CN106549962A - 一种通用化的智能管控平台通信协议的实现方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种通用化的智能管控平台通信协议的实现方法，包括设备数据采集监控终端向服务器发送的监测数据，服务器向设备数据采集监控终端发送的控制命令和程序文件，以及设备数据采集监控终端和服务器的响应信息。本发明克服不同数据采集终端协议混乱的问题，相对于现有十六进制的协议，本发明具有灵活通用的优点，具有更高的可靠性、有效性和容错性。

Description

一种通用化的智能管控平台通信协议的实现方法
技术领域
本发明涉及工业物联网通信技术领域，具体涉及一种设备数据采集监控终端与服务器之间通信协议的方法。
背景技术
随着物联网技术以及国内“互联网+”各行各业的产业革新，越来越多的智能设备可以通过互联网实现相互直接的连接“交流”，但是物物之间仍没有统一化的标准语言，物联设备由于种类、品牌、适用区域的不同，彼此之间的通讯语言千差万别，独立的个体之间交流方式仍然非常单一，非常不利于物联信息规模的扩大和拓展，我们急需一种“普通话”来便于所有物体之间的交流通讯，使用规模化的统一的协议标准或专门的语言来实现行业的规范化。
为此，需要设计一种通用化的智能管控平台通信标准的实现方法克服不同数据采集终端协议混乱的问题。
发明内容
本发明的目的是为了克服不同数据采集终端协议混乱的问题，从而提出了一种在工业上通用化的设备数据采集监控终端(后文简称“终端”)与服务器的标准协议的实现方法。
本发明的目的通过以下技术方案实现的：
一种通用化的智能管控平台通信协议的实现方法，包括设备数据采集监控终端向服务器发送的监测数据，服务器向终端发送的控制命令和程序文件，以及终端和服务器的响应信息。
所述监测数据的格式，包括监测的端口号order、采集及控制标识control、数据类型type和监测的具体数值value。当端点采集的数据是数字量时，type设为1，control设为0；当采集的数据为模拟量时，type设为0，control设为0。
所述控制命令的格式，包括控制及配置标识config、控制的端口号order、采集及控制标识control、数据类型type和控制的具体数值value。当端点控制的数据是数字量时，type设为1，control设为1；当控制的数据为模拟量时，type设为0，control设为1。
优选地，所述终端和服务器的响应信息，当response为200时表示接收到数据。
步骤1：设备数据采集监控终端通过A1过程向服务器发送终端自己的唯一标识，即MAC为设备唯一标识，服务器验证标识成功后通过B1过程返回200OK和随机生成的加密密钥，未授权则在管控平台中录入该MAC；
步骤2：设备数据采集监控终端经过步骤1的授权后，以后的数据传输都会先加密后传输，当数据发生变化时通过C1过程开始发送实时数据，服务器成功接收到数据后，通过D1过程返回200OK，如果终端未收到回复，则会以设定的时间间隔向服务器发送数据，直到收到回复为止；
步骤3：当管控平台有控制命令发生时，服务器通过E1过程向终端发送控制命令，终端控制成功后，通过F1向服务器发送回复，如果服务器接收到回复，则停止发送控制命令，否则会以设定的时间间隔向终端发送数据；
步骤4：当需要更新设备数据采集监控终端的程序时，服务器会通过G1过程像终端发送二进制数据程序包，终端接收成功并验证数据完整后通过H1过程向服务器发送回复。
优选地，所述G1过程：config:2，file:二进制数据，其中config：(1为控制，2为配置)，file：文件。
优选地，I1过程包括C1、D1、E1、F1、G1、H1这几个步骤，传输加密的数据流。
优选地，设备数据采集监控终端和服务器之间协商对称密钥和具体的加密算法，每次终端与服务器建立连接时，由服务器随机生成密钥后发送给终端。
本发明技术效果：相对于现有十六进制的协议，本发明采用JSON格式的数据来设计，避免了数据格式来回转换，同时在可读性和调试监测方面也更加易读，从而提高了开发速度、降低了调试难度，也使得CPU减少了处理次数，从而有更快的响应时间，同时JSON中“名称/值”对应的数据集合方式也更加灵活通用，同时针对不同的设备和终端，修改也更加方便，通用性更强。
附图说明
通过结合下面附图对其实施例进行描述，本发明的上述特征和技术优点将会变得更加清楚和容易理解。
图1为本发明所述的一种通用化的智能管控平台通信标准的实现方法的数据传输的流程。
具体实施方式
下面将参考附图来描述本发明所述的一种通用化的智能管控平台通信标准的实现方法的实施例。本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式或其组合对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。此外，在本说明书中，附图未按比例画出，并且相同的附图标记表示相同的部分。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。
本发明所述的通用化的智能管控平台通信标准的实现方法，由管控平台及智能采集终端实现，其中多智能采集终端可单点或组网连接，与智能管控平台是多对一的关系。
一种通用化的智能管控平台通信协议的实现方法，包括终端向服务器发送的监测数据，服务器向终端发送的控制命令和程序文件，以及终端和服务器的响应信息。
所述监测数据的格式如图1(其中A1、B1、C1、D1、E1、F1、G1、H1均为JSON格式)的C1流程对应的协议所示，包括监测的端口号order、采集及控制标识control、数据类型type和监测的具体数值value。当端点采集的数据是数字量时，type设为1，control设为0；当采集的数据为模拟量时，type设为0，control设为0。
所述控制命令的格式如表1的E1流程对应的协议所示，包括控制及配置标识config、控制的端口号order、采集及控制标识control、数据类型type和控制的具体数值value。当端点控制的数据是数字量时，type设为1，control设为1；当控制的数据为模拟量时，type设为0，control设为1。
所述设备数据采集监控终端和服务器的响应信息如表1的D1流程对应的协议所示，当response为200时表示接收到数据。
如图1所示，本发明的方法其实施步骤为：
步骤1：设备采集终端通过A1过程向服务器发送终端自己的唯一标识，即MAC为设备唯一标识，服务器验证标识成功后通过B1过程返回200OK(200表示成功，200ok表示响应信息)和随机生成的加密密钥，未授权则在管控平台中录入该MAC。
A1过程：MAC(Media Access Control)地址，或称为MAC位址、硬件位址。用来定义网络设备的位置。一个主机会有一个IP地址，而每个网络位置会有一个专属于它的MAC位址。
B1过程：response:200(表示成功)，key:adas52(加密密钥)
response:300(300表示失败)
其中response：回复标识，key：加密密钥。
步骤2：终端经过步骤1的授权后，以后的数据传输都会先加密后传输。当数据发生变化时通过C1过程开始发送实时数据，服务器成功接收到数据后，通过D1过程返回200OK。如果终端未收到回复，则会以设定的时间间隔向服务器发送数据，直到收到回复为止。
C1过程：设备端口数据，端口1：order:1，control:1，type:1，value:1，端口2：order:2，control:0，type:0，value:12.6。
其中，data:设备端口数据，order：端口号，control：是否是控制(1为控制，0为采集)，type：数据类型(1为数字量，0为模拟量)，value：具体的值。
D1过程：response:200，表示成功，其中response：回复标识。
本发明采用对称的加密算法，如DES、IDEA、RC2、RC4、RC5等，所以终端和服务器之间就需要协商对称密钥和具体的加密算法。每次终端与服务器建立连接时，由服务器随机生成密钥后发送给终端。
步骤3：当管控平台有控制命令发生时，服务器通过E1过程向终端发送控制命令。终端控制成功后，通过F1向服务器发送回复。如果服务器接收到回复，则停止发送控制命令，否则会以设定的时间间隔向终端发送数据。
E1过程：config:1，设备端口数据，端口1：order:1，control:1，type:1，value:1，端口2：order:2，control:1，type:0，value:12.6。
F1过程：response:200，表示成功，其中response：回复标识。
步骤4：当需要更新终端的程序时，服务器会通过G1过程像终端发送二进制数据程序包。终端接收成功并验证数据完整后通过H1过程向服务器发送回复。
G1过程：config:2，file:二进制数据，其中config：(1为控制，2为配置)，file：文件。
H1过程：response:200，表示成功，其中response：回复标识。
I1过程包括C1、D1、E1、F1、G1、H1这几个步骤，传输加密的数据流。
各步骤中流程所对应的协议结构如表1所示。
表1为协议结构表。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种通用化的智能管控平台通信协议的实现方法，其特征在于，包括：
包括设备数据采集监控终端向服务器发送的监测数据，服务器向终端发送的控制命令和程序文件，以及终端和服务器的响应信息，
所述监测数据的格式，包括监测的端口号order、采集及控制标识control、数据类型type和监测的具体数值value，当端点采集的数据是数字量时，type设为1，control设为0；当采集的数据为模拟量时，type设为0，control设为0；
所述控制命令的格式，包括控制及配置标识config、控制的端口号order、采集及控制标识control、数据类型type和控制的具体数值value，当端点控制的数据是数字量时，type设为1，control设为1；当控制的数据为模拟量时，type设为0，control设为1；
所述设备数据采集监控终端和服务器的响应信息，当response为200时表示接收到数据。
2.根据权利要求1所述的一种通用化的智能管控平台通信协议的实现方法，其特征在于，包括
步骤1：设备数据采集监控终端通过A1过程向服务器发送终端自己的唯一标识，即MAC为设备唯一标识，服务器验证标识成功后通过B1过程返回200OK和随机生成的加密密钥，未授权则在管控平台中录入该MAC；
步骤2：设备数据采集监控终端经过步骤1的授权后，以后的数据传输都会先加密后传输，当数据发生变化时通过C1过程开始发送实时数据，服务器成功接收到数据后，通过D1过程返回200OK，如果终端未收到回复，则会以设定的时间间隔向服务器发送数据，直到收到回复为止；
步骤3：当管控平台有控制命令发生时，服务器通过E1过程向设备数据采集监控终端发送控制命令，终端控制成功后，通过F1向服务器发送回复，如果服务器接收到回复，则停止发送控制命令，否则会以设定的时间间隔向终端发送数据；
步骤4：当需要更新设备数据采集监控终端的程序时，服务器会通过G1过程向终端发送二进制数据程序包，终端接收成功并验证数据完整后通过H1过程向服务器发送回复。
3.根据权利要求2所述的一种通用化的智能管控平台通信协议的实现方法，其特征在于，
所述G1过程：config:2，file:二进制数据，其中config：1为控制，2为配置，file：文件。
4.根据权利要求2所述的一种通用化的智能管控平台通信协议的实现方法，其特征在于，
I1过程包括C1、D1、E1、F1、G1、H1这几个步骤，传输加密的数据流。
5.根据权利要求2所述的一种通用化的智能管控平台通信协议的实现方法，其特征在于，
设备数据采集监控终端和服务器之间协商对称密钥和具体的加密算法，每次终端与服务器建立连接时，由服务器随机生成密钥后发送给终端。
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