CN114172800A - Knx多网关通信方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种KNX多网关通信方法、装置、设备及存储介质，针对现有的KNX网关通信，一次只能连接一个KNX网关，在KNX多网关通信的情况下，操作复杂，费时又费力的问题，通过配置KNX网关数据于上位机，该KNX网关数据包括主机IP、KNX组播地址、KNX组播端口号、通讯链接端口号、数据通信端口号、KNX网关IP、KNX网关端口号；批量建立上位机与多个KNX网关的通信连接，采用管道通信方式与各KNX网关进行数据交互。可批量操作与多个KNX网关同时建立连接、同时断开连接；连接建立后，直至用户主动断开连接，只需要关注数据通信即可；并且，采用管道数据通信建立队列机制，避免了因大量数据涌入导致KNX总线堵塞无法正常通信的问题。

Description

KNX多网关通信方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本发明属于网络通信的技术领域，尤其涉及一种KNX多网关通信方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
KNX是Konnex的缩写，该协议以EIB为基础，兼顾了BatiBus和EHSA的物理层规范，并吸收了BatiBus和EHSA中配置模式等优点，提供了家庭、楼宇自动化的完整解决方案。
目前的KNX通信上位机软件，例如ETS(KNX协会统一指定的KNX程序设计工具软件)，只能同时与一个KNX网关建立连接并进行数据通信，当需要与另一个KNX网关进行数据通信时，需要先断开与上一个KNX网关建立的连接，并选择新的网关重新建立连接，才可以进行数据通信。
运用在实际项目中，就会出现：有多少个KNX网关，就需要配置多少个上位机通信软件，并且每一个上位机通信软件都需要安装在不同的PC主机上；或者有多个KNX网关，却只配置了一个上位机通信软件，需要通过编写大量的自动化脚本或者靠人工手动切换KNX网关进行数据通信。
若在实际项目中有大量的KNX终端设备，却只使用了一个KNX通信网关，则会由于KNX网关连接的终端设备过多，造成数据通信延时甚至于无法进行数据通信。
以上的情况不仅增加了项目的成本及操作复杂程度，也造成了人力和时间的浪费。
发明内容
本发明的目的是提供一种KNX多网关通信方法，使得用户在进行多KNX网关数据通信操作的时候，不需要来回重复的断开连接、建立连接，只需在开始使用软件时与所有的KNX网关一齐建立连接；在退出时，与所有的KNX网关一齐断开连接；中间具体操作时，不用担心其他网关的连接状态，直接选择目标网关进行数据通信操作即可。
为解决上述问题，本发明的技术方案为：
一种KNX多网关通信方法，包括：
配置KNX网关数据于上位机，所述KNX网关数据包括主机IP、KNX组播地址、KNX组播端口号、通讯链接端口号、数据通信端口号、KNX网关IP、KNX网关端口号；
批量建立上位机与多个KNX网关的通信连接，采用管道通信方式与各KNX网关进行数据交互。
根据本发明一实施例，所述批量建立上位机与多个KNX网关的通信连接进一步包括：
根据KNX网关的数量，开启相同数量的线程；
对每个线程配置一子进程，用于显示上位机与KNX网关通信的数据；
所述子进程接收上位机发送的KNX网关数据，自动建立与相应KNX网关的连接，并返回连接结果至上位机。
根据本发明一实施例，所述采用管道通信方式与各KNX网关进行数据交互进一步包括：
对每个KNX网关配置一线程，对每个线程开启一子进程；基于所述子进程的建立，对相应的线程配置数据流入管道及数据流出管道，并且，所述子进程自动连接所述数据流入管道及所述数据流出管道；
当上位机通过线程的数据流出管道传输数据至相应子进程的数据流入管道时，所述子进程监听到数据流入事件，获取数据并下发至KNX网关；
当KNX网关传输数据给上位机时，相应子进程通过数据流出管道将数据传输至对应线程的数据流入管道，所述线程监听到数据流入事件后，获取数据并上传至上位机。
根据本发明一实施例，对于建立连接的KNX网关，定期检测KNX网关的连接状态是否正常，若出现异常则自动断开，重新建立连接。
一种KNX多网关通信装置，包括：
数据配置模块，用于配置KNX网关数据于上位机，所述KNX网关数据包括主机IP、KNX组播地址、KNX组播端口号、通讯链接端口号、数据通信端口号、KNX网关IP、KNX网关端口号；
批量通信模块，用于批量建立上位机与多个KNX网关的通信连接，采用管道通信方式与各KNX网关进行数据交互。
根据本发明一实施例，所述批量通信模块包括连接建立单元及管道通信单元；
所述连接建立单元根据KNX网关的数量，开启相同数量的线程；对每个线程配置一子进程，用于显示上位机与KNX网关通信的数据；所述子进程接收上位机发送的KNX网关数据，自动建立与相应KNX网关的连接，并返回连接结果至上位机；
所述管道通信单元基于所述子进程的建立，对相应的线程配置数据流入管道及数据流出管道，并且，所述子进程自动连接所述数据流入管道及所述数据流出管道；当上位机通过线程的数据流出管道传输数据至相应子进程的数据流入管道时，所述子进程监听到数据流入事件，获取数据并下发至KNX网关；当KNX网关传输数据给上位机时，相应子进程通过数据流出管道将数据传输至对应线程的数据流入管道，所述线程监听到数据流入事件后，获取数据并上传至上位机。
一种KNX多网关通信设备，包括：
存储器和处理器，所述存储器中存储有指令，所述存储器和所述处理器通过线路互连；
所述处理器调用所述存储器中的所述指令，实现本发明一实施例中的KNX多网关通信方法。
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质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本发明一实施例中的KNX多网关通信方法。
本发明由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：
本发明一实施例中的KNX多网关通信方法，针对现有的KNX网关通信，一次只能连接一个KNX网关，在KNX多网关通信的情况下，操作复杂，费时又费力的问题，通过配置KNX网关数据于上位机，该KNX网关数据包括主机IP、KNX组播地址、KNX组播端口号、通讯链接端口号、数据通信端口号、KNX网关IP、KNX网关端口号；批量建立上位机与多个KNX网关的通信连接，采用管道通信方式与各KNX网关进行数据交互。可批量操作与多个KNX网关同时建立连接、同时断开连接；连接建立后，直至用户主动断开连接，用户不需要再关注网关连接的建立与关闭，只需要关注数据通信即可；切换KNX网关进行数据通信时，不需要先断开与上一个网关的连接，再与新的目标网关建立连接；并且，采用管道数据通信建立队列机制，避免了因大量数据涌入导致KNX总线堵塞无法正常通信的问题。
附图说明
图1为本发明一实施例中的上位机软件界面示意图；
图2为本发明一实施例中的上位机与KNX网关建立连接的架构图；
图3为本发明一实施例中的管道通信示意图；
图4为本发明一实施例中的KNX多网关通信装置框图；
图5为本发明一实施例中的KNX多网关通信设备示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种KNX多网关通信方法、装置、设备及存储介质作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。
实施例一
KNX网关：介于KNX通信上位机软件与KNX终端产品设备(如：KNX照明模块)的数据交互设备。上位机软件通过下发数据包至KNX网关，再由KNX网关下发到终端产品设备；终端产品设备生产数据后，发送到KNX网关，再由KNX网关发送到上位机软件。
目前的KNX通信上位机软件，例如ETS(KNX协会统一指定的KNX程序设计工具软件)，只能同时与一个KNX网关建立连接并进行数据通信，当需要与另一个KNX网关进行数据通信时，需要先断开与上一个KNX网关建立的连接，并选择新的网关重新建立连接，才可以进行数据通信。若有多个KNX网关，却只配置了一个上位机通信软件，需要通过编写大量的自动化脚本或者靠人工手动切换KNX网关进行数据通信；若多个KNX终端设备，却只使用了一个KNX通信网关，则会由于KNX网关连接的终端设备过多，造成数据通信延时甚至于无法进行数据通信。
针对上述问题，本实施例提供了一种KNX多网关通信方法用于上位机软件，可直接与所有的KNX网关建立连接，为每一个KNX网关生成了一个子进程，上位机软件则作为父进程，利用管道技术实现父子进程之间的通信，配合多线程、多进程，从而实现多个KNX网关通信；用户只需要选择目标网关就可以进行数据通信或者针对于具体项目业务做定化的开发。
该KNX多网关通信方法包括：
配置KNX网关数据于上位机，该KNX网关数据包括主机IP、KNX组播地址、KNX组播端口号、通讯链接端口号、数据通信端口号、KNX网关IP、KNX网关端口号；
批量建立上位机与多个KNX网关的通信连接，采用管道通信方式与各KNX网关进行数据交互。
其中，配置KNX网关数据于上位机，可以理解为，上位机软件界面上有添加网关数据的设置项，主要添加的网关数据包括：上位机所在主机IP、KNX组播地址、KNX组播端口号、通讯链接端口号、数据通信端口号、KNX网关IP、KNX网关端口号。网关数据添加完成后，在界面中做出直观展示，请参看图1，方便用户快速的了解添加的网关数据情况。该网关数据添加后还可以修改。
批量建立上位机与多个KNX网关的通信连接，采用管道通信方式与各KNX网关进行数据交互。其中，批量建立上位机与多个KNX网关的通信连接，可理解为，上位机界面上配置有一键连接/断开的按钮，网关数据添加完成后，用户操作该按钮，上位机同时与所有的网关建立连接。网关连接建立成功后，界面中有直观的效果展示该网关已经建立连接。
具体的，请参看图2，首先软件根据KNX网关的数量，开启与之相等的线程，之所以要先开启线程，是因为不同线程可以执行不同的任务操作，这样用户对于每一个网关的具体操作(体现在数据包的具体内容中)就可以不一致。
当线程开启成功后，每一个线程再单独开启一个子进程。采用子进程是为了可以使用界面直观展示上位机与KNX网关通信的数据，这样做是为了考虑用户再调试、测试过程中可以直观查看数据收发情况。
子进程开启成功后，上位机(即父进程)通过管道技术将每一个KNX网关的基础数据下发至子进程，子进程获取数据，自动开始建立与KNX网关的连接。
网关连接建立成功后，子进程将连接建立成功的数据包上传给上位机，此时，用户就可以开始进行与KNX网关的数据通信。
上位机与KNX网关的数据通信采用管道技术，请参看图3。管道一种用于在进程间共享数据的通信方式，其实质是一段共享内存。Windows***为这段共享的内存设计采用数据流I/0的方式来访问，由一个进程读、另一个进程写，类似于一个管道两端。管道是单向的，意味着数据只能从父进程流向子进程，或者从子进程流向父进程，且一个管道只能被一个进程使用，当父进程拥有一个数据流出管道时，子进程必须建立一个对应的数据流入管道，两个管道对接，才能将数据从父进程传向子进程；同样，父进程的数据流入管道，必须由子进程的数据流出管道相配合，才能将数据从子进程上传至父进程。
在本实施例中，当子进程成功建立的那一刻，每一个线程就已经建立数据流入管道、数据流出管道。线程下，对应的子进程也已经连接数据流入管道、数据流出管道两个管道。同时线程内开启了一个循环处理，用来监听线程的数据流入管道；子进程内也开启一个循环处理，用来监听子进程的数据流入管道。
用户在上位机选择网关进行数据通信(此时，仍然需要有选择网关的操作，但是不需要再进行其他的操作，例如：断开其他网关连接等)，编写完数据包后，触发下发指令，软件会将数据包以数据流的形式，通过对应线程的数据流出管道，传输至对应子进程的数据流入管道，子进程内循环处理监听到数据流入管道有数据流入后，解析数据流并获取完整的数据包，并将之下发至KNX网关；数据成功下发至KNX网关并处理后，子进程主动调用数据流出管道，将成功的数据包上传至对应线程的数据流入管道，并由线程的循环处理监听后，反馈至上位机。
对于建立连接的KNX网关，定期检测KNX网关的连接状态是否正常，若出现异常则自动断开，重新建立连接。实际应用中，可每隔一定的时间(如1分钟)检测一次，当超过三次(含三次)检测异常后，主动提醒KNX网关连接异常，并自动断开与KNX网关建立的连接，然后尝试重新建立连接。
本实施例中的KNX多网关通信方法，基于KNX单网关通信，通过匿名管道技术，配合多线程、多进程实现。其中，由于上位机下发的数据包带有目标KNX网关的标志，可以使得数据包定向流转，从而准确的实现KNX多网关数据通信。该KNX多网关通信方法可批量操作与多个KNX网关同时建立连接、同时断开连接。连接建立后，直至用户主动断开连接，用户不需要再关注网关连接的建立与关闭，只需要关注数据通信即可；自动检测网关的连接状态是否正常，超过三次(含三次)检测不正常，则自动断开连接并重连；通过管道数据通信建立的队列机制，避免因大量数据涌入导致KNX总线堵塞无法正常通信的问题。
实施例二
本实施例提供了一种KNX多网关通信装置，请参看图4，该KNX多网关通信装置包括：
数据配置模块1，用于配置KNX网关数据于上位机，所述KNX网关数据包括主机IP、KNX组播地址、KNX组播端口号、通讯链接端口号、数据通信端口号、KNX网关IP、KNX网关端口号；
批量通信模块2，用于批量建立上位机与多个KNX网关的通信连接，采用管道通信方式与各KNX网关进行数据交互。
其中，批量通信模块2包括连接建立单元201及管道通信单元202。连接建立单元201根据KNX网关的数量，开启相同数量的线程；对每个线程配置一子进程，用于显示上位机与KNX网关通信的数据；该子进程接收上位机发送的KNX网关数据，自动建立与相应KNX网关的连接，并返回连接结果至上位机。
管道通信单元202基于连接建立单元201创建的子进程，对相应的线程配置数据流入管道及数据流出管道，并且，该子进程自动连接所述数据流入管道及所述数据流出管道；当上位机通过线程的数据流出管道传输数据至相应子进程的数据流入管道时，子进程监听到数据流入事件，获取数据并下发至KNX网关；当KNX网关传输数据给上位机时，相应子进程通过数据流出管道将数据传输至对应线程的数据流入管道，该线程监听到数据流入事件后，获取数据并上传至上位机。
本实施例中的KNX多网关通信装置是与实施例一中的KNX多网关通信方法相对应的装置，上述数据配置模块1及批量通信模块2的功能及实现方法均如上述实施例一所述，在此不再赘述。
实施例三
本实施例提供了一种KNX多网关通信设备。请参看图5，该KNX多网关通信设备500可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上处理器(centralprocessing units，CPU)510(例如，一个或一个以上处理器)和存储器520，一个或一个以上存储应用程序533或数据532的存储介质530(例如一个或一个以上海量存储设备)。其中，存储器520和存储介质530可以是短暂存储或持久存储。存储在存储介质530的程序可以包括一个或一个以上模块(图示没标出)，每个模块可以包括对KNX多网关通信设备500中的一系列指令操作。
进一步地，处理器510可以设置为与存储介质530通信，在KNX多网关通信设备500上执行存储介质530中的一系列指令操作。
KNX多网关通信设备500还可以包括一个或一个以上电源540，一个或一个以上有线或无线网络接口550，一个或一个以上输入输出接口560，和/或，一个或一个以上操作***531，例如Windows Serve、Vista等等。
本领域技术人员可以理解，图5示出的KNX多网关通信设备结构并不构成对KNX多网关通信设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以为非易失性计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质也可以为易失性计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质中存储有指令，当该指令在计算机上运行时，使得计算机执行实施例一中的KNX多网关通信方法的步骤。
实施例二中的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件的形式体现出来，该计算机软件存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-only memory，ROM)、随机存取存储器(Random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置及设备的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式。即使对本发明作出各种变化，倘若这些变化属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本发明的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种KNX多网关通信方法，其特征在于，包括：
配置KNX网关数据于上位机，所述KNX网关数据包括主机IP、KNX组播地址、KNX组播端口号、通讯链接端口号、数据通信端口号、KNX网关IP、KNX网关端口号；
批量建立上位机与多个KNX网关的通信连接，采用管道通信方式与各KNX网关进行数据交互。
2.如权利要求1所述的KNX多网关通信方法，其特征在于，所述批量建立上位机与多个KNX网关的通信连接进一步包括：
根据KNX网关的数量，开启相同数量的线程；
对每个线程配置一子进程，用于显示上位机与KNX网关通信的数据；
所述子进程接收上位机发送的KNX网关数据，自动建立与相应KNX网关的连接，并返回连接结果至上位机。
3.如权利要求1所述的KNX多网关通信方法，其特征在于，所述采用管道通信方式与各KNX网关进行数据交互进一步包括：
对每个KNX网关配置一线程，对每个线程开启一子进程；基于所述子进程的建立，对相应的线程配置数据流入管道及数据流出管道，并且，所述子进程自动连接所述数据流入管道及所述数据流出管道；
当上位机通过线程的数据流出管道传输数据至相应子进程的数据流入管道时，所述子进程监听到数据流入事件，获取数据并下发至KNX网关；
当KNX网关传输数据给上位机时，相应子进程通过数据流出管道将数据传输至对应线程的数据流入管道，所述线程监听到数据流入事件后，获取数据并上传至上位机。
4.如权利要求1所述的KNX多网关通信方法，其特征在于，对于建立连接的KNX网关，定期检测KNX网关的连接状态是否正常，若出现异常则自动断开，重新建立连接。
5.一种KNX多网关通信装置，其特征在于，包括：
数据配置模块，用于配置KNX网关数据于上位机，所述KNX网关数据包括主机IP、KNX组播地址、KNX组播端口号、通讯链接端口号、数据通信端口号、KNX网关IP、KNX网关端口号；
批量通信模块，用于批量建立上位机与多个KNX网关的通信连接，采用管道通信方式与各KNX网关进行数据交互。
6.如权利要求5所述的KNX多网关通信装置，其特征在于，所述批量通信模块包括连接建立单元及管道通信单元；
所述连接建立单元根据KNX网关的数量，开启相同数量的线程；对每个线程配置一子进程，用于显示上位机与KNX网关通信的数据；所述子进程接收上位机发送的KNX网关数据，自动建立与相应KNX网关的连接，并返回连接结果至上位机；
所述管道通信单元基于所述子进程的建立，对相应的线程配置数据流入管道及数据流出管道，并且，所述子进程自动连接所述数据流入管道及所述数据流出管道；当上位机通过线程的数据流出管道传输数据至相应子进程的数据流入管道时，所述子进程监听到数据流入事件，获取数据并下发至KNX网关；当KNX网关传输数据给上位机时，相应子进程通过数据流出管道将数据传输至对应线程的数据流入管道，所述线程监听到数据流入事件后，获取数据并上传至上位机。
7.一种KNX多网关通信设备，其特征在于，包括：
存储器和处理器，所述存储器中存储有指令，所述存储器和所述处理器通过线路互连；
所述处理器调用所述存储器中的所述指令，实现如权利要求1-4中任意一项所述的KNX多网关通信方法。
8.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质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如权利要求1-4中任意一项所述的KNX多网关通信方法。
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