[发明专利]一种基于分时复用机制的多路串口通讯管理方法

说明书

本发明公开了一种基于分时复用机制的多路串口通讯管理方法，包括串口管理APP，所述串口管理APP调用实际串口，负责将设备与微应用交互的消息进行处理，为微应用提供服务；所述串口管理APP包括主模式、从模式以及独占模式三种串口全应用场景覆盖的工作模式。本发明的有益效果是：彻底解决了电力边缘计算类终端产品串口设备资源少，设备访问冲突以及多APP不能灵活使用物理串口的问题。在新型融合终端产品送检、试点过程中，为“采集类APP”（电能表采集、断路器采集、温湿度采集等）、“主站通讯类APP”（低压集抄APP、IEC101APP等）的串口数据共享访问提供了非常稳定、灵活的解决方案。

技术领域

本发明涉及一种串口通讯管理方法，具体为一种基于分时复用机制的多路串口通讯管理方法，属于电力边缘计算终端产品技术领域。

背景技术

目前现有技术没有对物理串口设备进行有效的管理，采集类APP需要使用串口设备时，会直接打开对应串口设备的“设备节点”进行独占式使用。由于物理串口设备数量少，如果多个APP都有使用串口设备的需求，则无法协调，只能通过人工管理的方式进行资源分配，融合终端设备对外提供4路串行通讯物理接口，对应到系统内部为4路标准的“字符流设备”。

因串行字符设备的自身的低速率、无封装协议、必须独占访问等特性，造成多个采集类APP共同使用串口设备变的非常困难，会出现设备打开失败、数据帧错乱、数据部分丢失等问题，最终导致所有设备无法使用该串口进行通讯，并且在大多数情况下，串口资源数量根本不能满足实际需求。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述至少一个技术问题而提供一种基于分时复用机制的多路串口通讯管理方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种基于分时复用机制的多路串口通讯管理方法，包括作为微应用与物理串口设备交互桥梁的串口管理APP，所述串口管理APP调用实际串口，负责将设备与微应用交互的消息进行处理，为微应用提供服务；

所述串口管理APP包括主模式、从模式以及独占模式三种串口全应用场景覆盖的工作模式，当串口模式通过管理APP进行修改后会主动广播发送“串口模式变更通知”，以通知所有微应用当前串口处于何种工作模式以及相应的模式配置参数；串口管理APP重新启动后，也会广播发送“串口模式变更通知”消息；

所述串口管理APP的通讯管理方法包括以下步骤：

步骤一：程序启动，将物理串口设备进行托管，通过协议封装及消息队列提供基于分时复用原则的设备访问冲突解决方案；

其中，该解决方案使用串口管理APP托管物理串口设备，即由串口管理APP统一打开物理串口设备，其它APP通过本APP对外提供的通讯协议进行物理串口的访问，访问期间遵循先到先得分时复用原则；

步骤二：初始化MQTT库，建立MQTT链接并订阅相关主题；

步骤三：载入串口管理APP配置文件，检查配置文件合规性，如果配置文件读取失败或是配置异常，则按照默认状态重新生成配置文件；

步骤四：根据配置文件配置内容，创建相应的串口通道处理线程，并启动；

步骤五：实时监测串口模式变更消息，收到串口模式变更消息后进行串口模式变更处理；

步骤六：串口模式变更后，结束原串口处理线程，并按照变更后的串口模式重新创建符合该模式的串口处理线程；

步骤七：主程序继续循环等待串口模式变更消息。

作为本发明再进一步的方案：所述串口管理APP提供0～15总共16个级别的优先级处理机制，数字越小优先级越高，高优先级的请求会被优先处理。

作为本发明再进一步的方案：所述串口管理APP负责融合终端4路串口（RS485或RS232）的通信管理，不参与具体的业务功能，且每一路串口（RS485或RS232）均具有主模式、从模式以及独占模式三种工作模式，串口工作模式切换的权限由主站或局方管理，支持远程设置以及本地修改，可通过修改本地配置文件和专用JSON接口两种手段设置串口工作模式。