一种基于空间配置包的屏幕视图动态生成方法及装置与流程

本发明涉及物联网与智能空间控制，尤其涉及一种基于空间配置包的屏幕视图动态生成方法及装置。

背景技术：

1、在智能空间的多设备管控场景中，现有技术普遍采用以下两种技术方案，一是屏幕直连模式，即屏幕固件绑定于特定控制器，屏幕只能显示该控制器下的设备列表，管控范围等同于控制器的物理管辖范围；二是后台组态下发模式，即由云端或本地服务器统一维护空间分组，屏幕从服务器拉取当前空间的设备视图并进行呈现。

2、对于屏幕直连模式来说，由于屏幕的管控范围与控制器的物理管辖范围强绑定，当用户需要管理其他控制器下的设备时，必须修改屏幕的网络配置以连接另一控制器，操作繁琐且存在断连过程，无法实现无缝的空间切换，同时当物理空间被临时重新划分时，屏幕界面无法动态适配，需重新编程或替换配置文件，灵活性极差；当多块屏幕被划分到有共享设备的逻辑空间时，由于缺乏有效的互斥控制机制，极易引发跨屏操作冲突。对于后台组态下发模式来说，其高度依赖中心节点，一旦服务器或网络故障，所有屏幕即失去跨空间管控能力，系统可靠性不足，同时每个屏幕的界面逻辑需服务器做复杂的权限和视图裁剪计算，随着屏幕和设备数量增加，中心节点的计算压力和网络负担急剧上升，难以大规模部署。

3、因此，针对上述提出的问题，本发明提出一种基于空间配置包的屏幕视图动态生成方法及装置。

技术实现思路

1、为了克服现有技术中屏幕管控范围受限于物理连接关系、无法灵活适配动态空间重组且跨屏操作易冲突的问题，本发明提出一种基于空间配置包的屏幕视图动态生成方法及装置，通过空间配置包实现屏幕界面与物理连接关系的解耦，使屏幕在无需修改网络配置的条件下动态重构视图，并实现跨控制器的异步代理执行与多屏操作互斥。

2、本发明的技术方案为：一种基于空间配置包的屏幕视图动态生成方法及装置，该装置包括：

3、控制器，各自管理本地物理设备并内置空间配置包生成引擎；

4、屏幕，仅与一台控制器保持固定物理直连，内置界面解析引擎，不预存任何空间和设备信息；

5、逻辑空间配置包，由控制器生成的结构化数据文件，作为屏幕视图的唯一来源。

6、本发明方法流程如下：

7、（1）当通过配置工具将多个控制器的若干设备组合划分为特定逻辑空间时，每个控制器为其直连的屏幕生成对应的空间配置包，该配置包包含四部分内容：

8、设备映射表，建立逻辑设备id到物理设备地址（所属控制器及物理设备标识）的跨控制器路由映射，是实现跨控制器代理的基础；

9、ui布局描述，针对屏幕尺寸定义各设备控件的摆放位置、样式及其关联的逻辑设备id；

10、联动规则脚本，定义该逻辑空间范围内的设备间自动化规则；

11、控制权元数据，对于被多个空间引用的公共设备，附带其控制模式标记（如抢占式、只读式）及冲突处理策略。

12、（2）屏幕开机或切换空间时，向直连的控制器发送获取请求，携带目标逻辑空间标识，控制器将预先生成的对应配置包完整下发至屏幕，屏幕内置的界面解析引擎接收配置包后，清空旧视图，解析ui布局描述，根据控件类型动态实例化控件，并将每个交互控件与设备映射表中的逻辑设备id绑定，渲染出全新的控制界面。整个过程屏幕仅与直连控制器通信，网络配置无任何改变。

13、（3）用户在屏幕上操作远端设备时，屏幕仅生成包含逻辑设备id和操作值的控制指令，发送给直连控制器，该直连控制器查询设备映射表，解析出目标物理控制器与设备地址，若目标为本控制器则直接执行，若为其他控制器则通过共享消息空间（如mqtt消息队列）生成一条指向目标控制器的待办指令，目标控制器通过周期性轮询获取并执行该指令，执行后将设备最新状态更新至共享状态区，直连控制器订阅到状态变更后推送给屏幕刷新界面，屏幕始终以为在操作本地设备，跨控制器交互完全由后台异步完成。

14、（4）当多个逻辑空间包含公共设备且多块屏幕同时进入其控制页时，由该设备物理所在的原生控制器执行ui级独占令牌互斥控制，屏幕进入控制页时向原生控制器申请带超时的ui独占操作令牌，申请成功则进入可操作模式；其他屏幕随后请求时，令牌管理器检测到令牌已被占用，返回拒绝结果并强制后续屏幕进入只读模式；屏幕退出控制页或操作超时，令牌自动释放，其他屏幕恢复正常操作权限。

15、本发明还包括以下内容：

16、联动规则采用双级执行架构，优先由控制器端规则引擎执行，跨控制器网络中断时降级由屏幕端执行简化规则子集；配置包附带版本标识，配置变更时通过差分补丁包实现增量更新，仅刷新受影响控件而非整体重构；

17、屏幕固件完全通用化，通过加载不同的空间配置包适配不同逻辑空间，可在不同控制器之间迁移使用而无需修改固件或网络配置。

18、本发明的有益效果：

19、1.本发明通过空间配置包将设备映射表、ui布局描述和控制权元数据统一封装，使屏幕的管控范围不再等同于其直连控制器的物理管辖范围，实现了屏幕界面与物理连接关系的完全解绑，在物理连接固定不变的条件下可动态呈现任意跨控制器混合构成的逻辑空间视图。

20、2.本发明利用屏幕端仅向直连控制器请求配置包、直连控制器跨控制器聚合生成完整配置包下发的方式，屏幕无需修改网络配置或固件即可任意切换管控空间，且屏幕程序完全通用化，同一台屏幕迁移至不同控制器下仅需加载对应配置包即成为新空间的专用面板，消除了空间重组时的二次开发需求。

21、3.本发明采用控制器之间通过共享消息空间异步传递待办指令的机制，屏幕发出的控制指令仅包含逻辑设备id，由直连控制器解析映射表完成物理路由，跨控制器执行完全由后台异步完成，整个系统不依赖云端或中心服务器，任意控制器离线不影响其他控制器管辖范围内的屏幕正常操作。

22、4.本发明在屏幕操作界面层级引入基于ui页面进入/退出事件的独占令牌机制，令牌管理器部署于公共设备的物理原生控制器，对共享设备的操作权限在源头实现集中仲裁，多屏并发时后进入的屏幕自动切换为只读模式，从ui交互层杜绝了指令冲突的发生。

23、5.本发明通过配置包内置版本标识并采用bsdiff差分更新机制，配置发生小范围变更时仅传输增量补丁包，屏幕端在本地合并生成新版本配置包后仅刷新受影响的控件，大幅减少了网络传输量和界面重构开销，实现了配置变更的轻量化同步。

24、6.本发明采用联动规则双级执行架构，控制器端规则引擎优先执行完整联动规则，当跨控制器网络中断时自动降级为屏幕端执行本地可访问设备的规则子集，远端指令缓存待网络恢复后补执行，确保了系统在部分网络故障时仍能提供最大限度的可用性。

1.一种基于空间配置包的屏幕视图动态生成方法，其特征在于，应用于由至少两个控制器和至少一个屏幕组成的物联网控制系统，所述屏幕与其中一个控制器保持固定物理通信连接，所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于空间配置包的屏幕视图动态生成方法，其特征在于：所述空间配置包还包括联动规则脚本，该联动规则脚本定义逻辑空间范围内的设备间自动化规则，该联动规则脚本支持双级执行架构，优先由控制器侧规则引擎执行，当跨控制器网络中断时，降级由屏幕侧的界面解析引擎执行简化规则子集。

3.根据权利要求1所述的一种基于空间配置包的屏幕视图动态生成方法，其特征在于：所述屏幕侧的界面解析引擎维护控件工厂，根据ui布局描述中的控件类型实例化对应的控件类，该ui布局描述包含控件类型、摆放位置、样式及其关联的逻辑设备id，且ui布局描述根据屏幕分辨率自适应计算控件布局。

4.根据权利要求1所述的一种基于空间配置包的屏幕视图动态生成方法，其特征在于，所述跨控制器路由映射的记录方式为：为每个逻辑设备分配全局唯一的逻辑设备id，并在设备映射表中记录该逻辑设备id对应的物理控制器标识和物理设备地址；当直连控制器接收到包含逻辑设备id的控制指令时，查询设备映射表，若目标物理控制器为本控制器则直接执行，若为其他控制器则通过共享消息空间生成待办指令供目标控制器异步获取执行。

5.根据权利要求1所述的一种基于空间配置包的屏幕视图动态生成方法，其特征在于：所述共享消息空间基于mqtt消息队列实现，定义有待办指令主题和设备状态更新主题；所述直连控制器将指向非本地控制器的控制指令封装为待办指令发布至待办指令主题，目标控制器通过周期性轮询获取并执行待办指令，执行后将设备状态发布至设备状态更新主题，直连控制器订阅设备状态更新主题来获取状态变更并推送至屏幕刷新界面。

6.根据权利要求1所述的一种基于空间配置包的屏幕视图动态生成方法，其特征在于：所述控制权元数据至少包含公共设备的控制模式标记和令牌超时参数；当多个屏幕同时请求进入同一公共设备的控制页时，由公共设备物理所在的原生控制器执行ui级独占令牌互斥控制，包括：

7.根据权利要求1所述的一种基于空间配置包的屏幕视图动态生成方法，其特征在于：

8.根据权利要求1所述的一种基于空间配置包的屏幕视图动态生成方法，其特征在于：所述空间配置包还包含版本标识和内容哈希值；当空间配置发生变更时，控制器计算新旧配置包的差分补丁包并推送更新通知至屏幕，屏幕侧根据更新通知请求差分补丁包，将差分补丁包应用到本地缓存的旧版本配置包上生成新版本配置包，并刷新界面中受影响的控件。

9.一种基于空间配置包的屏幕视图动态生成装置，基于权利要求1-8中任一项所述的一种基于空间配置包的屏幕视图动态生成方法，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的一种基于空间配置包的屏幕视图动态生成装置，其特征在于：所述屏幕为通用化屏幕，该屏幕的固件不包含任何空间特定信息，该固件包括配置包下载模块、配置包解析模块、界面解析引擎、通信代理模块和令牌管理客户端；其中通信代理模块封装与直连控制器的所有网络通信，对外仅暴露状态订阅和指令下发两个接口，屏蔽底层是否跨控制器的差异。