[发明专利]基于CAN-ModBus转MQTT网关及通讯系统

权利要求书

1.一种基于CAN-ModBus转MQTT网关，其特征在于，包括：

多个CAN接口：用于与外部设备连接，通过CAN总线接收来自外部设备、以CAN协议格式封装的的数据，并将该数据转换为ModBus协议格式封装的ModBus待处理数据；还用于将ModBus封装数据转换为CAN协议格式封装的数据，并发送给外部设备；

ModBus协议单元：用于对所述ModBus待处理数据进行解析，并按照MQTT协议格式重新封装解析后的数据，以得到MQTT封装数据，并作为MQTT客户端将所述MQTT封装数据发送给MQTT代理服务器；还用于作为MQTT客户端订阅来自MQTT代理服务器的、以MQTT协议格式封装的MQTT待处理数据，对所述MQTT待处理数据进行解析，并按照ModBus协议格式重新封装解析后的数据，以得到ModBus封装数据，并将所述ModBus封装数据发送给CAN接口；

所述CAN接口具体用于：

创建一个单向环形链表，单向环形链表的节点空间大小为8字节；

当通过CAN总线接收到多个数据包时，根据CAN协议扩展帧的ID判断数据包中的起始包，中间包以及截止包，并将接收到的数据包按顺序依次放入单向环形链表的节点中；

读取单向环形链表的节点中的数据，按照ModBus协议格式进行解析，得到所述ModBus待处理数据；

所述CAN接口具体用于：

当接收到包含修改寄存器数据的ModBus封装数据时，将所述寄存器修改数据重新封装CAN协议格式，存入所述单向环形链表的节点中，通过CAN总线发送给外部设备；

所述ModBus协议单元具体用于：

ModBus协议单元对所述ModBus待处理数据进行解析，得到寄存器地址；

将寄存器地址和该寄存器地址内存储的数据转换成字符串，以””号作为分割符进行拼接，各个寄存器地址内存储的数据之间用逗号分割，得到所述MQTT封装数据；

将所述MQTT封装数据通过消息发布机制发送给MQTT代理服务器。

2.根据权利要求1所述基于CAN-ModBus转MQTT网关，其特征在于，所述ModBus协议单元具体用于：

ModBus协议单元对所述ModBus待处理数据或MQTT待处理数据进行解析，得到外部设备地址、寄存器地址和寄存器内存储的数据。

3.根据权利要求2所述基于CAN-ModBus转MQTT网关，其特征在于，

所述ModBus协议单元作为MQTT客户端，通过消息发布机制或消息订阅机制与所述MQTT代理服务器进行通信。

4.根据权利要求3所述基于CAN-ModBus转MQTT网关，其特征在于，

所述ModBus协议单元具体用于：

通过消息订阅机制接收所述MQTT待处理数据；

解析所述MQTT待处理数据中的消息主题名称，得到外部设备地址、寄存器地址和寄存器数量；

在解析后的数据中，将同一个寄存器地址和对应的数据封装成一个ModBus协议包，以得到所述ModBus封装数据。

5.一种通讯系统，其特征在于，包括：

N个外部设备、N个移动终端、MQTT代理服务器以及权利要求2所述基于CAN-ModBus转MQTT网关；

其中，基于CAN-ModBus转MQTT网关通过CAN接口与所述外部设备连接；

MQTT代理服务器通过消息发布机制接收所述移动终端的数据；基于CAN-ModBus转MQTT网关通过消息订阅机制接收所述MQTT代理服务器的数据；

移动终端通过消息订阅机制接收MQTT代理服务器的数据，MQTT代理服务器通过消息发布机制接收基于CAN-ModBus转MQTT网关的数据。