CN105183452A - 一种用于配电设备监测基于Spring AOP的远程规约服务中间件 - Google Patents

Abstract

本发明公开<b>一种用于配电设备监测基于Spring？AOP的远程规约服务中间件</b>，其特点为规约服务中间件分别与具体业务应用程序和多种现场设备进行应用信息传递，在通信层与应用层之间构建一个可嵌入协议适配对象的服务总线框架让应用程序实现不同底层设备的兼容。在服务总线框架中对协议适配对象进行动态配置完成远程服务接口的调用与不同协议映射。所述远程过程服务通过一Json-rpc提供对应的远程服务接口给远程服务应用***调用的专用服务接口；利用一Spring？AOP技术实现目标协议对象与切入点协议适配对象分离；所述动态配置通过一Spring？XML配置把连接点对应到远程服务所需的对象上，并提供远程服务接口及对应的适配对象给远程服务应用***调用。

Description

一种用于配电设备监测基于Spring AOP的远程规约服务中间件

技术领域

本发明涉及一种基于SpringAOP的远程规约服务中间件，其包括远程过程服务、协议适配器、多协议XML配置和多协议调度管理服务。其中远程过程服务通过Json-rpc提供对应的远程服务接口给远程服务应用***调用，利用SpringAOP技术实现目标协议对象与切入点协议适配器分离，再通过多协议SpringXML配置把切面连接到远程服务所需的对象上，提供基于Json-rpc远程服务接口调用。解决了***的应用层各自协议与硬件设备各自通信层协议不匹配的问题，实现应用层开发者只需关心自己各自的应用层接口，硬件开发者也只需关注自己各自的硬件通信协议，降低硬件设备与应用***耦合度，提高多异构协议的控制设备与不同的远程服务应用***通信的互操作性。

背景技术

目前国内配电设备非电量采集***的构建，基本上采用具有厂家各自特色的接口产品，或者采用成熟的组态软件。随着现场设备通信技术的不断发展和应用，为了兼容现场设备的通信协议，原有的大多数***存在着***更新改造的问题，因其原有设备基本上不带有通用的接口协议，既存在多种通用结合自定义的通信协议。若完全更换具有通信协议接口的产品进行改造势必造成极大的资源浪费，而且成本也不是一般的企业能承受的。从降低改造成本为出发点，研发面向服务的规约中间件实现不同的应用***与不同现场设备互联、互通。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种用于配电设备监测基于SpringAOP的远程规约服务中间件。

本发明采用以下方案实现的：所述的用于配电设备监测基于SpringAOP的远程规约服务中间件，其特点为包括用于配电设备监测实现远程规约服务单元，在配电设备监测***的通信层与应用层之间构建一个可嵌入协议适配对象的服务总线框架让应用程序兼容不同底层设备，实现远程调用服务。

所述用于配电设备监测实现远程规约服务单元包括一接入服务单元和协议处理调度服务单元，接入服务单元负责不同协议的设备接入服务与通信层协议处理，通过协议处理调度服务单元实现专有协议转换；在服务总线框架中动态嵌入各种协议适配器实现应用程序与现场配电设备通信协议兼容。

在在服务总线框架中利用SpringAOP实现配电设备通信协议处理与协议适配对象分离。

所述规约服务单元是以SpringAOP的XML配置让协议适配对象在程序运行实现动态配置。

还包括一基于Json-rpc远程服务接口，利用Json-rpc提供对应远程服务接口给远程服务应用***调用以实现远程规约服务。

所述服务总线框架能动态配置协议适配对象的插件服务应用。

本发明的用于配电设备监测基于SpringAOP的远程规约服务的方法，包括如下步骤：1）通过一接入服务单元负责不同通信协议的配电设备接入服务与协议处理；2）通过协议处理调度服务单元实现专有协议转换；再由协议处理调度服务单元将协议处理传递到服务总线；3）服务总线根据配置文件选择对应协议适配器对上述步骤1）的不同协议进行配对处理，最终将配对完成的结果对象提供给远程服务应用***，所述远程服务应用***为位于互联网不同地方的具体业务应用***，通过规约服务中间件与现场设备实现通信；步骤2）所述的专有协议转换实现通信层专有协议与应用层专有协议相互转换；步骤3）所述的服务总线是利用SpringAOP与SpringXML配置框架实现协议对协议适配器的织入与协议配对以及对应服务，并将远程服务要求的结果对象返回给远程业务应用程序。

上述中还可通过基于Json-rpc的远程服务接口，提供对应的远程服务接口给远程服务应用***调用，使开发者只需关注自己各自的业务逻辑与其关联各自的应用协议。

上述中还可通过Web服务，作为一规约服务中间件部署与运行的服务环境，实现以服务方式进行部署与应用。

具体地说，本发明所述的远程规约服务中间件，包括一面向服务的规约中间件，其特征在于：它可以根据需求通过网络对松散耦合的粗粒度规约应用服务进行分布式部署和使用。服务层可以直接被应用调用，从而有效控制***中与应用软件代理交互的人为依赖性，为不用现场设备通信提供对应的远程服务接口。

在本发明一实施例中，还包括一远程调用服务jsonrpc，它是以json为消息格式的远程调用服务，允许运行在不同操作***、不同环境的程序实现基于Internet过程调用的规范和一系列的实现。这种远程过程调用可以使用http作为传输协议。

在本发明一实施例中，所述http一客户端和服务器端基于TCP进行超文本传输请求和应答的标准。

在本发明一实施例中，还包括一面向服务框架，所述面向服务框架通过一WEB服务作为核心构建。

在本发明一实施例中，所述Web服务一JavaEE和.NET平台。

包括一基于SpringAOP的多协议适配器、运行期间协议适配器可配置，其特征在于：利用SpringAOP面向切面的编程框架实现专有协议的目标对象与协议对接的切入点对象进行适配，使得目标协议之间的关联能够跨多个对象进行处理。利用AOP动态代理机制，可以在***开始运行之后织入各种协议适配器，而不是预编译到***中，而且织入的协议适配器大部分采用外部xml配置，可以动态更改织入逻辑。

在本发明一实施例中，所述SpringAOP框架一通过Spring提供的AOP功能，实现进行面向切面的编程。

本发明与现有技术相比有如下优势：

1）本发明的规约服务中间件可以实现不同***与不同现场设备对接；

2）本发明的规约服务中间件是面向服务体系架构，满足互联网复杂的Web应用需求，为应用提供规范远程过程规约调用的远程服务接口；

3）本发明的协议适配器可以让应用编程者只需关注自己私有应用层协议，而不需发费太多时间在如何制定通用协议规范与底层的通信层协议；

4）本发明的规约服务中间件可以让规约适配器像插件一样在服务运行期间进行动态的配置；

5）基于规约服务中间件的概念，提出对物联网复杂的通信，即现场复杂的传感器接入复杂的应用***有着重大的意义。

附图说明

图1是本发明的规约服务中间件架构原理图。

图2是本发明的规约协议适配器实现原理框图。

图3为本发明的用于配电设备监测基于SpringAOP的远程规约服务流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将通过具体实施例和相关附图，对本发明作进一步详细说明。

本发明基于协议处理与协议适配对象进行分离的设计思想，在配电设备的通信层与应用层之间构建一个可嵌入协议适配对象(每种协议对应一个协议适配对象)的服务总线框架让应用程序实现不同底层设备的兼容。在服务总线框架中对协议适配对象进行动态配置完成远程服务接口的调用与不同协议映射，为多种应用程序与不同底层硬件提供面向服务的远程服务接口的透传应用，克服了现场设备变更时都需要对具体业务应用程序重新升级开发的缺陷。所述远程过程服务通过一Json-rpc提供对应的远程服务接口给远程服务应用***调用的专用服务接口；所述分离的设计思想利用一SpringAOP技术实现目标协议对象与切入点协议适配对象分离；所述动态配置通过一SpringXML配置把连接点对应到远程服务所需的对象上，并提供协议适配对象给基于Json-rpc远程服务接口调用

本发明解决了不同应用***与不同现场设备通信透传问题，应用***开发者只需关注自己个自私有的应用层协议，不需关系底层硬件设备的多种通信层协议。***以规约服务为核心，其中远程服务接口通过Json-rpc提供对应远程服务接口给远程服务应用***调用，利用SpringAOP技术实现目标协议对象与切入点协议适配器分离，再通过多协议SpringXML配置把切面连接到远程服务应用***所需的对象上(协议适配对象)，并提供基于Json-rpc的远程服务接口。解决了***的应用层不同的协议与硬件设备不同的通信层协议互通性，实现应用层开发者只关心自己各自私有的应用层协议与硬件开发者也只需关注自己各自的通信协议，降低硬件设备与应用***耦合度，提高多异构协议的控制设备与各种类型业务远程服务应用***通信的互操作性。

如图1所示，配电设备的应用层有Web应用***2、应用***1到应用***n等，配电设备的通信层有设备1（PROFIBUS）、设备2（LONWORKS）、设备3（CAN）、设备4（DEVICE—NET）到设备n(HART)等；本发明的规约服务中间件有：远程服务层、应用层协议插件配置层和通信层协议服务层；所述远程服务层包括远程服务接口（应用层协议1）、远程服务接口（应用层协议2），……，（应用层协议n），所述远程服务接口为现有技术；所述应用层协议插件配置层有服务总线框架和若干协议适配器，若干协议适配器有协议1适配器、协议2适配器、协议3适配器到协议n适配器等等，所述服务总线框架为现有技术，所述协议适配器为现有技术，所述协议适配器与服务总线框架连接进行数据交换等；所述通信层协议服务层有接入服务单元和协议处理调度服务单元，所述接入服务单元和协议处理调度服务单元为现有技术；配电设备的应用层经本发明的规约服务中间件以及http协议与配电设备的通信层连接进行数据交换等；所述配电设备的应用层、http协议与配电设备的通信层为现有技术。

如图1所示，本实施例提供一种规约服务中间件，包括一接入服务单元和协议处理调度服务单元，通过接入服务单元负责不同协议的设备接入服务与通信层协议处理，通过协议处理调度服务单元实现专有协议转换；再由协议处理调度服务将协议处理传递到一服务总线框架，其服务总线根据配置文件选择对应规约的协议适配器对协议进行配对处理，最终将配对完成的结果对象提供给远程服务应用***，所述远程服务应用***为位于互联网不同地方的具体业务应用***，通过规约服务中间件与现场设备实现通信。所述专有协议转换实现通信层协议与应用层协议相互转换；所述服务总线是利用SpringAOP与SpringXML配置框架实现协议对项的织入与协议配对以及对应服务，并将结果对象返回给远程业务应用服务。

为了提供给远程服务标准调用远程服务接口，还包括一基于Json-rpc远程服务接口使开发者只需关注自己各自的业务逻辑与关联应用协议。

为了实现以服务方式进行部署与应用，还包括一Web服务单元，其Web服务作为一规约服务中间件部署与运行的服务环境。

在本发明实施例中，还包括基于Json-rpc远程服务接口作为远程调用服务jsonrpc，它是以json为消息格式的远程调用服务，允许运行在不同操作***、不同环境的程序实现基于Internet过程调用的规范和一系列的实现。这种远程过程调用可以使用http作为传输协议。

在本发明实施例中，所述http协议一客户端和服务器端基于TCP进行超文本传输请求和应答的标准。

在本发明实施例中，还包括Web服务单元，其是面向服务的框架，所述面向服务框架通过一WEB服务作为核心构建。

在本发明实施例中，所述Web服务单元，其Web服务是JavaEE和.NET平台。

本发明所述的一基于SpringAOP的多协议适配器、运行期间协议适配器可配置，见图2，图2是本发明的规约协议适配器实现原理框图，利用SpringAOP面向切面的编程框架实现专有协议的目标对象与协议对接的切入点对象进行适配，使得目标协议之间的关联能够跨多个对象进行处理。利用AOP动态代理机制，可以在***开始运行之后织入各种协议适配器，而不是预编译到***中，而且织入的协议适配器大部分采用外部xml配置，可以动态更改织入逻辑。

在本发明一实施例中，所述SpringAOP框架一通过Spring提供的AOP功能，实现进行面向切面的编程。

本发明还提供一种可配置的协议适配器，所述协议适配器为利用适配器设计模式思想开发的一个软件构件，见图2，实现可配置多种通信层协议与不同的应用层协议兼容的方法，所述协议适配器所述目标协议对象每一种协议对应一个目标协议对象，配置在配置文件中的插件，目标协议对象包括遵循适配器接口规范设计的通信层协议与应用层协议，通信层协议与应用层协议是通过协议适配处理器来完成相互转换。通过协议适配处理器输出一横切关注点，横切关注点作为SpringAOP执行消息的截取方法，把抽象切面对象作为横切关注点实现执行消息入口，再把消息经切面通知对象通知到协议适配对象。所有织入到协议适配处理器的协议适配对象，都会收横切关注点通知。通过AOP来处理一些具有横切性质的***服务，如协议适配处理、事物处理、安全认证等。AOP实现的关键就在于AOP框架自动创建的AOP代理，AOP代理主要分为静态代理和动态代理两大类,动态代理通过JDK动态代理现有技术实现，静态代理通过CGLIB现有技术实现；所述适配器接口对象是面向方法的标准接口，该标准接口是针对每种协议而设计不是针对通用协议而设计。所述协议适配器是基于标准接口而设计应用层协议与通信层协议对应逻辑处理过程，其中适配器与目标协议对象利用SpringAOP建立通信机制。不同类型协议适配器由服务总线进行统一协议管理，通过所述服务总线与所述远程服务接口为远程具体的业务应用提供私有的应用服务。

本发明所述的一种用于配电设备监测基于SpringAOP的远程规约服务的方法见图3，包括如下步骤：1）通过一接入服务单元负责不同通信协议的配电设备接入服务与协议处理；2）通过协议处理协议调度服务单元进行协议调度处理；再由协议处理调度服务单元将协议处理传递到服务总线；3）服务总线根据配置文件选择对应协议适配器对上述步骤1）的不同协议进行协议配对与协议转换处理，最终将处理的结果对象提供给远程服务应用***，所述远程服务应用***为位于互联网不同地方的具体业务应用***，通过规约服务中间件与现场设备实现通信；步骤2）所述的各自协议转换是实现通信层各自对应协议与应用层各自对应协议相互转换；步骤3）所述的服务总线是利用SpringAOP与SpringXML配置框架实现协议对协议适配对象的织入与协议配对以及对应服务，并将远程应用服务***要求的结果对象返回给远程服务应用***。

本发明还通过基于Json-rpc远程服务接口，提供给远程服务应用***调用，使开发者只需关注自己各自的业务逻辑与其关联各自的应用协议。

本发明可以将Web服务，作为规约服务中间件部署与运行的服务环境，实现以服务方式进行部署与应用。

Claims (9)

1.一种用于配电设备监测基于SpringAOP的远程规约服务中间件，其特征在于：包括用于配电设备监测实现远程规约服务单元，在配电设备监测***的通信层与应用层之间构建一个可嵌入协议适配对象的服务总线框架让应用程序兼容不同底层设备，实现远程调用服务。

2.根据权利要求1所述的远程规约服务中间件，其特征在于：所述用于配电设备监测实现远程规约服务单元包括一接入服务单元和协议处理调度服务单元，接入服务单元负责不同协议的设备接入服务与通信层协议处理，通过协议处理调度服务单元实现专有协议转换；在服务总线框架中动态嵌入各种协议适配器实现应用程序与现场配电设备通信协议兼容。

3.根据权利要求1或2所述的远程规约服务中间件，其特征在于：在服务总线框架中利用SpringAOP实现配电设备通信协议处理与协议适配对象分离。

4.根据权利要求1或2所述的远程规约服务中间件，其特征在于：所述规约服务单元是以SpringAOP的XML配置让协议适配对象在程序运行实现动态配置。

5.根据权利要求3所述的远程规约服务中间件，其特征在于：还包括一基于Json-rpc远程服务接口，利用Json-rpc提供对应远程服务接口给远程服务应用***调用以实现远程规约服务。

6.根据权利要求2所述的远程规约服务中间件，其特征在于：所述服务总线框架能动态配置协议适配对象的插件服务应用。

7.一种用于配电设备监测基于SpringAOP的远程规约服务的方法，包括如下步骤：1）通过一接入服务单元负责不同通信协议的配电设备接入服务与协议处理；2）通过协议处理调度服务单元实现专有协议转换；再由协议处理调度服务单元将协议处理传递到服务总线；3）服务总线根据配置文件选择对应协议适配器对上述步骤1）的不同协议进行配对处理，最终将配对完成的结果对象提供给远程服务应用***，所述远程服务应用***为位于互联网不同地方的具体业务应用***，通过规约服务中间件与现场设备实现通信；步骤2）所述的专有协议转换实现通信层专有协议与应用层专有协议相互转换；步骤3）所述的服务总线是利用SpringAOP与SpringXML配置框架实现协议对协议适配器的织入与协议配对以及对应服务，并将远程服务要求的结果对象返回给远程业务应用程序。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：还通过基于Json-rpc的远程服务接口，提供对应的远程服务接口给远程服务应用***调用，使开发者只需关注自己各自的业务逻辑与其关联各自的应用协议。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于：通过Web服务，作为一规约服务中间件部署与运行的服务环境，实现以服务方式进行部署与应用。