本發(fā)明涉及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種自適應(yīng)的物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)方法及其設(shè)備。

背景技術(shù)：

物聯(lián)網(wǎng)是利用局部網(wǎng)絡(luò)或互聯(lián)網(wǎng)等通信技術(shù)把傳感器、控制器、機器、人員和物等通過新的方式聯(lián)在一起，形成人與物、物與物相聯(lián)，實現(xiàn)信息化、遠程管理控制和智能化的網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的延伸，它包括互聯(lián)網(wǎng)及互聯(lián)網(wǎng)上所有的資源，兼容互聯(lián)網(wǎng)所有的應(yīng)用，但物聯(lián)網(wǎng)中所有的元素(所有的設(shè)備、資源及通信等)都是個性化和私有化。

如圖1所示，物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)由眾多組件或?qū)哟谓M成。測量層包含用于感測周圍世界和幫助進行相應(yīng)調(diào)整的傳感器和設(shè)備。采集分發(fā)層包括網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)用作這些傳感器和設(shè)備與上層平臺之間的安全中介(通過網(wǎng)絡(luò)和存儲系統(tǒng))。分析管理層負責全面監(jiān)控和管理物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)，它通過網(wǎng)關(guān)采集現(xiàn)場傳感器、設(shè)備的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)匯總、分析、必要時生成告警；用戶通過分析管理層將控制指令下發(fā)給網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)再轉(zhuǎn)發(fā)到具體的設(shè)備，從而實現(xiàn)對設(shè)備的控制。

如圖2所示，網(wǎng)關(guān)通過各種接口與傳感器、設(shè)備進行連接，常用的接口有IP口、串口(483/232)、AI、DI、AO、DO等。一般地，現(xiàn)場的很多設(shè)備是通過串口與網(wǎng)關(guān)進行連接的，在傳統(tǒng)的串口接入方法中，需要在網(wǎng)關(guān)上進行相應(yīng)地配置，指明該串口接入的是什么類型的設(shè)備，設(shè)備采用的協(xié)議是什么，如此配置完成后，網(wǎng)關(guān)才能與設(shè)備進行正常通信、交互數(shù)據(jù)。由于要接入的設(shè)備種類繁多，不僅廠家多，而且就算是同一廠家的設(shè)備，它的協(xié)議也會因為型號的不同而不同。這就給用戶帶來了極大的麻煩，一是用戶很難分清楚設(shè)備具體使用的是什么協(xié)議，二是用戶可能隨時更換設(shè)備：將原設(shè)備從該串口上斷開，并接入其他設(shè)備到同一個串口上，這樣用戶就需要重新進行配置才能使用，不僅不方便，而且增加了出錯的風(fēng)險。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種自適應(yīng)的物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)方法及其設(shè)備，旨在解決通過串口與網(wǎng)關(guān)進行連接時難以適應(yīng)多種設(shè)備快速連接的技術(shù)問題。

為了解決上述技術(shù)問題，具體地，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種自適應(yīng)的物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)方法，該方法包括以下步驟：

S101、預(yù)先將智能網(wǎng)關(guān)的多個串口進行分類配置，使得每一串口只能接入同一類型的智能設(shè)備；

S102、當智能設(shè)備接入后，識別接入串口所對應(yīng)的智能設(shè)備類型，并調(diào)取對應(yīng)所述智能設(shè)備類型的設(shè)備通信協(xié)議列表；

S103、將所述設(shè)備通信協(xié)議列表中通信協(xié)議依次與所述智能設(shè)備進行匹配，直到匹配成功后利用所述串口和所匹配的通信協(xié)議與所述智能設(shè)備進行數(shù)據(jù)交互，并退出自適應(yīng)過程。

進一步的，所述通信協(xié)議與所述智能設(shè)備匹配過程為：

S201、根據(jù)所述設(shè)備通信協(xié)議列表，模擬第一種通信協(xié)議的數(shù)據(jù)包，通過所述串口發(fā)送到所述智能設(shè)備；

S202、若接收到所述智能設(shè)備返回的數(shù)據(jù)包，則校驗所返回的數(shù)據(jù)包是否有效；

S302、當所返回的數(shù)據(jù)包有效時，若所返回的數(shù)據(jù)包為所述智能設(shè)備獨有，或者第一種通信協(xié)議所對應(yīng)的唯一標識與所返回的數(shù)據(jù)包中的設(shè)備標識匹配；則認為找到所述串口與所述智能設(shè)備的通信協(xié)議。

進一步的，所述通信協(xié)議與所述智能設(shè)備匹配過程還包括：當沒有接收到所述智能設(shè)備返回的數(shù)據(jù)包時，模擬第二種通信協(xié)議的數(shù)據(jù)包，通過所述串口發(fā)送到所述智能設(shè)備，再次循環(huán)判斷。

進一步的，所述通信協(xié)議與所述智能設(shè)備匹配過程還包括：當所返回的數(shù)據(jù)包無效時，模擬第二種通信協(xié)議的數(shù)據(jù)包，通過所述串口發(fā)送到所述智能設(shè)備，再次循環(huán)判斷。

進一步的，所述通信協(xié)議與所述智能設(shè)備匹配過程還包括：當所返回的數(shù)據(jù)包不是所述智能設(shè)備獨有，或者第一種通信協(xié)議所對應(yīng)的唯一標識與所返回的數(shù)據(jù)包中的設(shè)備標識不匹配時，模擬第二種通信協(xié)議的數(shù)據(jù)包，通過所述串口發(fā)送到所述智能設(shè)備，再次循環(huán)判斷。

進一步的，所述自適應(yīng)的物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)方法，還包括：當自適應(yīng)過程失敗時，通過預(yù)留串口連接所述智能設(shè)備，人工配置所述預(yù)留串口的通信協(xié)議。

基于同一發(fā)明構(gòu)想，為了實現(xiàn)上述方法，本發(fā)明還提供了一種自適應(yīng)的物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)設(shè)備，包括設(shè)備接入單元、電源單元、存儲單元、匹配判斷單元以及主控CPU；所述主控CPU與所述設(shè)備接入單元、所述電源電壓、所述存儲單元和所述匹配判斷單元電性連接；所述設(shè)備接入單元包括多個串口，每一所述串口只能接入同一類型的智能設(shè)備；所述存儲單元存儲每一所述串口對應(yīng)的智能設(shè)備類型以及設(shè)備通信協(xié)議列表；所述主控CPU從所述存儲單元的所述設(shè)備通信協(xié)議列表調(diào)取通信協(xié)議，通過所述匹配判斷單元將所述通信協(xié)議依次與所述智能設(shè)備進行匹配。

進一步的，所述自適應(yīng)的物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)設(shè)備還包括通信聯(lián)網(wǎng)單元，所述通信聯(lián)網(wǎng)單元與所述主控CUP電性連接，與上行設(shè)備通信。

進一步的，所述自適應(yīng)的物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)設(shè)備還包括串口拓展單元，所述串口拓展單元具有若干預(yù)留串口，用于人工配置通信協(xié)議與所述智能設(shè)備連接。

進一步的，所述自適應(yīng)的物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)設(shè)備還包括AI/DI采集單元，所述AI/DI采集單元與所述主控CPU電性連接，所述AI/DI采集單元包括模擬量輸入模塊和開關(guān)量輸入模塊。

進一步的，所述自適應(yīng)的物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)設(shè)備還包括報警輸出單元，所述報警輸出單元與所述主控CPU電性連接。

采用上述技術(shù)方案，由于設(shè)置了自適應(yīng)判斷功能，網(wǎng)關(guān)設(shè)備能夠自動匹配通信協(xié)議，使得用戶只需要按照串口上標明的設(shè)備類型，接入屬于該類型的設(shè)備即可，無需了解所接入的設(shè)備的廠家信息、型號、協(xié)議版本等信息；用戶不需要配置，大大方便了網(wǎng)關(guān)的使用，避免錯誤配置帶來的風(fēng)險。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)數(shù)據(jù)層級結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為現(xiàn)有的網(wǎng)關(guān)設(shè)備系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；

圖3為本發(fā)明的一種自適應(yīng)的物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)方法流程框圖；

圖4為本發(fā)明中通信協(xié)議與智能設(shè)備匹配過程的流程框圖；

圖5為本發(fā)明的通信協(xié)議與智能設(shè)備匹配過程流程圖；

圖6為本發(fā)明的自適應(yīng)的物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)設(shè)備系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步說明。在此需要說明的是，對于這些實施方式的說明用于幫助理解本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限定。此外，下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所涉及的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。

如圖3所示，本發(fā)明提供了一種自適應(yīng)的物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)方法，該方法包括以下步驟：

S101、預(yù)先將智能網(wǎng)關(guān)的多個串口進行分類配置，使得每一串口只能接入同一類型的智能設(shè)備；

S102、當智能設(shè)備接入后，識別接入串口所對應(yīng)的智能設(shè)備類型，并調(diào)取對應(yīng)所述智能設(shè)備類型的設(shè)備通信協(xié)議列表；

S103、將所述設(shè)備通信協(xié)議列表中通信協(xié)議依次與所述智能設(shè)備進行匹配，直到匹配成功后利用所述串口和所匹配的通信協(xié)議與所述智能設(shè)備進行數(shù)據(jù)交互，并退出自適應(yīng)過程。

在網(wǎng)關(guān)設(shè)備中每一個串口劃分一中類型的智能設(shè)備接入，如開關(guān)電源、智能電表、空調(diào)、智能門禁、位置模塊、油機、熱交換等，分別對應(yīng)一個串口，人工將連接同一類型的串口和智能設(shè)備，然后網(wǎng)關(guān)設(shè)備預(yù)先存儲多種通信協(xié)議，通過逐個匹配智能設(shè)備和通信協(xié)議，從而實現(xiàn)自適應(yīng)過程。

如圖4、5所示，所述通信協(xié)議與所述智能設(shè)備匹配過程為：

S201、根據(jù)所述設(shè)備通信協(xié)議列表，模擬第一種通信協(xié)議的數(shù)據(jù)包，通過所述串口發(fā)送到所述智能設(shè)備；

S202、若接收到所述智能設(shè)備返回的數(shù)據(jù)包，則校驗所返回的數(shù)據(jù)包是否有效；

S302、當所返回的數(shù)據(jù)包有效時，若所返回的數(shù)據(jù)包為所述智能設(shè)備獨有，或者第一種通信協(xié)議所對應(yīng)的唯一標識與所返回的數(shù)據(jù)包中的設(shè)備標識匹配；則認為找到所述串口與所述智能設(shè)備的通信協(xié)議。

其中，所述通信協(xié)議與所述智能設(shè)備匹配過程還包括：當沒有接收到所述智能設(shè)備返回的數(shù)據(jù)包時，模擬第二種通信協(xié)議的數(shù)據(jù)包，通過所述串口發(fā)送到所述智能設(shè)備，再次循環(huán)判斷。

其中，所述通信協(xié)議與所述智能設(shè)備匹配過程還包括：當所返回的數(shù)據(jù)包無效時，模擬第二種通信協(xié)議的數(shù)據(jù)包，通過所述串口發(fā)送到所述智能設(shè)備，再次循環(huán)判斷。

其中，所述通信協(xié)議與所述智能設(shè)備匹配過程還包括：當所返回的數(shù)據(jù)包不是所述智能設(shè)備獨有，或者第一種通信協(xié)議所對應(yīng)的唯一標識與所返回的數(shù)據(jù)包中的設(shè)備標識不匹配時，模擬第二種通信協(xié)議的數(shù)據(jù)包，通過所述串口發(fā)送到所述智能設(shè)備，再次循環(huán)判斷。

其中，所述自適應(yīng)的物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)方法，還包括：當自適應(yīng)過程失敗時，通過預(yù)留串口連接所述智能設(shè)備，人工配置所述預(yù)留串口的通信協(xié)議。

基于同一發(fā)明構(gòu)想，為了實現(xiàn)上述方法，如圖6所示，本發(fā)明還提供了一種自適應(yīng)的物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)設(shè)備，包括設(shè)備接入單元、電源單元、存儲單元、匹配判斷單元以及主控CPU；所述主控CPU與所述設(shè)備接入單元、所述電源電壓、所述存儲單元和所述匹配判斷單元電性連接；所述設(shè)備接入單元包括多個串口，每一所述串口只能接入同一類型的智能設(shè)備；所述存儲單元存儲每一所述串口對應(yīng)的智能設(shè)備類型以及設(shè)備通信協(xié)議列表；所述主控CPU從所述存儲單元的所述設(shè)備通信協(xié)議列表調(diào)取通信協(xié)議，通過所述匹配判斷單元將所述通信協(xié)議依次與所述智能設(shè)備進行匹配。

上述智能網(wǎng)關(guān)設(shè)備可用于機房監(jiān)控、數(shù)據(jù)中心、智能家居等領(lǐng)域，本智能網(wǎng)關(guān)的接口(串口)具有即插即用、協(xié)議自適應(yīng)的功能：用戶可隨意將現(xiàn)場設(shè)備接入到串口上，智能網(wǎng)關(guān)將自動搜索并匹配設(shè)備協(xié)議，完成與設(shè)備的對接，用戶無需在智能網(wǎng)關(guān)上進行配置。

如果智能網(wǎng)關(guān)總共有16個串口，將其中的一部分串口進行了歸類(可配置)，比如串口1歸類為“開關(guān)電源”，意味著該串口只能接入“開關(guān)電源”類型的設(shè)備；串口2歸類為“智能電表”，意味著該串口只能接入“智能電表”類型的設(shè)備，等等。

其中，電源單元包括電源輸入模塊和電源轉(zhuǎn)換模塊，電源輸入模塊用于設(shè)備內(nèi)部器件供電，電源轉(zhuǎn)換模塊用于外設(shè)設(shè)備的供電。

其中，所述自適應(yīng)的物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)設(shè)備還包括通信聯(lián)網(wǎng)單元，所述通信聯(lián)網(wǎng)單元與所述主控CUP電性連接，與上行設(shè)備通信。

其中，所述自適應(yīng)的物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)設(shè)備還包括串口拓展單元，所述串口拓展單元具有若干預(yù)留串口，用于人工配置通信協(xié)議與所述智能設(shè)備連接。沒有歸類的串口，則可以連接任何類型的設(shè)備，人工配置該串口連接的設(shè)備類型和協(xié)議。

其中，所述自適應(yīng)的物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)設(shè)備還包括AI/DI采集單元，所述AI/DI采集單元與所述主控CPU電性連接，所述AI/DI采集單元包括模擬量輸入模塊和開關(guān)量輸入模塊。

其中，所述自適應(yīng)的物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)設(shè)備還包括報警輸出單元，所述報警輸出單元與所述主控CPU電性連接。

采用上述技術(shù)方案，由于設(shè)置了自適應(yīng)判斷功能，網(wǎng)關(guān)設(shè)備能夠自動匹配通信協(xié)議，使得用戶只需要按照串口上標明的設(shè)備類型，接入屬于該類型的設(shè)備即可，無需了解所接入的設(shè)備的廠家信息、型號、協(xié)議版本等信息；用戶不需要配置，大大方便了網(wǎng)關(guān)的使用，避免錯誤配置帶來的風(fēng)險。

以上結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式作了詳細說明，但本發(fā)明不限于所描述的實施方式。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明原理和精神的情況下，對這些實施方式進行多種變化、修改、替換和變型，仍落入本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。