CN112769873A - 一种数据处理方法、装置、物联网平台及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种数据处理方法、装置、物联网平台及存储介质。其中，方法包括：物联网平台接收物联网中第一数据传输单元（DTU）设备通过网关发送的第一数据；所述第一DTU设备基于长距离广域网络（LoRaWAN）协议与所述网关通信；在所述物联网中，所述第一DTU设备支持与至少一个物联网设备连接；利用与所述第一DTU设备匹配的物模型，对所述第一数据进行解析，至少得到物联网设备地址和对应的物联网设备数据；利用与所述物联网设备地址匹配的物联网设备物模型对所述对应的物联网设备数据进行解析，并输出解析后的物联网设备数据至应用层。

Description

一种数据处理方法、装置、物联网平台及存储介质

技术领域

本申请涉及数据处理技术，具体涉及一种数据处理方法、装置、物联网平台及存储介质。

背景技术

将传统有线设备的数据以长距离广域网络（LoRaWAN，Long Range Wide AreaNetwok）通信的方式接入物联网平台的过程被称为设备的LoRaWAN化。使用LoRaWAN数据传输单元（DTU，Data Transfer unit）来解决传统RS485设备的LoRaWAN化，开发时间短，又能保证设备的安全工作，因而成为一种比较通用的设计方案。

在使用DTU设备来实现传统RS485设备的LoRaWAN化的过程中，通过DTU设备，物联网设备的设备数据被传输至应用层的应用，由应用层的应用进行数据呈现。然而，对于如何降低应用层的应用的定制化程度和开发难度，目前尚未有有效解决方案。

发明内容

为解决相关技术问题，本申请实施例提供一种数据处理方法、装置、设备及存储介质。

本申请实施例的技术方案是这样实现的：

本申请实施例提供了一种数据处理方法，应用于物联网平台，包括：

接收物联网中第一DTU设备通过网关发送的第一数据；所述第一DTU设备基于LoRaWAN协议与所述网关通信；在所述物联网中，所述第一DTU设备支持与至少一个物联网设备连接；

利用与所述第一DTU设备匹配的物模型，对所述第一数据进行解析，至少得到物联网设备地址和对应的物联网设备数据；

利用与所述物联网设备地址匹配的物联网设备物模型对所述对应的物联网设备数据进行解析，并输出解析后的物联网设备数据至应用层。

上述方案中，所述方法还包括：

从本地的所述第一DTU设备所连接的至少一个物联网设备每个物联网设备的设备信息中，查找与所述物联网设备地址对应的设备信息；

从查找到的设备信息中获取设备类型；

利用所述设备类型，确定与所述物联网设备地址匹配的物联网设备物模型。

上述方案中，对所述第一数据进行解析时，还得到所述对应的物联网设备数据的服务序号或者得到所述对应的物联网设备数据的第一任务序号和第二任务序号；所述对应的物联网设备数据的服务序号能够表征物联网设备数据对应的下行服务；所述第一任务序号能够表征物联网设备数据对应的上行任务在所有上行任务中的顺序；所述第二任务序号能够表征物联网设备数据对应的上行任务。

上述方案中，所述方法还包括：

利用所述第一DTU设备的设备地址，确定所述第一DTU设备的类型；

利用所述第一DTU设备的类型，确定与所述第一DTU设备匹配的物模型。

上述方案中，所述接收物联网中第一DTU设备通过网关发送的第一数据，包括：

接收所述第一DTU设备主动上报的第一数据；

或者，

通过所述网关向所述第一DTU设备发送第一指令；接收所述第一DTU设备响应所述第一指令上报的第一数据。

上述方案中，所述接收所述第一DTU设备主动上报的第一数据，包括：

接收所述第一DTU设备基于向所述第一DTU 设备连接的物联网设备发送的轮询指令上报的第一数据。

上述方案中，所述方法还包括：

从所述应用层获取针对所述第一DTU设备连接的物联网设备的第二指令；所述第二指令用于控制所述第一DTU设备连接的物联网设备的状态和/或获取所述第一DTU设备连接的物联网设备的数据；

利用所述第二指令，通过所述网关向所述第一DTU设备发送第一指令。

上述方案中，所述方法还包括：

发送第一指令后，启动定时器，超时后未接收到所述第一DTU设备上报的第一数据时，输出发送失败的反馈至所述应用层。

本申请实施例还提供了一种数据处理装置，包括：

接收模块，用于接收物联网中第一DTU设备通过网关发送的第一数据；所述第一DTU设备基于LoRaWAN协议与所述网关通信；在所述物联网中，所述第一DTU设备支持与至少一个物联网设备连接；

第一解析模块，用于利用与所述第一DTU设备匹配的物模型，对所述第一数据进行解析，至少得到物联网设备地址和对应的物联网设备数据；

第二解析模块，利用与所述物联网设备地址匹配的物联网设备物模型对所述对应的物联网设备数据进行解析，并输出解析后的物联网设备数据至应用层。

本申请实施例还提供了一种物联网平台，包括：通信接口及处理器；其中，

所述通信接口，用于接收物联网中第一DTU设备通过网关发送的第一数据；所述第一DTU设备基于LoRaWAN协议与所述网关通信；在所述物联网中，所述第一DTU设备支持与至少一个物联网设备连接；

所述处理器，用于利用与所述第一DTU设备匹配的物模型，对所述第一数据进行解析，至少得到物联网设备地址和对应的物联网设备数据；并利用与所述物联网设备地址匹配的物联网设备物模型对所述对应的物联网设备数据进行解析，并通过所述通信接口输出解析后的物联网设备数据至应用层。

本申请实施例还提供了一种物联网平台，包括：处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器，其中，所述处理器用于运行所述计算机程序时，执行上述任一方法的步骤。

本申请实施例还提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一方法的步骤。

本申请实施例提供的数据处理方法、装置、物联网平台及存储介质，第一DTU设备通过网关向物联网平台发送第一数据；而物联网平台在收到第一数据后，利用与所述第一DTU设备匹配的物模型，对所述第一数据进行解析，至少得到物联网设备地址和对应的物联网设备数据；并利用与所述物联网设备地址匹配的物联网设备物模型对所述对应的物联网设备数据进行解析，并输出解析后的物联网设备数据至应用层。本申请实施例的技术方案，由物联网平台对DTU设备发送的物联网设备进行数据解析，并将解析后的物联网设备数据发送至应用层，使得应用层的应用可以直接根据解析后的物联网设备数据进行数据呈现，无需进行数据解析。与相关技术中由应用层的应用进行数据解析的实现方式相比，降低了应用的开发难度和定制化程度，能够形成标准的解决方案。

附图说明

图1为相关技术中物联网架构示意图；

图2为本申请实施例一种数据处理方法流程示意图；

图3为本申请实施例另一种数据处理方法流程示意图；

图4为本申请应用实施例的RS485设备LoRaWAN化架构示意图；

图5为本申请实施例一种数据处理装置结构示意图；

图6为本申请实施例物联网平台结构示意图；

图7为本申请实施例数据处理***结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本申请作进一步详细的说明。

目前大部分传统设备（诸如制造业、农业相关的设备）都具有RS485接口，通过ModBus协议与其他设备进行通信，这种设备统称为RS485设备。在很多的实际应用中，需要将RS485设备以无线的方式接入物联网平台，此时，LoRaWAN协议以其支持灵活部署基站、低功耗、无连接费等优势被广泛应用，成为设备厂商的优选方式之一。将传统有线设备的数据以LoRaWAN通信的方式接入物联网平台的过程被称为设备的LoRaWAN化。

RS485设备的LoRaWAN化可以选择植入通信模组到RS485设备，但这种方式开发周期长，定制化属性强，并且前期设备稳定性没有保障，在没有销量保证的前提下一般不会做这种开发。而使用LoRaWAN DTU设备来解决传统RS485设备的LoRaWAN化，开发时间短，又能保证设备的安全工作，因而成为一种比较好的通用设计方案。

图1示出了相关技术中物联网架构示意图。如图1所示，该架构包含传感层、网络层、平台层和应用层；其中，

传感层包括各种物联网设备（如传感器、执行器），实际应用时，物联网设备仅可以主动采集环境信息，比如传感器所处环境的湿度、温度等；有的物联网设备仅可以执行各种动作指令，即根据指令执行相应的动作，比如根据指令改变自身开关的状态、根据指令采集环境信息等；有的物联网设备既可以主动采集，也可以执行各种动作指令；其中，能够根据下行指令执行各种动作指令的物联网设备（即可以进行下行控制的物联网设备）一般可以称为执行器。物联网设备具有RS485接口，本身不支持LoRaWAN通信，需要通过LoRaWAN DTU设备将设备数据接入物联网平台。LoRaWAN DTU设备能够基于LoRaWAN协议与网关通信，并提供RS485接口，支持与至少一个RS485设备连接，从而能够将RS485设备的数据以LoRaWAN通信的方式接入物联网平台。

网络层由网关（如室内型网关、室外型网关）组成，主要负责通过有线传输方式或无线传输方式进行数据传输。网关可以基于超文本传输协议（HTTP）将LoRaWAN DTU设备获取的设备数据传输给平台层，以及将平台层下发的数据传输给传感层。

平台层，可以称为物联网平台，主要负责对设备和数据进行管理，在整个物联网架构中起着承上启下的作用，它不仅能够实现对传感层的设备的管理和控制，还能够为应用层提供应用开发和统一接口。

应用层由应用组成，主要为软件即服务（SaaS，Software-as-a-Service）应用，是最终呈现给用户的软件界面；具体地，应用层能够完成设备数据的汇聚，并能够根据用户的呈现设备不同完成信息呈现的适配。

相关技术中，使用DTU设备来实现传统RS485设备的LoRaWAN化的方案主要包括以下两种：

（1）数据透传的方案；具体地，应用层的应用根据业务需求和RS485协议文档生成指令，并通过物联网平台下发至DTU设备，DTU设备根据指令从物联网设备获取设备数据，并将设备数据经由物联网平台上传至应用层的应用，由应用层的应用对设备数据进行数据解析和数据呈现。在该种方案中，物联网平台只作数据透传，不对设备数据进行解析。然而，由于RS485设备（即物联网设备）的类型有多种，不同类型RS485设备的协议文档不同，针对不同类型的RS485设备，应用层的应用需要根据不同的协议文档生成指令和解析设备数据，增加了应用层的应用的定制化程度和开发难度，难以形成标准的解决方案。同时，因为每上报一次数据都要应用层的应用先下发一包指令，增加了数据空中通信时间和通信冲撞概率。

（2）主动轮询的方案，通过对DTU设备配置指令，由DTU设备主动轮询RS485设备以获取设备数据，并经由物联网平台上传至应用层的应用。在该种方案中，虽然在上报数据之前不需要应用层的应用下发指令，但物联网平台仍是按照数据透传的方式将接收到的设备数据传输至应用层的应用，由应用层的应用对设备数据进行数据解析和数据呈现。因而，该种方案同样存在增加应用的定制化程度和开发难度，难以形成标准的解决方案的问题。

基于此，在本申请的各种实施例中，物联网平台收到设备数据后，由物联网平台统一利用物联网平台中的物模型对接收的设备数据进行解析后再传输至应用层。

本申请实施例的方案，由所述物联网理平台对DTU设备发送的物联网设备进行数据解析，并将解析后的物联网设备数据发送至应用层，使得应用层的应用可以直接根据解析后的物联网设备数据进行数据呈现，无需进行数据解析。与相关技术中由应用层的应用进行数据解析的实现方式相比，降低了应用层的应用的开发难度和定制化程度，能够形成标准的解决方案。

本申请实施例提供了一种数据处理方法，应用于物联网平台（也可以称为物联网设备管理平台或者设备管理平台），如图2所示，所述方法包括：

步骤201：接收物联网中第一DTU设备通过网关发送的第一数据；所述第一DTU设备基于LoRaWAN协议与所述网关通信；在所述物联网中，所述第一DTU设备支持与至少一个物联网设备连接；

步骤202：利用与所述第一DTU设备匹配的物模型，对所述第一数据进行解析，至少得到物联网设备地址和对应的物联网设备数据；

步骤203：利用与物联网设备地址匹配的物联网设备物模型对所述对应的物联网设备数据进行解析，并输出解析后的物联网设备数据至应用层。

其中，在步骤201中，物联网中可以有至少一个DTU设备和至少一个物联网设备。物联网设备具有RS485接口，可以采集环境信息，比如物联网设备所处环境的湿度、温度等，也可以执行各种动作指令，即根据指令执行相应的动作，比如根据指令改变自身开关的状态、根据指令采集环境信息等。DTU设备提供RS485接口，支持与至少一个物联网设备连接，能够将RS485设备的数据以LoRaWAN通信的方式接入物联网平台。

这里，实际应用时，物联网平台可以连接至少一个DTU设备，而每个DTU设备又可以连接至少一个物联网设备。当物联网平台可以连接至少两个DTU设备时，每个DTU设备的设备地址不同；相应地，当每个DTU设备连接至少两个物联网设备时，每个物联网设备的设备地址不同，以区分不同的物联网设备。需要说明的是：两个不同DTU设备连接的物联网设备，物联网设备的物联网设备的设备地址可以相同，也可以不同。示例性地，假设物联网平台与DTU设备1和DTU设备2连接；DTU设备1和DTU设备2均连接了一个RS485多合一空气监测器，可以分别称为RS485多合一空气监测器1和RS485多合一空气监测器2，而RS485多合一空气监测器1和RS485多合一空气监测器2和设备地址可以相同也可以不同。也就是说，一个DTU设备所连接的每个物联网设备，需要通过设备地址区分，而不同DTU设备所连接的物联网设备之间，不需要通过设备地址进行区分。

实际应用时，对于第一DTU设备所连接的至少一个物联网设备，可以具有不同的设备地址，相同的通信波特率参数，这样，第一DTU设备可以根据设备地址区分与自身连接的每个物联网设备。其中，通信波特率是指每秒传送的比特（bit）数，用于表示数据传输的快慢，通信波特率的单位为比特每秒（bps，bit per second）。示例性地，在实际通信过程中可以将通信波特率设置为9600bps，即每秒传输9600个bit，也即每秒传输1200个字节。

实际应用时，第一DTU设备接收到物联网设备发送的数据之后，对接收的数据（包含物理网设备的设备数据及物联网设备的设备地址）进行封装，得到第一数据，并将第一数据通过网关发送至物联网平台。

其中，进行封装时，可以将其他需要的信息（比如数据长度、数据校验和等）和接收的数据进行封装。

实际应用时，可以在第一DTU设备上配置轮询指令，所述第一DTU设备周期性向物联网设备发送轮询指令（轮询指令用于指示物联网设备向所述第一DTU设备上报设备数据），使得所述第一DTU设备获得物联网设备的数据，从而通过轮询指令实现对物联网设备数据的轮询，由于应用层没有下发指令到所述第一DTU设备，因此，这种方式获取的数据可以称为物联网平台接收的第一数据是第一DTU设备主动上报的。

基于此，在一实施例中，所述物联网平台接收所述第一DTU设备主动上报的第一数据。

具体地，接收所述第一DTU设备基于向所述第一DTU 设备连接的物联网设备发送的轮询指令上报的第一数据。

这里，实际应用时，所述第一DTU设备可以按照轮询周期周期性向连接的物联网设备发送轮询指令，并接收物联网设备根据轮询上报的设备数据，以及将接收到的设备数据封装成第一数据上报至物联网平台。

其中，第一DTU设备可以通过设备接口接收本地配置的配置指令，也可以通过无线通信网络接收远程配置的配置指令。第一DTU设备可以根据接收到的配置指令，确定与自身连接的各物联网设备的轮询指令和轮询周期。

相应地，当应用层下发指令，所述第一DTU根据应用层下发的指令来获取数据并发送给所述物联网设备，这种方式获取的数据可以称为所述第一数据是所述第一DTU设备被动上报的。

基于此，在一实施例中，所述接收物联网中第一DTU设备通过网关发送的第一数据，包括：

通过所述网关向所述第一DTU设备发送第一指令；接收所述第一DTU设备响应所述第一指令上报的第一数据。

其中，所述物联网平台从应用层获取针对所述第一DTU设备连接的物联网设备的第二指令，即所述应用层向所述物联网平台发送所述第二指令；所述第二指令用于控制所述第一DTU设备连接的物联网设备的状态和/或获取所述第一DTU设备连接的物联网设备的数据；

利用所述第二指令，通过所述网关向所述第一DTU设备发送第一指令。

这里，在无线通信的过程中，可能会出现丢包的情况，从而使得应用层不能针对指令都能够接收到对应的数据，因此，所述物联网平台可以在发送第一指令后，可以启动一个定时器，以判断是否出现了丢包的情况。

基于此，在一实施例中，所述物联网平台发送第一指令后，启动定时器，定时器超时后未接收到所述第一DTU设备上报的第一数据时，输出发送失败的反馈至所述应用层，以便由所述应用层决定是否需要重新发送指令。

实际应用时，每种类型的DTU设备可以对应一个物模型。为了实现多种类型DTU设备的解耦，当所述物联网平台连接多个DTU设备时，可以在物联网平台设置每个DTU设备的设备信息；设备信息包括DTU设备的设备地址、设备类型等信息；当收到一个DTU设备发送的数据时，所述物联网平台可以在本地查询与该DTU设备的设备地址对应的该DTU设备的设备信息；从设备信息中得到该DTU设备的设备类型，从而能够获得该DTU设备对应的物模型。

基于此，在一实施例中，该方法还可以包括：

利用所述第一DTU设备的设备地址，确定所述第一DTU设备的类型；

利用所述第一DTU设备的类型，确定与所述第一DTU设备匹配的物模型。

物模型实际上是一种解析程序，因此，物模型也可以称为物模型解析程序。具体地， DTU设备的物模型可以称为DTU设备的物模型解析程序； DTU设备连接的物联网设备的物模型可以称为子设备物模型解析程序。

实际应用时，为了保证多个服务时下行控制的准确性，可以对物联网设备上报的数据进行标识，以对物联网设备上报的数据进行区分。

基于此，在步骤202和203中，在一实施例中，对所述第一数据进行解析时，还得到所述对应的物联网设备数据的服务序号（也可以称为设备类型服务序号）或者得到所述对应的物联网设备数据的第一任务序号（也可以称为DTU任务列表序号）和第二任务序号（也可以称为设备类型任务序号）；所述对应的物联网设备数据的服务序号能够表征物联网设备数据对应的下行服务；所述第一任务序号能够表征物联网设备数据对应的上行任务在所有上行任务中的顺序；所述第二任务序号能够表征物联网设备数据对应的上行任务。

这里，所述第一DTU设备需要将所述对应的物联网设备数据的服务序号或者所述对应的物联网设备数据的第一任务序号和第二任务序号，以及其他需要的信息和接收的数据进行封装。

其中，在上行，即所述第一DTU设备主动向所述物联网平台上报第一数据的情况下，所述第一DTU配置的轮询指令设置有对应的第一任务序号和第二任务序号。

在下行，即所述第一DTU设备被动向所述物联网平台上报第一数据的情况下，所述第一DTU接收的第二指令包含服务序号。

本申请实施例还提供了一种数据处理方法，如图3所示，该方法包括：

步骤301：物联网中的第一DTU设备通过网关向物联网平台发送第一数据；所述第一DTU设备基于LoRaWAN协议与所述网关通信；在所述物联网中，所述第一DTU设备支持与至少一个物联网设备连接；

步骤302：所述物联网平台收到第一数据后，利用与所述第一DTU设备匹配的物模型，对所述第一数据进行解析，至少得到物联网设备地址和对应的物联网设备数据；

步骤303：所述物联网平台利用与所述物联网设备地址匹配的物联网设备物模型对所述对应的物联网设备数据进行解析，并输出解析后的物联网设备数据至应用层。

这里，需要说明的是：第一DTU设备和物联网平台的具体处理过程已在上文详述，这里不再赘述。

本申请实施例提供的数据处理方法，物联网平台接收物联网中第一DTU设备通过网关发送的第一数据；所述第一DTU设备基于LoRaWAN协议与所述网关通信；在所述物联网中，所述第一DTU设备支持与至少一个物联网设备连接；利用与所述第一DTU设备匹配的物模型，对所述第一数据进行解析，至少得到物联网设备地址和对应的物联网设备数据；利用与所述物联网设备地址匹配的物联网设备物模型对所述对应的物联网设备数据进行解析，并输出解析后的物联网设备数据至应用层。本申请实施例提供的方案，由物联网平台对DTU设备发送的物联网设备进行数据解析，并将解析后的物联网设备数据发送至应用层，使得应用层的应用可以直接根据解析后的物联网设备数据进行数据呈现，无需进行数据解析。与相关技术中由应用层的应用进行数据解析的实现方式相比，降低了应用的开发难度和定制化程度，能够形成标准的解决方案。

下面结合应用实施例对本申请再作进一步详细的描述。

在本应用实施例中，假设一室内需要使用2个RS485多合一空气监测器、1个RS485噪声传感器和1个RS485空调控制器共4个RS485设备，需要使用1个DTU设备来连接4个RS485设备，4个RS485设备的设备信息如表1所示。

表1 设备信息表

图4示出了本申请应用实施例的RS485设备LoRaWAN化架构示意图。如图4所示，传感层上LoRaWAN DTU设备连接四个物联网设备，分别是两个RS485多合一空气监测器、一个RS485噪声传感器、一个RS485空调控制器；LoRaWAN DTU设备能够基于LoRaWAN协议与LoRaWAN网关通信。 也就是说，通过DTU设备将3种类型的4个RS485设备连接到一起，地址分别是addr1~addr4，通过RS485设备地址来进行区分每个RS485设备，同时，设备的通信波特率参数要完全一样，才能保证正常通信。

如图4所示，平台层（即物联网平台）对设备和数据进行管理，如图4所示，主要是通过物模型对数据进行解析。物模型是物联网平台上设备解析的一种模型，它可以将16进制的字节流数据进行解析，生成属性字段和属性值(key,value)的组合。在物模型中，同一类型的多个设备的公共字段的字段名称要保持一致。以噪声传感器为例，类型相同型号不同的多个噪声传感器，每个噪声传感器都具有噪声字段，并不一定都具有高噪声报警字段，因此，可以将噪声字段作为公共字段，并设置相同的字段名称。从物模型的角度来看，DTU是一种边缘网关，RS485设备是边缘网关的子设备，子设备解析后按照标准的接口推送数据到应用层。在平台上进行设备注册时，需要将子设备与边缘网关进行关联，即将DTU设备与连接的RS485设备的设备信息进行关联；其中，在进行关联时，平台层中设备信息中的设备地址要和传感器层的设备地址保持一致，即二者相同；从而使得平台层也能够根据不同的设备地址来调用对应的子设备物模型解析程序。

下面分别从DTU设备主动和被动上报数据的角度描述数据处理的整个流程。

首先，从DTU设备主动上报数据的角度描述数据处理的整个流程。

在这个过程中，DTU设备主动轮询传感器数据；具体地，考虑到LoRaWAN在扩频因子（SF）12通信速率下最多支持51个字节数据，因此需要根据寄存器的地址间距考虑配置多条指令。RS485空调控制器由于3个寄存器相距60个字节，因此如果需要把开关状态、工作模式和温度都上报的话，需要配置3条主动轮询指令。也就是说，需要通过三个上行任务实现对空调控制器开关状态、工作模式和温度的数据上报。以表1中的设备为例，DTU需要配置的轮询指令列表如表2所示。其中，DTU设备可以根据本地配置或者远程配置的配置指令为每个RS485设备配置的轮询指令。

表2 DTU配置的轮询指令列表

其中，在表2中，DTU任务列表序号用来区分不同的上行任务，即每个上行任务对应的顺序，设备类型任务序号用来区分每个RS485设备的不同上行任务（即轮询指令）。这里，对于一个RS485设备来说，由于不同的设备类型任务序号对应不同的轮询指令，相应地，RS495设备上报的数据也不同，因此，对于一个RS485设备来说，所述设备类型任务序号还可以区分所上报的数据的数据类型。示例性地，对于RS85空调控制器，DTU任务列表序号4、5和6用来区分针对RS485空调控制器的三个上行任务（即上报开关状态、上报工作模式和上报温度值）在所有上行任务中的顺序，设备类型任务序号1、2和3用来区分三个上行任务，即可以区分所上报的数据的数据类型（即开关状态数据、工作模式数据和温度值数据）。

在轮询指令配置完成后，DTU设备根据配置的轮询周期，定时发送轮询指令给到RS485设备。RS485设备在收到数据轮询指令后，通过RS485接口将设备数据返回给DTU设备。DTU设备在接收到数据后，需要对数据进行封装（也可以称为对数据进行包装），得到封装后的设备数据。具体地，DTU设备可以为设备数据加上数据帧头、DTU任务列表序号、设备类型任务序号等字段。表3示出了封装后的设备数据的数据帧格式，其中，帧头“0x81”标识该帧的类型为数据帧，数据Data是RS485设备返回的设备数据，在Data中会携带设备地址addr。

表3 数据帧格式

其中，在表3中，1B表示一个字节；XB表示X个字节，即数据所占的字节数为X个字节；具体地，帧头所占的字节数为1，DTU任务列表序号为1个字节，设备类型任务序号所占的字节数为1，数据长度所占的字节数为1；数据所占的字节数为X，数据校验和所占的字节数为1。

实际应用时，不同帧头的帧头内容代表了对应的帧类型。示例性地，当帧头置为0x81时，表示是物联网设备采集的数据帧；帧中Data部分设置的是物联网设备采集的数据；当帧头置为0x03时，表示是对指令执行的结果帧，帧中Data部分设置的是物联网设备对指令的执行结果，比如ACK。

DTU设备对数据进行封装后，基于LoRaWAN协议将数据通过LoRaWAN网关传到物联网平台；物联网平台收到数据之后，会先调用DTU的物模型解析程序对数据进行解析，解析时根据帧头判断数据帧类型，获取设备类型任务序号和RS485设备数据Data，由于在Data中会含有RS485设备地址，由于平台在注册子设备时也会填写该设备地址，因此可以通过设备地址去索引到对应设备信息，从设备信息中可以获知子设备种类，根据子设备种类确定对应的子设备物模型解析程序，从而调用对应的子设备物模型解析程序去对数据进行解析。解析时，可以通过索引DTU任务列表序号去了解该数据帧对应的上行任务，通过索引设备类型任务序号去了解该数据帧的数据类型，从而解析出真正的设备数据，生成标准接口的数据，传输至应用层。这里，需要说明的是，物联网平台中子设备物模型解析程序中定义的设备类型任务序号与数据类型的对应关系应当与DTU设备在配置轮询指令时定义的设备类型任务序号与数据类型的对应关系保持一致，从而保证子设备物模型能正确解析出设备数据的数据类型。

实际应用时，采用上述方案时，很容易对硬件连接进行扩展，比如下次要连接3个多合一空气监测器和2个噪声传感器，只需要在硬件上将这些RS485设备均连接到DTU设备上，同时在DTU中多配置两条轮询指令。物联网平台上利用边缘网关和子设备的解耦能力，就可以实现设备的正确解析，数据解析协议完全不用更改。同时如果再新增1个RS485一氧化碳传感器，只需要在解析上将一氧化碳传感器当成1个子设备，新增对该子设备的物模型解析程序即可，其他设备的物模型解析程序都不用改变。

接着，从DTU设备被动上报数据的角度描述数据处理的整个流程。

DTU设备被动上报数据是指：下行服务获取实时数据和实现对物联网设备的控制。

其中，通过下行服务来实现下行控制，即实现对物联网设备的控制。具体地，针对于每个服务可以设置一个服务序号，通过延时等待来进行判断，收到数据ACK或者等待超时则对上层SaaS应用进行反馈，实现下行调用接口时数据不会混淆，也不用根据数据长度去进行数据类型的判断，这是因为：去调整数据长度的话可能会改变RS485设备需要写入的寄存器的相邻寄存器的值，造成不可预料的后果，因此数据长度不变。

以RS485空调控制器为例，假设应用层要求控制RS485空调控制器的开关状态为开，工作模式为制冷，在空调控制器上，由于开关状态为开，工作模式为制冷这两个控制位对应的寄存器的地址相距太远，因此需要通过两帧数据才能下发开关状态为开，工作模式为制冷这两个控制指令，从而实现开关状态为开，工作模式为制冷这两个控制。也就是说，需要通过两个下行服务实现对控制空调控制器开关状态和工作模式的下行控制。当物联网平台下行控制RS485空调控制器的开关状态和工作模式时，空调控制器正常接收到两帧数据后，会针对每帧数据反馈一个当前状态值，并且反馈的数据长度也是完全一样的，很容易造成数据的混淆。因此，物联网平台新增设备类型服务序号来对两帧数据进行区分，也即对两个下行服务进行区分。根据设备类型服务序号，物联网平台能够对两帧数据进行区分，以及对每帧数据的反馈数据进行区分，避免了下行调用接口时数据的混淆。

这里，需要说明的是：针对不同RS485设备的控制指令需要通过不同的下行服务下发至相应的RS485设备。针对同一个RS485设备的控制指令可以通过一个或多个下行服务下发至RS485设备，具体地，当应用层针对RS85设备下发一个控制指令时，可以通过一个下行服务实现对RS485设备的控制；当应用层针对RS485设备下发的多个控制指令对应的寄存器的地址相距不远时，可以通过一个下行服务实现对RS485设备的多个控制；当应用层针对RS85设备下发的多个控制指令对应的寄存器的地址相距太远时，需要通过多个下行服务实现对RS485设备的多个控制。RS485空调控制器设备类型服务序号可以参照表4。

表4 RS485空调控制器设备类型服务序号表

其中，在表4中，保留位用来区分用于获取数据的数据帧和用于下行控制的数据帧，也即用于区分下行服务中的获取数据和下行控制。示例性地，当保留位置为0x00时，表示是用于下行控制的数据帧，即下行服务用于下行控制；当保留位置为0x01时，表示是用于获取数据的数据帧，即下行服务用于获取数据。

数据处理的流程包括以下步骤：

步骤1：应用层调用服务接口进行下行控制，控制开关状态为开，工作模式为制冷；

步骤2：平台层接收到接口调用后，将指令发给子设备（RS485空调控制器）的物模型解析程序，子设备的物模型解析程序会定义根据接口种类确定对应的服务序号，比如控制空调控制器开关状态的服务序号为1，控制工作模式的服务序号为2；

步骤3：子设备的物模型解析程序会将服务序号和数据（即指令）一起传给DTU的物模型解析程序，DTU的物模型解析程序会对数据加入帧头进行包装；

步骤4：平台上下发对应的16进制字节流数据到网关；

步骤5：网关透传数据到真实的DTU设备，真实的DTU设备会对数据进行解析，然后将数据传送给RS485设备；

步骤6：RS485设备收到控制指令后执行对应动作，改变设备当前状态，同时返回一个ACK（即设备数据），DTU设备收到ACK后会将ACK传到平台；

步骤7：平台上的DTU的物模型解析程序对数据进行解析，向子设备的物模型解析程序返回对应的服务序号和数据；

步骤8：子设备的物模型解析程序再根据服务序号对数据进行解析，将数据传到应用层，从而实现整个链路的完整性,保证数据不会出错。

其中，实际应用时，在步骤6中，RS485设备除了返回一个ACK，也可以进一步返回一个控制指令所对应的RS485设备的寄存器的地址，DTU设备收到ACK和寄存器地址后会将ACK和寄存器地址一并传输到物联网平台。

其中，实际应用时，如果数据在无线通信时丢包，则无法收到正确的数据状态ACK，此时，平台层会接收到一个来自LoRaWAN底层平台（即平台层底层的LoRaWAN网络协议平台）的超时反馈。DTU的物模型解析程序和子设备的物模型解析程序均会根据任务序号判断出是哪个服务超时了，从而给应用层返回一个发送失败的反馈，让上行应用去判断是否需要重发去控制空调控制器的开关状态。下行服务除了控制设备状态，也可以用于获取实时数据，比如表4中的服务序号3对应的任务就是用来读取RS485空调控制器的实时温度。

在实际应用中，一般上行数据都采用主动轮询模式，下行控制才采用数据透传模式，从而减少空中的数据通信时间，减少数据冲撞概率。在主动轮询时，使用帧头、第一任务序号和第二任务序号来实现轮询的数据帧的区别，保障在同等数据长度时也能保障数据帧的正确解析。在下行控制时，使用帧头和服务序号来区别不同服务，保障有多个服务时下行控制的准确性。

本申请实施例提供的方案，通过配置轮询指令实现对RS485设备的主动轮询，根据配置的轮询周期，DTU定时发送轮询指令给到RS485设备的数据发送到平台。上报数据时通过轮询时的第一任务序号和第二任务序号解决不同数据类型无法区分的问题，下发控制时通过服务序号进行区分，便于平台对设备进行数据解析。同时，利用物联网平台中的物模型解析，将LoRaWAN DTU作为一种边缘网关，将传统RS485设备作为边缘网关的子设备，一个DTU支持连接多类设备，同时连接的数量也是灵活可变的。利用边缘网关和子设备物模型解析时的数据解耦功能，对上层SaaS应用提供统一的接口，扩展性强，便于在真实项目中应用。

从上面的描述可以看出，本申请实施例提供的方案，具有以下优点：

（1）支持在不改***件的前提下，快速实现传统RS485设备的LoRaWAN化，减少开发周期和开发成本，实现产品标准化和工程化；（2）支持RS485设备定时主动轮询上传数据和下行服务控制设备，不需要利用数据长度来进行区分解析，可靠性高；

（3）利用物模型中边缘网关和子设备的设计分离手段，实现数据解耦，在不改***件连接和中间数据解析的情况下，实现多种类型多个设备数据上传，对上层SaaS应用提供统一的接口，扩展性强。

也就是说，本申请实施例提供的方案，硬件上支持多种类型多个设备连接，软件解析上实现一次开发多次应用，能够解决传统RS485设备入网麻烦、项目定制化属性强、无法对上层SaaS应用解耦的问题，提高设备的开发和管理效率，减少软件解析和SaaS 应用的开发工作量。

为了实现本申请实施例的方法，本申请实施例还提供了一种数据处理装置，设置在物联网平台上。如图5所示，所述数据处理装置500包括：接收模块501、第一解析模块502和第二解析模块503；其中，

接收模块501，用于接收物联网中第一DTU设备通过网关发送的第一数据；所述第一DTU设备基于LoRaWAN协议与所述网关通信；在所述物联网中，所述第一DTU设备支持与至少一个物联网设备连接；

第一解析模块502，用于利用与所述第一DTU设备匹配的物模型，对所述第一数据进行解析，至少得到物联网设备地址和对应的物联网设备数据；

第二解析模块503，利用与所述物联网设备地址匹配的物联网设备物模型对所述对应的物联网设备数据进行解析，并输出解析后的物联网设备数据。

其中，在一实施例中，所述第二解析模块503，还用于：

从本地的所述第一DTU设备所连接的至少一个物联网设备每个物联网设备的设备信息中，查找与所述物联网设备地址对应的设备信息；

从查找到的设备信息中获取设备类型；

利用所述设备类型，确定与所述物联网设备地址匹配的物联网设备物模型。

在一实施例中，所述第一解析模块502，用于对所述第一数据进行解析时，还得到所述对应的物联网设备数据的服务序号或者得到所述对应的物联网设备数据的第一任务序号和第二任务序号；所述对应的物联网设备数据的服务序号能够表征物联网设备数据对应的下行服务；所述第一任务序号能够表征物联网设备数据对应的上行任务在所有上行任务中的顺序；所述第二任务序号能够表征物联网设备数据对应的上行任务。

在一实施例中，所述第一解析模块502，还用于：

利用所述第一DTU设备的设备地址，确定所述第一DTU设备的类型；

利用所述第一DTU设备的类型，确定与所述第一DTU设备匹配的物模型。

在一实施例中，所述接收模块501，具体用于：

接收所述第一DTU设备主动上报的第一数据；

或者，

通过所述网关向所述第一DTU设备发送第一指令；接收所述第一DTU设备响应所述第一指令上报的第一数据。

在一实施例中，所述接收模块501，具体用于：

接收所述第一DTU设备基于向所述第一DTU 设备连接的物联网设备发送的轮询指令上报的第一数据。

在一实施例中，所述接收模块501，还用于：

从所述应用层获取针对所述第一DTU设备连接的物联网设备的第二指令；所述第二指令用于控制所述第一DTU设备连接的物联网设备的状态和/或获取所述第一DTU设备连接的物联网设备的数据；

该装置还可以包括：发送模块，用于利用所述第二指令，通过所述网关向所述第一DTU设备发送第一指令。

其中，在一实施例中，所述发送模块，还用于在发送第一指令后，启动定时器，超时后未接收到所述第一DTU设备上报的第一数据时，输出发送失败的反馈。

实际应用时，所述接收模块501和发送模块可由数据处理装置中的通信接口结合处理器实现；所述第一解析模块502和所述第二解析模块503可由数据处理装置中的处理器实现。

需要说明的是：上述实施例提供的数据处理装置在进行数据处理时，仅以上述各程序模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述处理分配由不同的程序模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的程序模块，以完成以上描述的全部或者部分处理。另外，上述实施例提供的数据处理装置与数据处理方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

基于上述程序模块的硬件实现，且为了实现本申请实施例的方法，本申请实施例还提供了一种物联网平台，如图6所示，该物联网平台600包括：

通信接口601，能够与其他设备（比如网关）进行信息交互；

处理器602，与所述通信接口601连接，以实现与其他设备进行信息交互，用于运行计算机程序时，执行上述一个或多个技术方案提供的方法。而所述计算机程序存储在存储器603上。

具体地，所述通信接口601，用于接收物联网中第一DTU设备通过网关发送的第一数据；所述第一DTU设备基于LoRaWAN协议与所述网关通信；在所述物联网中，所述第一DTU设备支持与至少一个物联网设备连接；

所述处理器602，用于利用与所述第一DTU设备匹配的物模型，对所述第一数据进行解析，至少得到物联网设备地址和对应的物联网设备数据；以及利用与所述物联网设备地址匹配的物联网设备物模型对所述对应的物联网设备数据进行解析，并输出解析后的物联网设备数据。

其中，在一实施例中，所述处理器602，还用于：

从本地的所述第一DTU设备所连接的至少一个物联网设备每个物联网设备的设备信息中，查找与所述物联网设备地址对应的设备信息；

从查找到的设备信息中获取设备类型；

利用所述设备类型，确定与所述物联网设备地址匹配的物联网设备物模型。

在一实施例中，所述处理器602，用于对所述第一数据进行解析时，还得到所述对应的物联网设备数据的服务序号或者得到所述对应的物联网设备数据的第一任务序号和第二任务序号；所述对应的物联网设备数据的服务序号能够表征物联网设备数据对应的下行服务；所述第一任务序号能够表征物联网设备数据对应的上行任务在所有上行任务中的顺序；所述第二任务序号能够表征物联网设备数据对应的上行任务。

在一实施例中，所述处理器602，还用于：

利用所述第一DTU设备的设备地址，确定所述第一DTU设备的类型；

利用所述第一DTU设备的类型，确定与所述第一DTU设备匹配的物模型。

在一实施例中，所述通信接口601，具体用于：

接收所述第一DTU设备主动上报的第一数据；

或者，

通过所述网关向所述第一DTU设备发送第一指令；接收所述第一DTU设备响应所述第一指令上报的第一数据。

在一实施例中，所述通信接口601，具体用于接收所述第一DTU设备基于向所述第一DTU 设备连接的物联网设备发送的轮询指令上报的第一数据。

在一实施例中，所述通信接口601，还用于：

从所述应用层获取针对所述第一DTU设备连接的物联网设备的第二指令；所述第二指令用于控制所述第一DTU设备连接的物联网设备的状态和/或获取所述第一DTU设备连接的物联网设备的数据；

利用所述第二指令，通过所述网关向所述第一DTU设备发送第一指令。

在一实施例中，所述通信接口601，还用于在发送第一指令后，启动定时器，超时后未接收到所述第一DTU设备上报的第一数据时，输出发送失败的反馈。

需要说明的是：处理器602的具体处理过程可参照上述方法理解。

当然，实际应用时，物联网平台600中的各个组件通过总线***604耦合在一起。可理解，总线***604用于实现这些组件之间的连接通信。总线***604除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见，在图6中将各种总线都标为总线***604。

本申请实施例中的存储器603用于存储各种类型的数据以支持物联网平台600的操作。这些数据的示例包括：用于在物联网平台600上操作的任何计算机程序。

上述本申请实施例揭示的方法可以应用于所述处理器602中，或者由所述处理器602实现。所述处理器602可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过所述处理器602中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的所述处理器602可以是通用处理器、数字信号处理器（DSP，Digital SignalProcessor），或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。所述处理器602可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤，可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于存储介质中，该存储介质位于存储器603，所述处理器602读取存储器603中的信息，结合其硬件完成前述方法的步骤。

在示例性实施例中，物联网平台600可以被一个或多个应用专用集成电路（ASIC，Application Specific Integrated Circuit）、DSP、可编程逻辑器件（PLD，ProgrammableLogic Device）、复杂可编程逻辑器件（CPLD，Complex Programmable Logic Device）、现场可编程门阵列（FPGA，Field-Programmable Gate Array）、通用处理器、控制器、微控制器（MCU，Micro Controller Unit）、微处理器（Microprocessor）、或者其他电子元件实现，用于执行前述方法。

可以理解，本申请实施例的存储器603可以是易失性存储器或者非易失性存储器，也可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器（ROM，Read Only Memory）、可编程只读存储器（PROM，Programmable Read-Only Memory）、可擦除可编程只读存储器（EPROM，Erasable Programmable Read-Only Memory）、电可擦除可编程只读存储器（EEPROM，Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）、磁性随机存取存储器（FRAM，ferromagnetic random access memory）、快闪存储器（FlashMemory）、磁表面存储器、光盘、或只读光盘（CD-ROM，Compact Disc Read-Only Memory）；磁表面存储器可以是磁盘存储器或磁带存储器。易失性存储器可以是随机存取存储器（RAM，Random Access Memory），其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器（SRAM，Static Random Access Memory）、同步静态随机存取存储器（SSRAM，Synchronous Static Random Access Memory）、动态随机存取存储器（DRAM，Dynamic Random Access Memory）、同步动态随机存取存储器（SDRAM，Synchronous Dynamic Random Access Memory）、双倍数据速率同步动态随机存取存储器（DDRSDRAM，Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory）、增强型同步动态随机存取存储器（ESDRAM，Enhanced Synchronous Dynamic Random AccessMemory）、同步连接动态随机存取存储器（SLDRAM，SyncLink Dynamic Random AccessMemory）、直接内存总线随机存取存储器（DRRAM，Direct Rambus Random Access Memory）。本申请实施例描述的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。

为了实现本申请实施例提供的方法，本申请实施例还提供了一种数据处理***，如图7所示，该***包括：物联网平台701及DTU设备702。

这里，需要说明的是：所述物联网平台701及DTU设备702的具体处理过程已在上文详述，这里不再赘述。

在示例性实施例中，本申请实施例还提供了一种存储介质，即计算机存储介质，具体为计算机可读存储介质，例如包括存储计算机程序的存储器603，上述计算机程序可由物联网平台600的处理器602执行，以完成前述方法所述步骤。计算机可读存储介质可以是FRAM、ROM、PROM、EPROM、EEPROM、Flash Memory、磁表面存储器、光盘、或CD-ROM等存储器。

需要说明的是：“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

另外，本申请实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。

以上所述，仅为本申请的较佳实施例而已，并非用于限定本申请的保护范围。

Claims (12)

1.一种数据处理方法，其特征在于，应用于物联网平台，包括：

接收物联网中第一数据传输单元DTU设备通过网关发送的第一数据；所述第一DTU设备基于长距离广域网络LoRaWAN协议与所述网关通信；在所述物联网中，所述第一DTU设备支持与至少一个物联网设备连接；

利用与所述第一DTU设备匹配的物模型，对所述第一数据进行解析，至少得到物联网设备地址和对应的物联网设备数据；

利用与所述物联网设备地址匹配的物联网设备物模型对所述对应的物联网设备数据进行解析，并输出解析后的物联网设备数据至应用层。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

从本地的所述第一DTU设备所连接的至少一个物联网设备每个物联网设备的设备信息中，查找与所述物联网设备地址对应的设备信息；

从查找到的设备信息中获取设备类型；

利用所述设备类型，确定与所述物联网设备地址匹配的物联网设备物模型。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述第一数据进行解析时，还得到所述对应的物联网设备数据的服务序号或者得到所述对应的物联网设备数据的第一任务序号和第二任务序号；所述对应的物联网设备数据的服务序号能够表征物联网设备数据对应的下行服务；所述第一任务序号能够表征物联网设备数据对应的上行任务在所有上行任务中的顺序；所述第二任务序号能够表征物联网设备数据对应的上行任务。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

利用所述第一DTU设备的设备地址，确定所述第一DTU设备的类型；

利用所述第一DTU设备的类型，确定与所述第一DTU设备匹配的物模型。

5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述接收物联网中第一DTU设备通过网关发送的第一数据，包括：

接收所述第一DTU设备主动上报的第一数据；

或者，

通过所述网关向所述第一DTU设备发送第一指令；接收所述第一DTU设备响应所述第一指令上报的第一数据。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述接收所述第一DTU设备主动上报的第一数据，包括：

接收所述第一DTU设备基于向所述第一DTU 设备连接的物联网设备发送的轮询指令上报的第一数据。

7.根据权利要5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

从所述应用层获取针对所述第一DTU设备连接的物联网设备的第二指令；所述第二指令用于控制所述第一DTU设备连接的物联网设备的状态和/或获取所述第一DTU设备连接的物联网设备的数据；

利用所述第二指令，通过所述网关向所述第一DTU设备发送第一指令。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

发送第一指令后，启动定时器，超时后未接收到所述第一DTU设备上报的第一数据时，输出发送失败的反馈至所述应用层。

9.一种数据处理装置，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收物联网中第一数据传输单元DTU设备通过网关发送的第一数据；所述第一DTU设备基于长距离广域网络LoRaWAN协议与所述网关通信；在所述物联网中，所述第一DTU设备支持与至少一个物联网设备连接；

第一解析模块，用于利用与所述第一DTU设备匹配的物模型，对所述第一数据进行解析，至少得到物联网设备地址和对应的物联网设备数据；

第二解析模块，利用与所述物联网设备地址匹配的物联网设备物模型对所述对应的物联网设备数据进行解析，并输出解析后的物联网设备数据至应用层。

10.一种物联网平台，其特征在于，包括：通信接口及处理器；其中，

所述通信接口，用于接收物联网中第一数据传输单元DTU设备通过网关发送的第一数据；所述第一DTU设备基于长距离广域网络LoRaWAN协议与所述网关通信；在所述物联网中，所述第一DTU设备支持与至少一个物联网设备连接；

所述处理器，用于利用与所述第一DTU设备匹配的物模型，对所述第一数据进行解析，至少得到物联网设备地址和对应的物联网设备数据；并利用与所述物联网设备地址匹配的物联网设备物模型对所述对应的物联网设备数据进行解析，并通过所述通信接口输出解析后的物联网设备数据至应用层。

11.一种物联网平台，其特征在于，包括：处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器，

其中，所述处理器用于运行所述计算机程序时，执行权利要求1至8任一项所述方法的步骤。

12.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至8任一项所述方法的步骤。

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