專利名稱：一種實現(xiàn)各種總線的物品或設(shè)備數(shù)椐傳輸?shù)膮f(xié)議裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適合多總線的物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，特別是涉及一種用于實現(xiàn)各總線的物 品或設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)協(xié)議裝置及方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)今信息社會由于有了電腦和互聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)了人們在信息世界的交流和溝通。而 對于物品或設(shè)備也需要通過相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)連接，才能實現(xiàn)物品間的信息交互，從而實現(xiàn)物品 世界的智能化管理和控制。由于物品或設(shè)備數(shù)量巨大，直接通過互聯(lián)網(wǎng)連接成本高且實施 難度大，所以大部分的物品通過專有的網(wǎng)絡(luò)連接，比如藍牙、RS485、RS232、Zigbee, CAN 等總線。這些總線根據(jù)設(shè)備或應(yīng)用環(huán)境的不同有各自的優(yōu)勢，形成獨自的網(wǎng)絡(luò)。由于硬件 標準不統(tǒng)一，通訊協(xié)議不兼容，所以甲公司生產(chǎn)的設(shè)備不能在乙公司的系統(tǒng)中使用，通用性 差。若需要對這些總線進行聯(lián)網(wǎng)，通常是通過網(wǎng)絡(luò)信息轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為支持TCP/IP協(xié)議的網(wǎng) 絡(luò)信息。網(wǎng)絡(luò)信息轉(zhuǎn)換器只是實現(xiàn)了這些總線和互聯(lián)網(wǎng)的連接，沒有實現(xiàn)不同總線之間的 設(shè)備直接信息的交互。若兩個總線之間需要信息數(shù)據(jù)傳輸則必須通過網(wǎng)絡(luò)上的軟件進行處 理，系統(tǒng)復(fù)雜且兼容性差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對上述問題，提供一種用于物聯(lián)網(wǎng)中實現(xiàn)各種總線的物品或 設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸?shù)膮f(xié)議裝置及方法，通過具有該協(xié)議裝置的智能網(wǎng)關(guān)可以實現(xiàn)以太網(wǎng)、CAN總 線、RS485總線、RS232總線、USB、無線網(wǎng)絡(luò)等各種總線網(wǎng)絡(luò)間的數(shù)據(jù)傳輸，有效解決物聯(lián)網(wǎng) 中各種總線或網(wǎng)絡(luò)的物品或設(shè)備間的數(shù)據(jù)傳輸，并且具有該協(xié)議裝置的智能網(wǎng)關(guān)設(shè)計簡單 可靠、性能優(yōu)越、兼容性強。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的
本發(fā)明所述的一種實現(xiàn)各種總線的物品或設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸?shù)膮f(xié)議裝置，其特征在于包括 一個用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)協(xié)議裝置，該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)協(xié)議裝置為一個由一個開始碼和一個 結(jié)束碼組成的長度不超過256個字節(jié)的數(shù)據(jù)包，且通過具有該協(xié)議裝置的智能網(wǎng)關(guān)可以實 現(xiàn)以太網(wǎng)、CAN總線、RS485總線、RS232總線、USB、無線網(wǎng)絡(luò)等各種總線網(wǎng)絡(luò)間的數(shù)據(jù)傳輸， 有效解決物聯(lián)網(wǎng)中各種總線或網(wǎng)絡(luò)的物品或設(shè)備間的數(shù)據(jù)傳輸。其中上述數(shù)據(jù)包報頭由七個域組成，其具體包括有目的類型域、目的地址域、目的 端口域、源類型域、源地址域、源端口域和長度域；且上述數(shù)據(jù)包報頭中目的類型和源類型 域中定義有總線類別和IP網(wǎng)絡(luò)節(jié)點編址，可以表示各種類型的總線和IP網(wǎng)絡(luò)節(jié)點；
本發(fā)明所述的根椐上述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)協(xié)議裝置實現(xiàn)各種總線的物品或設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆?法，其特點是包括以下步驟
(1)智能網(wǎng)關(guān)初始化后，查詢各總線及總線下的設(shè)備狀態(tài)，并做好狀態(tài)標志；
(2)智能網(wǎng)關(guān)實時接收來自各種總線或網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)是否符合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)協(xié)議的要求，若符合則存入緩沖隊列；
(3)智能網(wǎng)關(guān)逐條分析緩沖隊列中的數(shù)據(jù)，若目的類型數(shù)據(jù)為零，則為智能網(wǎng)關(guān)內(nèi)部的 數(shù)據(jù)；若目的類型中的IP網(wǎng)絡(luò)節(jié)點編址部分不為零，則從智能網(wǎng)關(guān)中讀取IP網(wǎng)絡(luò)節(jié)點編址 對應(yīng)的IP地址，然后把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到互聯(lián)網(wǎng)該IP地址上；若目的類型中的總線類別部分不為 零，則把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到總線類別對應(yīng)的總線上。本發(fā)明由于采用帶類型域的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)協(xié)議裝置，該類型域定義有總線類別和IP 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點編址，通過該類型域知道數(shù)據(jù)的來源類型，從而可以實現(xiàn)以太網(wǎng)、CAN總線、RS485 總線、RS232總線、USB、無線網(wǎng)絡(luò)等各種總線網(wǎng)絡(luò)間的數(shù)據(jù)傳輸。另外采用IP網(wǎng)絡(luò)節(jié)點編 址的方式在不增加數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)協(xié)議的復(fù)雜性的前提下，解決了下層總線設(shè)備訪問互聯(lián)網(wǎng)的問 題。協(xié)議裝置簡單，實現(xiàn)容易可靠。以下結(jié)合附圖詳細描述本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)及實現(xiàn)方法。


圖1是本發(fā)明所述的物品或設(shè)備聯(lián)網(wǎng)的示意圖。圖2是本發(fā)明所述的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)協(xié)議裝置組成示意圖。圖3是本發(fā)明所述的實現(xiàn)方法的流程圖。
具體實施例方式如圖1所示，本發(fā)明所述的一種實現(xiàn)各種總線的物品或設(shè)備聯(lián)網(wǎng)的組成包括 多個具有本發(fā)明所述數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議裝置的智能網(wǎng)關(guān)；
多個智能網(wǎng)關(guān)和電腦終端、網(wǎng)絡(luò)終端、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器等組成以太網(wǎng)； 智能網(wǎng)關(guān)中連接有多種總線，總線又連接有一個或多個設(shè)備。通過智能網(wǎng)關(guān)可以實現(xiàn)各種網(wǎng)絡(luò)下的設(shè)備聯(lián)網(wǎng)
(1)智能網(wǎng)關(guān)同一總線內(nèi)設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)，比如智能網(wǎng)關(guān)內(nèi)RS485總線下多個設(shè)備可以互 相傳輸數(shù)據(jù)；
(2)智能網(wǎng)關(guān)內(nèi)不同總線設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)，比如智能網(wǎng)關(guān)內(nèi)RS485總線下的設(shè)備可以和 CAN總線下的設(shè)備互相傳輸數(shù)據(jù)；
(3)兩個智能網(wǎng)關(guān)之間不同設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)，比如A智能網(wǎng)關(guān)內(nèi)RS485總線下的設(shè)備可以 和B智能網(wǎng)關(guān)內(nèi)XlO總線下的設(shè)備互相傳輸數(shù)據(jù)；
(4)智能網(wǎng)關(guān)和電腦終端、網(wǎng)絡(luò)終端等的聯(lián)網(wǎng)，比如智能網(wǎng)關(guān)內(nèi)藍牙總線下的設(shè)備可 以和電腦終端互相傳輸數(shù)據(jù)。如圖2所示，本發(fā)明所述的一種實現(xiàn)各種總線的物品或設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸?shù)膮f(xié)議裝 置，包括一個用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)協(xié)議裝置，該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)協(xié)議裝置為一個由一個開始 碼和一個結(jié)束碼組成的長度不超過256個字節(jié)的數(shù)據(jù)包，且通過具有該協(xié)議裝置的智能網(wǎng) 關(guān)可以實現(xiàn)以太網(wǎng)、CAN總線、RS485總線、RS232總線、USB、無線網(wǎng)絡(luò)等各種總線網(wǎng)絡(luò)間的 數(shù)據(jù)傳輸，有效解決物聯(lián)網(wǎng)中各種總線或網(wǎng)絡(luò)的物品或設(shè)備間的數(shù)據(jù)傳輸。其中上述數(shù)據(jù) 包報頭由七個域組成，其具體包括有目的類型域、目的地址域、目的端口域、源類型域、源地 址域、源端口域和長度域。上述數(shù)據(jù)包報頭中目的類型域和源類型域中定義有總線類別和 IP網(wǎng)絡(luò)節(jié)點編址，可以表示各種類型的總線和IP網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。
IP網(wǎng)絡(luò)節(jié)點編址為類型域中低位的4個BIT表示，最多表示16個不同的IP網(wǎng)絡(luò) 節(jié)點，另外還可以通過改變編碼表中影射的IP地址實現(xiàn)更多的IP網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間的數(shù)據(jù)傳輸。 總線號為類型域中高位的3個BIT表示，最多可以表示7種不同類型總線，當(dāng)然不同的智能 網(wǎng)關(guān)總線號的定義可以不同，從而可以連接更多的總線類型。類型域中的BIT為保留位，可 作為廣播數(shù)據(jù)標志也可作為傳輸方向控制標志。如圖3所示，本發(fā)明所述的實現(xiàn)各種總線的物品或設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?，包括?下步驟
(1)智能網(wǎng)關(guān)初始化后，查詢各總線及總線下的設(shè)備狀態(tài)，并做好狀態(tài)標示；
(2)智能網(wǎng)關(guān)實時接收來自各種總線或網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)是否符合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)協(xié)議 的要求，若符合則存入緩沖隊列；
(3)智能網(wǎng)關(guān)逐條分析緩沖隊列中的數(shù)據(jù)，若目的類型數(shù)據(jù)為零，則為智能網(wǎng)關(guān)內(nèi)部的 數(shù)據(jù)；若目的類型中的IP網(wǎng)絡(luò)節(jié)點編址部分不為零，則從智能網(wǎng)關(guān)中讀取IP網(wǎng)絡(luò)節(jié)點編址 對應(yīng)的IP地址，然后把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到互聯(lián)網(wǎng)該IP地址上；若目的類型中的總線類別部分不為 零，則把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到總線類別對應(yīng)的總線上。
權(quán)利要求
1.一種實現(xiàn)各種總線的物品或設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸?shù)膮f(xié)議裝置，其特征在于包括一個用于 數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)協(xié)議裝置，該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)協(xié)議裝置為一個由一個開始碼和一個結(jié)束碼組 成的長度不超過256個字節(jié)的數(shù)據(jù)包，且通過具有該協(xié)議裝置的智能網(wǎng)關(guān)可以實現(xiàn)以太 網(wǎng)、CAN總線、RS485總線、RS232總線、USB、無線網(wǎng)絡(luò)等各種總線網(wǎng)絡(luò)間的數(shù)據(jù)傳輸，有效解 決物聯(lián)網(wǎng)中各種總線或網(wǎng)絡(luò)的物品或設(shè)備間的數(shù)據(jù)傳輸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)協(xié)議裝置，其特征在于上述數(shù)據(jù)包報頭由七個域組 成，其具體包括有目的類型域、目的地址域、目的端口域、源類型域、源地址域、源端口域和 長度域。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的協(xié)議裝置，其特征在于上述數(shù)據(jù)包報頭中目的類型域和源類 型域中定義有總線類別和IP網(wǎng)絡(luò)節(jié)點編址，可以表示各種類型的總線和IP網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。
4.一種根據(jù)上述權(quán)利要求所述的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)協(xié)議裝置實現(xiàn)各種總線的物品或設(shè)備數(shù)據(jù) 傳輸?shù)姆椒?，其特征在于包括以下步驟(1)智能網(wǎng)關(guān)初始化后，查詢各總線及總線下的設(shè)備狀態(tài)，并做好狀態(tài)標示； (2)智能網(wǎng)關(guān)實時接收來自各種總線或網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)是否符合數(shù)椐結(jié)構(gòu) 協(xié)議的要求，若符合則存入緩沖隊列；(3)智能網(wǎng)關(guān)逐條分析緩沖隊列中的數(shù)據(jù)，若目的類型數(shù)據(jù)為零，則為智能網(wǎng)關(guān)內(nèi) 部的數(shù)據(jù)；若目的類型中的IP網(wǎng)絡(luò)節(jié)點編址部分不為零，則從智能網(wǎng)關(guān)中讀取IP網(wǎng)絡(luò)節(jié)點 編址對應(yīng)的IP地址，然后把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到互從智能網(wǎng)關(guān)中讀取IP網(wǎng)絡(luò)節(jié)點編址對應(yīng)的IP地 址，然后把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到互聯(lián)網(wǎng)該IP地址上；若目的類型中的總線類別部分不為零，則把數(shù) 據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到總線類別對應(yīng)的總線上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于物聯(lián)網(wǎng)中實現(xiàn)各種總線的物品或設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸?shù)膮f(xié)議裝置及方法,包括用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)協(xié)議裝置，該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)協(xié)議裝置為一個由一個開始碼和一個結(jié)束碼組成的長度不超過256個字節(jié)的數(shù)據(jù)包。本發(fā)明由于采用帶類型域的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)協(xié)議裝置，通過具有該協(xié)議裝置的智能網(wǎng)關(guān)可以實現(xiàn)以太網(wǎng)、CAN總線、RS485總線、RS232總線、USB、無線網(wǎng)絡(luò)等各種總線網(wǎng)絡(luò)間的數(shù)據(jù)傳輸，有效解決物聯(lián)網(wǎng)中各種總線或網(wǎng)絡(luò)的物品或設(shè)備間的數(shù)據(jù)傳輸，并且具有該協(xié)議裝置的智能網(wǎng)關(guān)設(shè)計簡單可靠、性能優(yōu)越、兼容性強。
文檔編號H04L29/06GK102088464SQ20111003148
公開日2011年6月8日 申請日期2011年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月29日
發(fā)明者廖錦新 申請人:廖錦新