CN109474614A - 一种多协议的解析方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多协议的解析方法及系统，其中，方法包括以下步骤：获取通过DTU上传的应答帧信息，所述应答帧信息包括DTU的识别信息和传感器的应答帧；结合DTU的识别信息和预设方式对传感器的应答帧进行解析，并将解析获得的数据进行存储。本发明通过增加DTU的识别信息对各种类型的传感器进行标识，根据DTU的识别信息对不同协议类型的传感器的应答帧进行解析，从而实现对多种协议的解析；另外，由于每个传感器都需配置一个DTU，因此无需增加硬件成本即可实现多协议的解析，达到了低成本的效果，可广泛应用于通信技术领域。

Description

一种多协议的解析方法及系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种多协议的解析方法及系统。

背景技术

目前物联网的发展趋势越来越明朗。物联网最底层的传感器，由于各传感器生产厂家不同，每种传感器的协议不一样，当传感器类型多到一定数量时，导致传感器数据在上位机软件解析时，极其容易出现解析错误。目前主流的协议包括JSON、Modbus等，由于这些协议的传感器应答的指令均没有自定义类型的字段、字符功能，假如几种不同类型的传感器的协议均为Modbus协议，出现A类型传感器与B类型传感器协议是一样的情况，解析出来的传感器数据无法知道是何种类型传感器的数据，将导致上位机软件无法显示准确传感器类型数据的问题。假如是JSON协议，在传感器类型多到一定数量的情况下，将导致后面接入的传感器类型数据无法解析或者与前面传感器类型存在冲突的情况，导致上位机软件系统兼容性较差。

为解决多类型传感器协议的解析问题，现有的做法是各大厂家纷纷建立自己的研发队伍，或是合作，从传感器底层开始统一各类型的传感器协议问题，在开发初期就先设计好一整套的传感器类型解析的问题，每种类型的传感器都有其独有的标识符，能快速的被上位机软件所识别和归类，此种方式虽然能解决掉多类型的传感器协议的问题，但其缺点也非常明显，需对全部的传感器进行重新开发，需要招聘大量的硬件工程师，只有资金雄厚的大企业才能做到，不利于物联网行业的发展。或者在上位机里编入多种协议的解析方法，对传感器返回的数据进行独个解析比对，这种方式在传感器类型较少的情况还可勉强使用，当传感器数量多达几十种时，将出现解析时间过长，通常做法是更换解析速度更快的CPU，但是该种方法将导致硬件成本过高的问题，不切实际。

名词解释：

DTU：DTU(Data Transfer unit)，是专门用于将串口数据转换为IP数据或将IP数据转换为串口数据通过无线通信网络进行传送的无线终端设备。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种能够兼容多种协议且低成本的解析方法。

本发明的另一目的是提供一种能够兼容多种协议且低成本的解析系统。

本发明方法所采用的技术方案是：

一种多协议的解析方法，包括以下步骤：

获取通过DTU上传的应答帧信息，所述应答帧信息包括DTU的识别信息和传感器的应答帧；

结合DTU的识别信息和预设方式对传感器的应答帧进行解析，并将解析获得的数据进行存储。

进一步，所述DTU的识别信息为DTU的ID号，所述结合DTU的识别信息和预设方式对传感器的应答帧进行解析，并将解析获得的数据进行存储这一步骤，具体包括以下步骤：

根据DTU的ID号获取传感器的类型信息；

根据类型信息获取相应的协议对传感器的应答帧进行解析，并将解析获得的数据进行存储。

进一步，所述根据类型信息获取相应的协议对传感器的应答帧进行解析，并将解析获得的数据进行存储这一步骤，具体包括以下步骤：

根据类型信息获取相应的协议对传感器的应答帧进行解析；

当判断应答帧的长度信息符合预设的长度条件后，判断应答帧的校验码是否正确，若是，按照预设方式从应答帧中获取监测数据，并将监测数据存储至预设的数据库中；反之，删除应答帧并结束解析操作；

当判断应答帧的长度信息不符合预设的长度条件后，删除应答帧并结束解析操作。

进一步，所述获取通过DTU上传的应答帧信息这一步骤，具体为：

依次接收通过DTU上传的数据帧，并在判断到预设时间内没有接收到数据帧后，将接收到的数据帧作为应答帧信息。

进一步，还包括以下步骤：

将请求帧信息发送至DTU后，DTU将请求帧信息发送至传感器，以使传感器返回应答帧。

进一步，所述DTU的识别信息为DTU的心跳包。

进一步，所述类型信息包括Modbus协议类型和JSON协议类型。

本发明系统所采用的技术方案是：

一种多协议的解析系统，包括传感器、DTU和上位机，所述传感器通过DTU与上位机建立通讯连接；

所述DTU用于将应答帧信息上传至上位机，所述应答帧信息包括DTU的识别信息和传感器的应答帧；

所述上位机用于结合DTU的识别信息和预设方式对传感器的应答帧进行解析，并将解析获得的数据进行存储。

进一步，所述DTU的识别信息为DTU的ID号，所述上位机具体用于根据DTU的ID号获取传感器的类型信息；根据类型信息获取相应的协议对传感器的应答帧进行解析，并将解析获得的数据进行存储。

进一步，所述上位机还用于将请求帧信息发送至DTU后，DTU将请求帧信息发送至传感器，以使传感器返回应答帧。

本发明的有益效果是：本发明通过增加DTU的识别信息对各种类型的传感器进行标识，根据DTU的识别信息对不同协议类型的传感器的应答帧进行解析，从而实现对多种协议的解析；另外，由于每个传感器都需配置一个DTU，因此无需增加硬件成本即可实现多协议的解析，达到了低成本的效果。

附图说明

图1是一种多协议的解析方法的步骤流程图；

图2是一种多协议的解析系统的结构框图。

具体实施方式

实施例一

如图1所示，一种多协议的解析方法，包括以下步骤：

A1、将请求帧信息发送至DTU后，DTU将请求帧信息发送至传感器，以使传感器返回应答帧。

A2、获取通过DTU上传的应答帧信息，所述应答帧信息包括DTU的识别信息和传感器的应答帧。

A3、结合DTU的识别信息和预设方式对传感器的应答帧进行解析，并将解析获得的数据进行存储。

上述方法由上位机执行，上位机将请求帧信息通过TCP/IP的方式发送至DTU，DTU通过透传模式接收上位机软件请求帧，再传输给所有传感器，所述请求帧信息包括传感器的地址信息。所有传感器在接收到请求帧，但只有与自身协议帧相同的传感器才能将通信帧解析正确，且只有自身地址与帧中目的地址一致的传感器才会返回应答帧。一个DTU可以连接一个传感器，也可以连接若干个类型相同的传感器，当DTU将请求帧信息通过广播方式传输给与之连接的传感器时，只有自身地址与帧中目的地址一致的传感器才能正确解析并响应应答帧。上位机接收到应答帧信息后，获取应答帧信息中的DTU的识别信息，并根据DTU的识别信息对传感器的应答帧进行解析，从而实现对不同类型的传感器进行解析，；另外，由于每个传感器都需配置一个DTU，因此无需增加硬件成本即可实现多协议的解析，达到了低成本的效果。

其中，所述DTU的识别信息为DTU的ID号，步骤A3具体包括A31～A32：

A31、根据DTU的ID号获取传感器的类型信息；

A32、根据类型信息获取相应的协议对传感器的应答帧进行解析，并将解析获得的数据进行存储。

具体的，所述根据类型信息获取相应的协议对传感器的应答帧进行解析，并将解析获得的数据进行存储这一步骤，具体包括步骤B1～B3：

B1、根据类型信息获取相应的协议对传感器的应答帧进行解析。

B2、当判断应答帧的长度信息符合预设的长度条件后，判断应答帧的校验码是否正确，若是，按照预设方式从应答帧中获取监测数据，并将监测数据存储至预设的数据库中；反之，删除应答帧并结束解析操作。

B3、当判断应答帧的长度信息不符合预设的长度条件后，删除应答帧并结束解析操作。

现有的传感器设备几乎都是基于RS485总线技术和Modbus协议。RS485总线是利用“从设备地址来识别从设备”。具体做法就是主设备发送询问报文，然后等待接收从设备返回的数据。假设有A、B两种类型的传感器，各类型的传感器都有3个，传感器地址均为01-03,均为标准Modbus协议，传统做法各部分的分工如下，上位机软件，发送A类型01地址的传感器请求帧给通过TCP/IP发给DTU，DTU将请求帧发给所有传感器，正确解析请求帧的传感器响应应答帧，应答帧通过DTU无线传输设备传输给上位机软件，上位机软件分别用A类型的解析协议和B类型的解析协议进行数据解析。由于应答帧也为标准的Modbus协议，A、B类型传感器应答帧仅在数据字段不一样，因此解析出来的数据上位机无法分辨是A类型还是B类型传感器。

本实施例中方法，利用DTU的注册ID，加以区分传感器类型，比如，与A类型传感器连接的DTU注册ID为123123A，123123为DTU编号，A为传感器类型。当上位机获取到DTU的ID时，即可知道传感器的类型。比如：上位机软件发送A类型01地址请求帧给DTU，DTU通过透传模式把请求帧传输给传感器，所有传感器在接收到请求帧，只有自身地址与帧中目的地址一致的传感器才会返回应答帧，其他传感器对该请求帧做丢弃处理。传感器将应答帧发送至DTU，DTU接收到应答帧后，将DTU的ID号和应答帧一起发生给上位机。上位机接收应答帧信息后，根据DTU的ID号的编号后进行检索，检索该传感器的类型，如果根据DTU的ID号检索不到相应的类型，则将该应答帧丢弃。当检索到传感器类型后，通过该类型的协议对应答帧进行解析，并获得解析后的数据，判断数据的长度是否符合预设的标准，如果不符合，则将应答帧丢弃。如果符合标准，进一步验证应答帧的校验码，如果校验码不正确，则将应答帧丢弃；如果校验码正确，按照预设方式从应答帧中获取监测数据，在本实施例中，应答帧的首位，即地址码，和第四位至校验码前的数据，作为传感器的监测数据。上位机获得监测数据后，将监测数据存储在预设的数据库中。

上述方法中，上位机软件能快速准确的找到用何种类型传感器协议来进行数据解析，并存储到对应类型的传感器。而且，DTU注册ID无字符长度限制，均可自定义，意味着传感器类型的接入不受数量限制。因此能够满足极大多数传感器解析的要求。

进一步作为优选的实施方式，所述步骤A2中所述获取通过DTU上传的应答帧信息这一步骤，具体为：

依次接收通过DTU上传的数据帧，并在判断到预设时间内没有接收到数据帧后，将接收到的数据帧作为应答帧信息。

上位机在接收应答帧时，将接收到的数据帧存储在缓存区中，在预设的时间内没有收到新字符，则认为应答数据帧结束，缓存区将所有接收到的数据帧作为应答帧信息，并对应答帧信息进行解析。

进一步作为优选的实施方式，所述DTU的识别信息为DTU的心跳包。

DTU的识别信息可以为ID号，也可以为心跳包，上述意见详细介绍DTU的识别信息为ID号的情况。当DTU的识别信息为DTU的心跳包时，将DTU心跳包与注册ID设置成一致，通过自定义DTU心跳包的定时发送时间，该定时发送时间与传感器的响应时间一致，那么上位机就可以在收到传感器应答帧的同时，收到DTU心跳包，而心跳包的内容与ID号的作用相同。

进一步作为优选的实施方式，所述类型信息包括Modbus协议类型和JSON协议类型。

所述类型信息即包括Modbus协议类型和JSON协议类型，还包括其他的协议类型，从而极大地增加兼容性。

上述方法，通过DTU的自定义注册ID号或心跳包号，来给各个类型的传感器做传感器类型标识符。而且DTU是传感器必须配备的无线传输设备，不增加系统的成本，能够满足所有的传感器的解析。

实施例二

参照图2，本实施例提供一种多协议的解析系统，包括传感器、DTU和上位机，所述传感器通过DTU与上位机建立通讯连接；

所述DTU用于将应答帧信息上传至上位机，所述应答帧信息包括DTU的识别信息和传感器的应答帧；

所述上位机用于结合DTU的识别信息和预设方式对传感器的应答帧进行解析，并将解析获得的数据进行存储。

上述系统中，上位机接收到应答帧信息后，获取应答帧信息中的DTU的识别信息，并根据DTU的识别信息对传感器的应答帧进行解析，从而实现对不同类型的传感器进行解析，；另外，由于每个传感器都需配置一个DTU，因此无需增加硬件成本即可实现多协议的解析，达到了低成本的效果。其中，传感器1代表第一个传感器，传感器2代表第二个传感器，传感器n代表第n个传感器

进一步作为优选的实施方式，所述DTU的识别信息为DTU的ID号，所述上位机具体用于根据DTU的ID号获取传感器的类型信息；根据类型信息获取相应的协议对传感器的应答帧进行解析，并将解析获得的数据进行存储。

进一步作为优选的实施方式，所述上位机还用于将请求帧信息发送至DTU后，DTU将请求帧信息发送至传感器，以使传感器返回应答帧。

本实施例的一种多协议的解析系统，可执行本发明实施例一所提供的一种多协议的解析方法，可执行方法实施例的任意组合实施步骤，具备该方法相应的功能和有益效果。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种多协议的解析方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取通过DTU上传的应答帧信息，所述应答帧信息包括DTU的识别信息和传感器的应答帧；

结合DTU的识别信息和预设方式对传感器的应答帧进行解析，并将解析获得的数据进行存储。

2.根据权利要求1所述的一种多协议的解析方法，其特征在于，所述DTU的识别信息为DTU的ID号，所述结合DTU的识别信息和预设方式对传感器的应答帧进行解析，并将解析获得的数据进行存储这一步骤，具体包括以下步骤：

根据DTU的ID号获取传感器的类型信息；

根据类型信息获取相应的协议对传感器的应答帧进行解析，并将解析获得的数据进行存储。

3.根据权利要求2所述的一种多协议的解析方法，其特征在于，所述根据类型信息获取相应的协议对传感器的应答帧进行解析，并将解析获得的数据进行存储这一步骤，具体包括以下步骤：

根据类型信息获取相应的协议对传感器的应答帧进行解析；

当判断应答帧的长度信息符合预设的长度条件后，判断应答帧的校验码是否正确，若是，按照预设方式从应答帧中获取监测数据，并将监测数据存储至预设的数据库中；反之，删除应答帧并结束解析操作；

当判断应答帧的长度信息不符合预设的长度条件后，删除应答帧并结束解析操作。

4.根据权利要求1所述的一种多协议的解析方法，其特征在于，所述获取通过DTU上传的应答帧信息这一步骤，具体为：

依次接收通过DTU上传的数据帧，并在判断到预设时间内没有接收到数据帧后，将接收到的数据帧作为应答帧信息。

5.根据权利要求1所述的一种多协议的解析方法，其特征在于，还包括以下步骤：

将请求帧信息发送至DTU后，DTU将请求帧信息发送至传感器，以使传感器返回应答帧。

6.根据权利要求1所述的一种多协议的解析方法，其特征在于，所述DTU的识别信息为DTU的心跳包。

7.根据权利要求2所述的一种多协议的解析方法，其特征在于，所述类型信息包括Modbus协议类型和JSON协议类型。

8.一种多协议的解析系统，其特征在于，包括传感器、DTU和上位机，所述传感器通过DTU与上位机建立通讯连接；

所述DTU用于将应答帧信息上传至上位机，所述应答帧信息包括DTU的识别信息和传感器的应答帧；

所述上位机用于结合DTU的识别信息和预设方式对传感器的应答帧进行解析，并将解析获得的数据进行存储。

9.根据权利要求8所述的一种多协议的解析系统，其特征在于，所述DTU的识别信息为DTU的ID号，所述上位机具体用于根据DTU的ID号获取传感器的类型信息；根据类型信息获取相应的协议对传感器的应答帧进行解析，并将解析获得的数据进行存储。

10.根据权利要求8所述的一种多协议的解析系统，其特征在于，所述上位机还用于将请求帧信息发送至DTU后，DTU将请求帧信息发送至传感器，以使传感器返回应答帧。