CN101324843A - 通用网关设计的对象模型 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通用网关设计的对象模型。其主要包括应用程序类(1)、协议管理类(2)、通信管理类(3)、数据容器类(4)、文件类(5)、用户类(6)。本发明可将协议解析功能进行模块化封装，组成协议解析栈，每种协议解析方法只需编程一次，以后可重复利用，使协议解析的准确性得到保证，而相应的开发成本大大降低，代码效率大大提高，创建网关的过程只需简单地在几个管理界面下配置一些相关的参数，之后将配置文件***进行编译，自动生成网关的应用程序，网关开发的效率高、质量可靠、操作简单易用。

Description

通用网关设计的对象模型

技术领域

本发明属于建筑智能化***集成领域集成网关开发的技术领域，具体是指通用网关设计的对象模型。

背景技术

目前建筑智能化***集成领域集成网关的开发基本上采用定制化方法研制，虽然在建筑智能化领域有面向对象的考虑，但在集成网关开发方面还没有采用面向对象的方法。这种方法开发的程序代码的可移植性差，所开发的网关产品可重复利用率不高。同时，在网关程序代码的编写过程中与硬件接口的特性密切相关，大部份不能提供通信端口参数的动态配置功能。

传统开发方法存在的问题：

1、网关所监控的数据点必须一个点一个点的筛选添加，***集成人员必须非常了解所集成的设备或子***对象。

2、网关数据点表中每一个数据提取的处理代码，在每次创建网关应用程序时都必须针对性地编写，可移植性差。

3、对硬件连接时的通信端口特征数据修改适应能力差，通信调试困难，时间长，且进度无法保证。

4、没有仿真调试功能，一个具体网关程序编好后，其功能测试必须在全真实的软/硬件环境下调试，时间长，质量进度无保障。

发明内容

本发明的目的在于提供一种通用网关设计的对象模型，其借助网关开发管理平台，只需作简单的对象配置，由程序自动创建网关数据点表；将数据点表中各数据点信息的提取方法以协议栈的方式进行模块化封装；增加了对通信端口属性的配置功能，使网关的通信适配能力灵活，可独立修改配置；增加了网关在全真实环境下使用前的仿真测试功能，使后期的现场调试简单，质量可靠、进度可控。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：通用网关设计的对象模型，包括：

应用程序类，该对象包含***状态属性，提供运行网关、退出网关、数据点表操作、网关程序创建方法，该对象用于创建网关应用程序并自动生成应用程序组件、处理网关应用程序的初始化、网关数据点表操作、网关应用程序进程调度管理与运行；

协议管理类，分为自由协议管理类和标准协议管理类二个子对象，该对象包含协议名称、协议编号、协议版本号、协议数据块属性，提供分析数据包、封装数据包、自由/标准协议处理、自由/标准协议管理方法，该对象用于处理协议的解析、协议的封装、协议的调用接口规范定义、协议的管理；

通信管理类，该对象包含端口类型、端口连接方式、端口地址、代码效验方式、码流特征属性，提供串口状态处理、网络接口状态处理、通信端口属性管理、通信端口检测与处理、数据包接收、数据包发送方法，该对象将端口通信状态的处理、端口通信属性的修改、端口配置与参数设定、以及数据包发送与接收方法进行统一封装，打包成通信端口属性配置管理子对象，实现与协议无关的数据通信；

数据容器类，该对象包含***链表、设备链表、数据点表链表属性，提供新建点表、修改点表、更新点表、删除点表、数据点表管理方法，该对象用于实现数据的结构化处理，提供数据点表管理、数据点表读取、动态更新、数据写入功能；

文件类，用于处理文件***的相关操作；

用户类，用于处理用户的操作。

本发明还包括仿真测试类，该对象包含***状态属性，提供功能测试、协议测试、通信连接方法，该对象用于上端口功能测试、下端口功能测试、上端口协议测试、下端口协议测试、上端口连接测试、下端口连接测试。

所述的应用程序类围绕网关数据点表构建应用程序控制引擎，对应用程序的实现功能进行筛选与调度，调用相关的程序模块和配置文件，自动创建网关的应用程序代码；对应用程序的需求资源进行组织与配置，提供具体应用场合与使用环境条件的初始化管理与配置；对应用程序的进程状态进行检测、判断与切换，保证创建的具体应用程序能自动完成当前配置条件下的所有功能。

所述的协议管理类围绕网关协议解析的功能目标与要求，将协议解析的对象分解为管理层、抽象层和物理层三层，管理层主要完成协议的接口规范定义与配置管理，解决协议的驱动与调用问题，抽象层则根据建筑智能化领域中监控对象的特点与要求，将监控对象进行分类，定义配套的协议解析实现所采用的虚方法，物理层对这些虚方法进行继承与具体实现。

所述的通信管理类获取通信数据包、发送数据包、调用串口或网络端口的标准操作、对端口操作进行处理、调用通信端口的状态设定、数据超时处理、数据通信故障处理等标准端口管理操作，对端口的通信过程进行监控。

由于采用了上述的结构，本发明所述的通用网关设计的对象模型具有下列的有益效果：

1、将协议解析功能进行模块化封装，组成协议解析栈，每种协议解析方法只需编程一次，以后可重复利用，使协议解析的准确性得到保证，而相应的开发成本大大降低，代码效率大大提高。

2、创建网关的过程只需简单地在几个管理界面下配置一些相关的参数，之后将配置文件***进行编译，自动生成网关的应用程序，网关开发的效率高、质量可靠、操作简单易用。

3、可将现场的调试时间大大缩短，而***集成的效果却大大改善，集成效果好，调试使用简单，集成调试的进度可控。

本对象模型是针对建筑智能化领域***集成网关作标准化开发提出来的，可用于智能建筑***集成时对火灾报警***、防盗报警***、视频监控***、广播***、时钟***、门禁***、智能照明***、电梯、变频器、冷水机组、智能电表、发电机组、精密空调、UPS不间断电源等子***或智能设备的集成网关开发。对象模型的模块化设计方法与架构设计理念也适应其他领域集成网关的开发应用。

附图说明

图1是通用网关设计的对象模型的类图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述，但并不构成对本发明的任何限制。

如图1所示，所述的通用网关设计的对象模型包括以下的对象模块：

应用程序类1，该对象包含***状态属性，提供运行网关、退出网关、数据点表操作、网关程序创建方法，该对象用于创建网关应用程序并自动生成应用程序组件、处理网关应用程序的初始化、网关数据点表操作、网关应用程序进程调度管理与运行。所述的应用程序类1主要功能是围绕网关数据点表构建应用程序控制引擎，对应用程序的实现功能进行筛选与调度，调用相关的程序模块和配置文件，自动创建网关的应用程序代码；对应用程序的需求资源进行组织与配置，提供具体应用场合与使用环境条件的初始化管理与配置；对应用程序的进程状态进行检测、判断与切换，保证创建的具体应用程序能自动完成当前配置条件下的所有功能。该对象的***状态主要包含启动状态、接收状态、发送状态、处理状态、等待状态、结束状态、错误状态等，提供应用程序初始化、网关数据点表管理、应用程序自动创建、状态检测、状态切换、状态处理等方法。此对象是本对象模型的关键部件，其他类的调用接口均服从该构件的接口定义标准，具体实现的功能保存在数据库容器类中。

协议管理类2，其分为自由协议管理类和标准协议管理类二个子对象，该对象包含协议名称、协议编号、协议版本号、协议数据块属性，提供分析数据包、封装数据包、自由/标准协议处理、自由/标准协议管理方法，该对象用于处理协议的解析、协议的封装、协议的调用接口规范定义、协议的管理。所述的协议管理类2主要功能是围绕网关协议解析的功能目标与要求，将协议解析的对象分解为管理层、抽象层和物理层三层，管理层主要完成协议的接口规范定义与配置管理，解决协议的驱动与调用问题，抽象层则根据建筑智能化领域中监控对象的特点与要求，将监控对象进行分类(说明：第一阶段按14类进行分类，以后可扩展)，定义配套的协议解析实现所采用的虚方法，物理层对这些虚方法进行继承与具体实现。通过这种处理，使协议解析的方法和过程独立于具体网关的应用环境与功能要求，实现协议解析的模块化封装。此对象是本对象模型的另一个关键部件，用来处理协议的解析、协议的封装、协议的调用接口规范定义、以及协议的管理等功能，是解决协议解析代码可重复利用的前提与技术支撑。

通信管理类3，该对象包含端口类型、端口连接方式、端口地址、代码效验方式、码流特征属性，提供串口状态处理、网络接口状态处理、通信端口属性管理、通信端口检测与处理、数据包接收、数据包发送方法，该对象将端口通信状态的处理、端口通信属性的修改、端口配置与参数设定、以及数据包发送与接收方法进行统一封装，打包成通信端口属性配置管理子对象，实现与协议无关的数据通信。所述的通信管理类3主要功能是获取通信数据包、发送数据包、调用串口或网络端口的标准操作、对端口操作进行处理、调用通信端口的状态设定、数据超时处理、数据通信故障处理等标准端口管理操作，对端口的通信过程进行监控。此对象是本对象模型的重要部件，负责通信管理与数据包收发工作，使端口通信属性的修改独立于协议解析过程。

数据容器类4，该对象包含***链表、设备链表、数据点表链表属性，提供新建点表、修改点表、更新点表、删除点表、数据点表管理方法，该对象用于实现数据的结构化处理，提供数据点表管理、数据点表读取、动态更新、数据写入功能。此对象是本对象模型的重要部件，保证每次创建的网关应用程序都具有个性化数据，使每次自动生成的网关应用程序都具有很好的灵活性和对各种项目限制条件的适应性。

文件类5，用于处理文件***的相关操作。用户类6，用于处理用户的操作，包括用户登录、用户权限管理、用户退出等。文件类5和用户类6属于辅助类，是从对象模型使用的完整性考虑进行追加的，是本对象模型的有机组成部份。

本发明还包括仿真测试类7，该对象包含***状态属性，提供功能测试、协议测试、通信连接方法，该对象用于上端口功能测试、下端口功能测试、上端口协议测试、下端口协议测试、上端口连接测试、下端口连接测试。该对象创建网关仿真测试环境，使网关的功能测试独立于具体的现场应用环境，实现对生成网关应用程序的离线仿真测试，确保网关功能实现的准确性与完整性。此对象是本对象模型的辅助部件，目的是提升所开发网关的质量与性能，提高网关的可靠性，缩短网关在现场调试的时间，保证现场调试的进度与质量。

Claims (5)

1.通用网关设计的对象模型，其特征在于，包括：

应用程序类(1)，该对象包含***状态属性，提供运行网关、退出网关、数据点表操作、网关程序创建方法，该对象用于创建网关应用程序并自动生成应用程序组件、处理网关应用程序的初始化、网关数据点表操作、网关应用程序进程调度管理与运行；

协议管理类(2)，分为自由协议管理类和标准协议管理类二个子对象，该对象包含协议名称、协议编号、协议版本号、协议数据块属性，提供分析数据包、封装数据包、自由/标准协议处理、自由/标准协议管理方法，该对象用于处理协议的解析、协议的封装、协议的调用接口规范定义、协议的管理；

通信管理类(3)，该对象包含端口类型、端口连接方式、端口地址、代码效验方式、码流特征属性，提供串口状态处理、网络接口状态处理、通信端口属性管理、通信端口检测与处理、数据包接收、数据包发送方法，该对象将端口通信状态的处理、端口通信属性的修改、端口配置与参数设定、以及数据包发送与接收方法进行统一封装，打包成通信端口属性配置管理子对象，实现与协议无关的数据通信；

数据容器类(4)，该对象包含***链表、设备链表、数据点表链表属性，提供新建点表、修改点表、更新点表、删除点表、数据点表管理方法，该对象用于实现数据的结构化处理，提供数据点表管理、数据点表读取、动态更新、数据写入功能；

文件类(5)，用于处理文件***的相关操作；

用户类(6)，用于处理用户的操作。

2.根据权利要求1所述的通用网关设计的对象模型，其特征在于：还包括仿真测试类(7)，该对象包含***状态属性，提供功能测试、协议测试、通信连接方法，该对象用于上端口功能测试、下端口功能测试、上端口协议测试、下端口协议测试、上端口连接测试、下端口连接测试。

3.根据权利要求1或2所述的通用网关设计的对象模型，其特征在于：所述的应用程序类(1)围绕网关数据点表构建应用程序控制引擎，对应用程序的实现功能进行筛选与调度，调用相关的程序模块和配置文件，自动创建网关的应用程序代码；对应用程序的需求资源进行组织与配置，提供具体应用场合与使用环境条件的初始化管理与配置；对应用程序的进程状态进行检测、判断与切换，保证创建的具体应用程序能自动完成当前配置条件下的所有功能。

4.根据权利要求1或2所述的通用网关设计的对象模型，其特征在于：所述的协议管理类(2)围绕网关协议解析的功能目标与要求，将协议解析的对象分解为管理层、抽象层和物理层三层，管理层主要完成协议的接口规范定义与配置管理，解决协议的驱动与调用问题，抽象层则根据建筑智能化领域中监控对象的特点与要求，将监控对象进行分类，定义配套的协议解析实现所采用的虚方法，物理层对这些虚方法进行继承与具体实现。

5.根据权利要求4或2所述的通用网关设计的对象模型，其特征在于，所述的通信管理类(3)获取通信数据包、发送数据包、调用串口或网络端口的标准操作、对端口操作进行处理、调用通信端口的状态设定、数据超时处理、数据通信故障处理等标准端口管理操作，对端口的通信过程进行监控。