行步驟 305，否則執(zhí)行步驟307;步驟305，將數(shù)據(jù)包發(fā)送給所述網(wǎng)關的設備接口單元，步驟306,所述網(wǎng)關設備接口單元收到數(shù)據(jù)包后，根據(jù)數(shù)據(jù)包的目的地址 將數(shù)據(jù)包發(fā)送到對應的目的末端設備，結(jié)束流程。步驟307，將數(shù)據(jù)包發(fā)送給所述網(wǎng)關的網(wǎng)絡接口單元；步驟308,所述網(wǎng)關網(wǎng)絡接口單元收到數(shù)據(jù)包后，根據(jù)數(shù)據(jù)包的目的地址 對數(shù)據(jù)包進行封裝，并將封裝后的符合局域網(wǎng)傳輸協(xié)議的數(shù)據(jù)幀通過局域網(wǎng)發(fā) 送給目的末端設備對應的網(wǎng)關；步驟309,所述目的末端設備對應網(wǎng)關的網(wǎng)絡接口單元收到數(shù)據(jù)幀后進行 拆封裝，然后將拆封裝后的數(shù)據(jù)包發(fā)送給設備接口單元；步驟310,設備接口單元收到數(shù)據(jù)包后，根據(jù)數(shù)據(jù)包的目的地址將數(shù)據(jù)包 發(fā)送到對應的目的末端設備。圖4為本發(fā)明提供的網(wǎng)關裝置的結(jié)構(gòu)框圖，可見，該裝網(wǎng)關置包括以下 功能單元
設備接口單元用于接收從源末端設備發(fā)送的數(shù)據(jù)包后，將源末端設備的 地址寫入數(shù)據(jù)包的源地址字段，并將所述數(shù)據(jù)包發(fā)送給尋址單元；還用于接收 從轉(zhuǎn)發(fā)單元或網(wǎng)絡接口單元發(fā)送的數(shù)據(jù)包，并根據(jù)數(shù)據(jù)包的目的地址字段將數(shù) 據(jù)包發(fā)送給對應的末端設備。尋址單元存儲源末端設備和目的末端設備地址對應關系的源匯表；用于 接收從設備接口單元發(fā)送的數(shù)據(jù)包后，根據(jù)數(shù)據(jù)包的源地址查詢所述源匯表后 得到所述數(shù)據(jù)包的目的地址，將目的末端設備的地址寫入數(shù)據(jù)包的目的地址字 段，并將所述數(shù)據(jù)包發(fā)送給轉(zhuǎn)發(fā)單元。轉(zhuǎn)發(fā)單元用于接收從尋址單元發(fā)送的數(shù)據(jù)包后，根據(jù)數(shù)據(jù)包的目的地址， 將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給設備接口單元或者網(wǎng)絡接口單元；具體地，當根據(jù)數(shù)據(jù)包的目數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給設備接口單元，當根據(jù)數(shù)據(jù)包的目的地址判斷末端設備連接在與 源末端設備不同的網(wǎng)關時，將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給網(wǎng)絡接口單元。網(wǎng)絡接口單元用于接收從轉(zhuǎn)發(fā)單元發(fā)送的數(shù)據(jù)包后，根據(jù)數(shù)據(jù)包的目的 地址對數(shù)據(jù)包進行封裝，并將封裝后的符合局域網(wǎng)傳輸協(xié)議的數(shù)據(jù)幀通過局域 網(wǎng)發(fā)送給目的末端設備對應的網(wǎng)關；還用于接收從局域網(wǎng)發(fā)送的數(shù)據(jù)幀后，對 數(shù)據(jù)幀進行拆封裝，然后將拆封裝后的數(shù)據(jù)包發(fā)送給設備接口單元。由上可知，本發(fā)明具有如下有益效果1. 使用不同通訊協(xié)議(例如EIA-RS-232/422/485協(xié)議、通用串行總線(USB) 協(xié)議、正EE-802.15.3 Zigbee協(xié)議等)的末端設備都可以通過網(wǎng)關靈活接入到 控制網(wǎng)絡中，并可以實現(xiàn)互聯(lián)互通，提高了系統(tǒng)對末端設備的兼容性，進而提 高了控制網(wǎng)絡的開放程度。2. 數(shù)據(jù)的尋址和轉(zhuǎn)發(fā)都集中在網(wǎng)關上，末端設備僅和其連接的對應網(wǎng)關 進行通信，不用處理發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)包的地址，降低了末端設備通信的復雜 度，進而降低了末端設備的成本。3. 和傳統(tǒng)集中式系統(tǒng)相比，沒有輔助面板、集中器等中間設備，末端設 備直接連接到網(wǎng)關，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，降低了網(wǎng)絡傳輸?shù)难訒r，提高了系統(tǒng)的可 靠性。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術(shù)領域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾， 這些改進和潤飾也應^L為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種控制網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?，用于通過網(wǎng)關在末端設備之間進行數(shù)據(jù)傳輸，其特征在于，包括如下步驟步驟一，所述網(wǎng)關確定源末端設備發(fā)送到所述網(wǎng)關的數(shù)據(jù)包的源地址；步驟二，根據(jù)所述網(wǎng)關中預置的策略查找所述數(shù)據(jù)包源地址對應的目的地址；步驟三，根據(jù)所述目的地址將所述數(shù)據(jù)包封裝為符合標準局域網(wǎng)傳輸協(xié)議的數(shù)據(jù)幀，通過所述局域網(wǎng)將所述數(shù)據(jù)幀發(fā)送到所述目的地址對應的目的末端設備所連接的網(wǎng)關；步驟四，所述目的末端設備所連接的網(wǎng)關從所述數(shù)據(jù)幀拆封裝出所述數(shù)據(jù)包，并將所述數(shù)據(jù)包發(fā)送到所述目的末端設備。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟三之前還包括判 斷所述目的地址對應的目的末端設備是否連接在當前網(wǎng)關，是則直接根據(jù)所述 目的地址將所述數(shù)據(jù)包發(fā)送到所述目的末端設備并結(jié)束流程，否則執(zhí)行步驟
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟一中，所述網(wǎng)關是 根據(jù)所述網(wǎng)關的地址和與所述網(wǎng)關相連的末端i殳備所在的端口編號，來確定所 述數(shù)據(jù)包的源地址的。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1 、 2或3所述的方法，其特征在于，所述預置的策略定的對應關系。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述步驟一進一步包括 步驟a,末端設備向網(wǎng)關的設備接口單元發(fā)送數(shù)據(jù)包；步驟b，所述設備接口單元根據(jù)網(wǎng)關的地址和所述末端設備連接的端口編 號確定所述末端設備的源地址，并將所述源地址寫入所述數(shù)據(jù)包的源地址字 段，然后將該寫入源地址的數(shù)據(jù)包發(fā)送給所述網(wǎng)關的尋址單元。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述步驟二進一步包括 步驟c，所述尋址單元才艮據(jù)所述源地址，查詢網(wǎng)關中預先存儲的源匯表， 將查詢到的目的末端設備的地址作為目的地址寫入所述數(shù)據(jù)包的目的地址字 段，然后將該寫入目的地址的數(shù)據(jù)包發(fā)送給所述網(wǎng)關的轉(zhuǎn)發(fā)單元，所述源匯表 中包括有發(fā)送數(shù)據(jù)包的末端設備和接收該數(shù)據(jù)包的目的末端設備的地址對應關系；步驟d,所述轉(zhuǎn)發(fā)單元根據(jù)所述目的地址判斷所述目的末端設備是否連接 在當前網(wǎng)關，是則直接根據(jù)所述目的地址將所述寫入目的地址的數(shù)據(jù)包發(fā)送到 所述目的末端，否則將所述寫入目的地址的數(shù)據(jù)包發(fā)送到所述網(wǎng)管的網(wǎng)絡接口 單元。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述步驟三進一步包括包封裝為符合局域網(wǎng)傳輸協(xié)議的數(shù)據(jù)幀；步驟f，所述網(wǎng)絡接口單元通過局域網(wǎng)將所述數(shù)據(jù)幀發(fā)送給所述目的末端 設備對應的網(wǎng)關。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述步驟四進一步包括 步驟g，所述目的末端設備對應的網(wǎng)關拆封裝所述數(shù)據(jù)幀，然后將拆封裝出的數(shù)據(jù)包發(fā)送給當前網(wǎng)關的設備接口單元；步驟h,當前網(wǎng)關的設備接口單元根據(jù)所述目的地址將所述拆封裝出的數(shù) 據(jù)包發(fā)送到所述目的末端設備。
9. 一種控制網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)傳輸?shù)南到y(tǒng)，其特征在于，包括通過局域網(wǎng)相端設備；與所述源末端設備相連的網(wǎng)關用于根據(jù)網(wǎng)關的地址和所述源末端設備所 在的端口編號，來確定所述源末端設備發(fā)出的數(shù)據(jù)包的源地址；根據(jù)所述網(wǎng)關 中預置的策略查找所述源地址對應的目的地址，才艮據(jù)所述目的地址將所述數(shù)據(jù) 包封裝為符合標準局域網(wǎng)傳輸協(xié)議的數(shù)據(jù)幀，并發(fā)送到所述局域網(wǎng)；所述局域網(wǎng)用于將所述數(shù)據(jù)幀發(fā)送到所述目的地址對應的目的末端設備 所在的網(wǎng)關；與所述目的末端設備相連的網(wǎng)關用于從所述數(shù)據(jù)幀拆封裝出所述數(shù)據(jù) 包，并將所述數(shù)據(jù)包發(fā)送到所述目的末端設備。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，與所述源末端設備相連的 網(wǎng)關還用于判斷所述目的地址對應的目的末端設備是否連接在當前網(wǎng)關，是傳輸流程，否則才進行所述數(shù)據(jù)包的封裝及向所述局域網(wǎng)的發(fā)送。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述局域網(wǎng)為有線以太 網(wǎng)或無線局域網(wǎng)；所述網(wǎng)關以有線或無線的方式連接末端設備。
12. —種控制網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)關，連接末端設備和局域網(wǎng)，其特征在 于，包括設備接口單元、尋址單元、轉(zhuǎn)發(fā)單元和網(wǎng)絡接口單元；所述設備接口單元，用于接收所述末端設備發(fā)出的數(shù)據(jù)包，根據(jù)網(wǎng)關的 地址和與所述網(wǎng)關相連的末端設備所在的端口編號，來確定所述數(shù)據(jù)包的源地 址，并將所述源地址寫入所述數(shù)據(jù)包的源地址字段后發(fā)送給所述尋址單元；接 收來自轉(zhuǎn)發(fā)單元或網(wǎng)絡接口單元的已寫入目的地址的數(shù)據(jù)包，并根據(jù)目的地址 將數(shù)據(jù)包發(fā)送給目的終端設備；所述尋址單元，用于根據(jù)所述源地址，查詢網(wǎng)關中預先存儲的源匯表，段，然后將該寫入目的地址的數(shù)據(jù)包發(fā)送給所述網(wǎng)關的轉(zhuǎn)發(fā)單元，所述源匯表關系；所述轉(zhuǎn)發(fā)單元，用于根據(jù)所述目的地址判斷所述目的末端設備是否連接 在當前網(wǎng)關，是則直接根據(jù)所述目的地址將所述寫入目的地址的數(shù)據(jù)包發(fā)送到 所述設備接口單元，否則將所述寫入目的地址的數(shù)據(jù)包發(fā)送到所述網(wǎng)絡接口單元；所述網(wǎng)絡接口單元，用于根據(jù)所述目的地址將所述寫入目的地址的凝:據(jù) 包封裝為符合局域網(wǎng)傳輸協(xié)議的數(shù)據(jù)幀，通過局域網(wǎng)將所述數(shù)據(jù)幀發(fā)送給所述 目的末端設備對應的網(wǎng)關；接收并拆封裝來自局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)幀，將拆封裝出的 數(shù)據(jù)包發(fā)送給所述設備接口單元。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的網(wǎng)關，其特征在于，所述網(wǎng)關以有線或無線 的方式連接所述末端設備和所述局域網(wǎng)。
全文摘要
本發(fā)明提供了控制網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?、系統(tǒng)和網(wǎng)關，其中，方法包括步驟一，所述網(wǎng)關確定源末端設備發(fā)送到所述網(wǎng)關的數(shù)據(jù)包的源地址；步驟二，根據(jù)所述網(wǎng)關中預置的策略查找所述數(shù)據(jù)包源地址對應的目的地址；步驟三，根據(jù)所述目的地址將所述數(shù)據(jù)包封裝為符合標準局域網(wǎng)傳輸協(xié)議的數(shù)據(jù)幀，通過所述局域網(wǎng)將所述數(shù)據(jù)幀發(fā)送到所述目的地址對應的目的末端設備所連接的網(wǎng)關；步驟四，所述目的末端設備所連接的網(wǎng)關從所述數(shù)據(jù)幀拆封裝出所述數(shù)據(jù)包，并將所述數(shù)據(jù)包發(fā)送到所述目的末端設備。本發(fā)明使采用不同通訊協(xié)議的末端設備都可以通過網(wǎng)關靈活接入到控制網(wǎng)絡中，實現(xiàn)互聯(lián)互通，提高了對末端設備的兼容性，進而提高了控制網(wǎng)絡的開放程度。
文檔編號H04L12/66GK101119315SQ200710121880
公開日2008年2月6日 申請日期2007年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月17日
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