[发明专利]一种基于Modbus通讯协议的数据合帧采集并聚合传输的方法及装置、智能网关

说明书

本发明公开了一种基于Modbus通讯协议的数据合帧采集并聚合传输的方法，包括以下步骤：获取多个终端节点设备的采集数据；基于预设规则、终端节点设备的地址和采集数据的字节长度，获取符合Modbus通讯协议的多个采集数据进行聚合得到聚合帧；将聚合帧传输至云端或上层设备。本发明基于基于Modbus通讯协议对来自终端节点设备的多个数据帧进行聚合操作，在发送节点对数据帧进行聚合操作可以有效提高信道传输效率，可以减少由数据帧封装和帧间隔引入的问题，提高信道利用率。

技术领域

本发明属于数据传输的技术领域，具体涉及一种基于Modbus通讯协议的数据合帧采集并聚合传输的方法及装置、智能网关。

背景技术

将传感器网络应用于工业现场，实现工业设备的实时监控、保障设备安全运行、实现工业智能化和自动化，是物联网技术发展的必然趋势。

而经申请人研究发现，现有终端节点设备的数据采集技术存在如下问题：

随着传感器网络的终端节点设备增多，数据采集量大且存在传输困难的问题。

现有数据采集技术中，依次对每个终端节点设备进行独立的数据采集，一个数据采集的时间一般在几十毫秒至一百毫米中，要对每个数据帧都要单独进行封装，将导致有效数据的传输效率会很低。同时，在某些应用场景下，由于数据帧在实际传输时通常要求帧与帧之间存在一定的帧间隔，这样当传输大量短的数据帧时，帧间隔所占的时间也会造成大量的信道浪费。

发明内容

本发明的目的是要解决上述的技术问题，提供一种基于Modbus通讯协议的数据合帧采集并聚合传输的方法及装置、智能网关。

为了解决上述问题，本发明按以下技术方案予以实现的：

第一方面，本发明所述一种基于Modbus通讯协议的数据合帧采集并聚合传输的方法，包括以下步骤：

获取多个终端节点设备的采集数据；

基于预设规则、终端节点设备的地址和采集数据的字节长度，获取符合Modbus通讯协议的多个采集数据进行聚合得到聚合帧；

将聚合帧传输至云端或上层设备。

结合第一方面，本发明提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述预设规则包括第一规则，其具体为：

根据采集数据的字节长度，计算符合Modbus通讯协议的指令长度的数量阈值，数量阈值＝指令长度/字节长度，数量阈值为整数；

依据终端节点设备的地址排序，将多个采集数据依次排序；

将符合数量阈值的多个采集数据进行聚合得到聚合帧。

结合第一方面，本发明提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，将符合数量阈值的多个采集数据进行聚合得到聚合帧，包括：

当终端节点设备的地址连续时，将符合数量阈值的连续的多个采集数据进行聚合；

当终端节点设备的地址不连续时，在地址不连续的多个采集数据之间，插入对应的若干间隔帧，以使多个采集数据的按地址次序排列，将符合数量阈值的连续的多个采集数据进行聚合；

其中，所述间隔帧的数据为0。

结合第一方面，本发明提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述预设规则包括第二规则，第二规则用于地址不连续的终端节点设备和上层设备的兼容，其具体为：

根据采集数据的字节长度，计算符合Modbus通讯协议的指令长度的数据数量MAX，数据数量MAX＝指令长度/字节长度，数据数量MAX为整数；

计算前一终端节点设备和后一终端节点设备的地址数值差，得到多个地址数值差；