[发明专利]通用的异构物联网设备标准化接入和数据解析系统与方法

权利要求书

1.通用的异构物联网设备标准化接入和数据解析系统，其特征在于，包括协议接入转换模块、物联网设备接入代理和标准化报文解析模块；

所述协议接入转换模块，用于将异构设备接入原始协议报文转换成TCP报文，同时将物联网设备接入代理下发的控制报文转换成相应设备的协议报文；

所述物联网设备接入代理，用于将协议接入转换模块上报的各种物联网设备的TCP报文，通过标准化报文组织方式转换成标准化的设备报文，并上报给物联网平台，同时将物联网平台下发的控制报文转发至协议接入转换模块，并通过协议接入转换模块，转至相应的物联网设备的能力，实现对物联网设备的远程控制；

所述标准化报文解析模块，用于将通用的物联网设备接入代理模块上报的标准化的设备报文，通过预先定义的解析模板，进行报文解析；

所述协议接入转换模块，通过RS485总线、RS232串口、ZigBee、蓝牙、WIFI接入方式，接入本地的原始协议报文，并转换成TCP报文，并上报给通用的物联网设备接入代理模块，实现对物联网设备的本地数据采集与转换；同时，将通用的物联网设备接入代理模块下发的TCP报文的控制指令反向转换成RS485总线、RS232串口、ZigBee、蓝牙、WIFI接入方式的报文，下发给未端设备；

所述协议接入转换模块根据需要配置不同的协议转换模块，实现对不同通讯协议的原始协议报文转换成TCP报文；

所述物联网设备接入代理包括通用的物联网设备接入代理模块和各型物联网设备接入代理插件；

所述通用的物联网设备接入代理模块具体如下功能：本地通讯服务、报文队列管理、设备接入代理插件管理、报文标准化转换和接入代理通讯服务；

所述本地通讯服务包括：获取协议接入转换模块上报的物联网设备的TCP报文，将物联网平台下发的设备控制指令转发至协议接入转换模块；

所述报文队列管理包括：支持报文入队和出队管理以及队列互斥锁机制的管理；

所述设备接入代理插件管理包括：支持多型异构的物联网设备接入代理插件管理，根据设备类型，自动选择并加载相应型号的物联网设备接入代理插件；

所述报文标准化转换包括：将物联网设备接入代理插件解析后的数据对象序列化为标准的报文，实现对异构设备的报文的标准化转换和封装；

所述报文标准化转换包括：标准化报文采用组和项的组织形式，每组先是组号，后是组内的项，每一项按顺序出现在报文中进行组织；

所述接入代理通讯服务包括：具备与上级物联网平台的通信能力，将物联网设备接入代理的报文发送至物联网平台，并且接收物联网平台下发的各种物联网设备的控制指令；

所述通用的物联网设备接入代理模块还用于，根据设备型号按需加载多型物联网设备接入代理插件，使物联网设备接入代理能够接入多型异构的物联网设备；

所述通用的物联网设备接入代理模块，具备对从物联网设备端接入的数据和对从上级下发的控制指令进行缓存管理的功能；

所述物联网设备接入代理插件，具备对物联网设备上报的设备数据进行解析的能力，能够将设备报文解析成数据对象，所述数据对象包含设备类型、组号、项号、数据类型、数据字节数以及数据的值；

所述物联网设备接入代理插件，具备对物联网设备的控制指令报文进行报文地址转换、报文头处理、报文解码转换成各种设备的控制指令的功能。

2.通用的异构物联网设备标准化接入和数据解析方法，其特征在于，包括：标准化报文组织、报文解析模板组织、物联网设备数据解析、物联网设备标准化接入和下发物联网设备控制指令；

所述标准化报文组织采用组和项的组织形式，每组先是组号，后是组内的项，每一项按顺序出现在报文中进行组织；

根据需要，两组以上的组合形成报文上送，无需所有组都上送；

标准化报文中项能够支持定长项、不定长项和重复项三种；

标准化报文中项的顺序和解析模板中定义每组中项的一致，每项的数据所占字节数在报文解析模板中定义；

所述定长项的数据长度固定，数据所占字节数在长度在报文解析模板中进行定义；

所述不定长项的数据所占字节数不固定，数据所占字节数在数据内容前字节，并在报文解析模板中项的数据占用字节数关联到报文中的项占用字节；

所述重复项是指在一组中有些项在报文中有重复，报文解析模板中重复系数项后续的项重复，重复出现次数由重复系数项决定；

报文解析模板采用和组和项的组织形式，一种设备定义一个报文解析模板，报文解析模板中定义了设备上报的标准化报文中所有出现的组及项；

所述报文解析模板中的组Group的属性包括组号GrpNo、组名Name、组描述Desc；

所述报文解析模板中的项的属性包括项号ItemNo、项名Name、数据类型Type、数据占用字节数Width、项描述Desc；

所述物联网设备数据解析，包括如下步骤：

步骤1、标准化报文解析模块，根据设备类型加载物联网设备的报文解析模板，在内存中形成每组以及项的关系：组，包括组号；项，包括项号、项名、数据类型和数据占用字节数；

步骤2、按照顺序先取第一字节的内容，获取组号，再根据组号去内存中查找组下所有项的报文解析模板的数据：组，包括组号；项，包括项号、项名、数据类型和数据占用字节数；并按项的顺序，根据项的类型分别解析定长项、不定长项和重复项；

步骤3、按报文解析模板顺序依次获取组内所有项的解析模板数据，按照数据类型解析报文中数据占用字节数的大小字节的内容，如果发现数据占用字节数是常量，按照定长项的解析，如果发现数据占用字节数是变量，按照不定长项解析，如果发现数据占用字节数是重复系数RepFac，按照重复项解析；

步骤4、定长项解析：根据每项的数据占用字节数，并取报文中数据占用字节数的大小字节的内容，按照数据类型进行数据解析，得到对应项的数据；

步骤5、不定长项的解析：按顺序先解析第一项，解析后得到变量值，再解析第二项时，发现数据占用字节数是变量，判断第二项数据的占用的字节数不定长，查询之前解析的数据变量值，即为第二项数据占用字节数，取出占用字节数的报文内容，再根据数据类型，解析出第二项数据；

步骤6、重复项的解析：按顺序解析，发现报文解析模板中有重复系数，解析后重复系数，按照步骤4的定长项解析方法分别解析后续重复项的字节内容；

步骤7、根据报文解析模板按字节顺序解析报文的内容，定长项按步骤4方法解析，不定长项按照步骤5方法解析，组内有重复项按步骤6方法解析，直至所有报文解析完毕；

所述物联网设备标准化接入，包括以下步骤：

步骤a1、协议接入转换模块从物联网设备未端，通过RS485总线、RS232串口、ZigBee、蓝牙、WIFI接入方式，采用Modbus协议、串口通讯协议、ZigBee协议、蓝牙IEEE.802.15协议以及WIFI的802.11协议，接入本地的原始协议报文，并将原始协议报文转换成TCP报文，向本地通讯服务上报；

步骤a2、本地通讯服务通过协议接入转换模块从物联网设备未端接入TCP报文，并存储于本地的状态报文队列中；

步骤a3、报文队列管理根据消息报文的类型从设备接入代理插件管理获取对应设备型号的物联网设备接入代理插件，并把报文转发至对应设备型号的物联网设备接入代理插件；

步骤a4、由设备接入代理插件管理模块根据报文的类型加载相应的物联网设备接入代理插件；

步骤a5、物联网设备接入代理插件，完成TCP报文的数据解析，并调用报文标准化转换，将TCP报文转换成标准的设备报文；

步骤a6、通过接入代理通讯服务将标准化后的设备报文发送至物联网平台，完成物联网设备实时数据的标准化上报，最后，由物联网平台的标准化报文解析模块完成报文解析；

所述下发物联网设备控制指令，包括以下步骤：

步骤b1、物联网平台下发设备控制指令，由对应型号的设备接入代理的通讯服务接收，并存储于本地的控制指令队列中；

步骤b2、报文队列管理，根据控制指令报文的类型从设备接入代理插件管理获取对应设备型号的物联网设备接入代理插件，并把消息转发至对应设备型号的物联网设备接入代理插件的控制指令处理模块进行处理；

步骤b3、由设备接入代理插件管理模块根据报文的类型加载相应的物联网设备接入代理插件；

步骤b4、物联网设备接入代理插件，完成指令报文的数据解析和重新封装，并调用本地通讯服务；

步骤b5、由本地通讯服务将设备控制指令转发至协议接入转换模块，再由协议接入转换模块将指令转至物联网设备实体，完成设备控制指令下发。