[发明专利]物联网的区域资料采集与设备控制系统与方法

说明书

本申请公开了一种物联网的区域资料采集与设备控制系统与方法，本发明的控制方法包括建立中介设备与控制端间的网络连线；接收中介设备的装置资讯，控制端根据装置资讯列举虚拟通讯接口与虚拟存取模型；设定虚拟通讯界面的远端设备，并将远端设备对应于终端设备；发送设备命令至远端设备，虚拟存取模型设定设备命令的优先权；设备命令转换为网络封包并发送至中介设备；中介设备接收设备命令，判别设备命令的优先权；根据设备命令的优先权决定发送至终端设备的顺序；终端设备发送回复响应至中介设备；判别回复响应的优先权并决定发送至控制端的顺序；将回复响应发送至控制端。

技术领域

一种数据采集与设备控制系统与方法，特别有关于一种物联网的区域资料采集与设备控制系统与方法。

背景技术

随着工厂智慧化与物联网(Internet to Things,IoT)等议题的兴起，各家厂商希望能从控制端(后台主机或云端)可以即时的收集底层终端设备(device)的各项运作时的讯息，以便将所收集的讯息应用于大数据分析之中。而如何让终端设备连接至网络才是跨入云端的首要工作。

习知的终端设备所采的通讯协议并不兼容现行的以太网络(Ethernet)与TCP/IP协议(Transmission Control Protocol/Internet Protocol，简称TCP/IP)，因此无法直接将资讯上传至云端。所述的现场总线(Filed bus)指的是终端设备所使用的通讯网络，例如：Modbus协议的现场总线系为RS-485。一般而言，习知技术的终端设备的现场总线的传输距离有限，而且现场总线的架设方式固定。例如：环状、菊链或星状等。所以有新终端设备加入时，工作人员不易调整现有的现场总线的拓朴结构。

以Modbus-TCP协议为例，Modbus-TCP协议原是以主从式架构(Master/Salve)的方式并透过TCP通讯。当Master端(意即控制端)与任一Slave端(意即终端设备)轮询(polling)时，其他终端设备仅能等待Master端释放后才能进行连接。当扩增终端设备的数量时，会使得Master轮询的时间也会随之增加。这是由于Modbus-TCP协议对于终端设备的控制行为并无相应的变化。因此大量布建终端设备时，连带发出中断要求的次数变多。但每一个访询的时间仍是固定，所以就会造成总体的访询时间过长。而且新增加的终端设备也会额外加重控制端的工作负载。

此外，工作人员除了需要设定终端设备本身的参数，还需要另外设定网络地址(Internet Protocol Address，简称IP地址)。Modbus-TCP协议的控制端是透过查找表(table)与UID来定义所连接的终端设备。工作人员需要设定侦测装置的相关参数。当设定错误的参数时，控制端将无法顺利控制终端装置。而且各家厂商虽然是透过Modbus-TCP协议发展相关的终端设备，但是各家厂商的设定方式是各有差异的。

此外，其他种类的终端设备可能是透过所属的通讯协议，例如：EtherNet/IP或Profinet。当同一工厂中存在多种不同的通讯协议时，现场总线的布建难度会随之增加。对于上层的开发人员而言，在多种通讯协议间的转换与资料撷取是相当繁杂的工作。

基于前述各种多种协议的布线与设备参数的问题，使得控制端不易连接至底层的终端设备而造成底层设备的资料采集不易，使得物联网与大数据分析无法进一步的推近。

发明内容

本申请所要解决的技术问题在于：1.物联网的终端设备布建缺乏弹性；2.终端设备设定与配置会随着数量的增加而提高设置的复杂性。