一种协议转换方法、装置、计算机设备和存储介质与流程

1.本发明实施例涉及计算机技术，尤其涉及一种协议转换方法、装置、计算机设备和存储介质。


背景技术：

2.二氧化碳培养箱采用modbus rtu over tcp/ip通信协议与其他设备进行通信，但多数设备或系统仅支持modbus tcp通信。
3.现有技术中，协议转换大多数使用支持软件附加协议库或硬件通信模块的小型plc(programmable logic controller，可编程逻辑控制器)。
4.但是，上述方法要求工程师熟悉协议，以便他们能够处理异常，也即对工程师要求较高，并且需要plc硬件支持，增加额外硬件支出，增加转换成本。


技术实现要素：

5.本发明实施例提供一种协议转换方法、装置、计算机设备和存储介质，以实现提高协议转换效率和降低转换成本的效果。
6.第一方面，本发明实施例提供了一种协议转换方法，包括：
7.通过采集节点生成采集指令，并发送至第一协议节点；
8.通过所述第一协议节点，根据第一协议对所述采集指令进行格式转换，并发送给数据生成设备；
9.通过所述采集节点获取所述数据生成设备发送的采集数据，并发送第二协议节点；
10.通过所述第二协议节点，根据第二协议对所述采集数据进行格式转换，并发送服务节点；
11.通过所述服务节点对格式转换后的采集数据进行存储。
12.第二方面，本发明实施例还提供了一种协议转换装置，包括：
13.采集节点，用于生成采集指令，并发送至第一协议节点；
14.所述第一协议节点，用于根据第一协议对所述采集指令进行格式转换，并发送给数据生成设备；
15.所述采集节点，还用于获取所述数据生成设备发送的采集数据，并发送第二协议节点；
16.所述第二协议节点，用于根据第二协议对所述采集数据进行格式转换，并发送服务节点；
17.所述服务节点，用于对格式转换后的采集数据进行存储。
18.第三方面，本发明实施例还提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括：
19.一个或多个处理器；
20.存储装置，用于存储一个或多个程序；
21.当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如本发明实施例提供的协议转换方法。
22.第四方面，本发明实施例还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如本发明实施例提供的协议转换方法。
23.本发明实施例的技术方案，通过第一协议节点将采集指令格式转换为第一协议格式，通过第二协议节点将采集数据格式转换为第二协议格式，实现采用第一协议的数据生成设备与采用第二协议的服务节点之间的通信，解决协议转换人工成本和硬件成本高的问题，避免增加硬件实现协议转换，实现提高协议转换效率，降低人工成本和硬件成本的效果。
附图说明
24.图1是本发明实施例一中的一种协议转换方法的流程图；
25.图2是本发明实施例二中的一种协议转换方法的流程图；
26.图3是本发明实施例三中的一种协议转换方法的流程图；
27.图4是本发明实施例三中的一种协议转换装置的结构示意图；
28.图5是本发明实施例四中的一种协议转换装置的结构示意图；
29.图6是本发明实施例五中的一种计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
30.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
31.实施例一
32.图1为本发明实施例一提供的一种协议转换方法的流程图，本实施例可适用于对协议转换的情况，例如，将modbus rtu over tcp/ip协议转换为modbus tcp协议的情况，该方法可以由协议转换装置来执行，该装置可以由软件和/或硬件来实现，具体包括如下步骤：
33.步骤110、通过采集节点生成采集指令，并发送至第一协议节点。
34.采集节点用于完成采用第一协议定义的格式的采集数据，采集指令为采集节点根据信息采集需求生成的指令，示例性的，采集指令至少包括：采集功能码、设备网际协议地址、采集数据存储起始地址、采集长度和写入第二协议节点的起始地址和写入功能码的json(java script object notation，js对象简谱)文件。具体的，采集功能码是被寻址到的数据生成设备终端执行的功能类别，例如，01表示读取线圈状态，用于获取一组逻辑线圈的当前状态；02表示读取输入状态，用于获取一组开关输入的当前状态；03表示读取保持寄存器，用于读取一个或多个寄存器中的当前二进制值，常见的功能码有17个，本发明不做详细列举；采集设备网际协议地址是采集设备在互联网中的逻辑地址；采集数据存储起始地址是采集数据存储位置的起始位置地址；采集长度是采集数据的存储位置的位数，用于限制采集数据的数据量；写入第二协议节点的起始地址是采集数据写入第二协议节点中存储
tcp/ip协议，是指在tcp链接上传输标准的modbus rtu协议。modbus tcp协议，是指直接在modbus rtu数据包的前后增加包头和包尾。modbus协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过modbus协议，控制器相互之间、或控制器经由网络(例如，以太网)和其它设备之间实现通信，可以使不同厂商生产的控制设备连入工业网络，进行集中监控，是一种应用广泛的通信协议。在modbus系统中有两种传输模式可选择，其中一种模式是远程终端模式(remote terminal unit，rtu)，rtu模式传输的数据是8位二进制字符，每个字节的位包括：1个起始位、8个数据位(最小的有效位先发送)、1个奇偶校验位(无校验时，没有奇偶校验位)和1个停止位(有校验时)或2个停止位(无校验时)。
46.采用modbus rtu通信协议的设备多数采用modbus tcp协议，通过协议转换，可以实现少数采用modbus rtu over tcp/ip协议的设备与采用modbus tcp协议的设备互相通信，提高数据生成设备的兼容性。
47.步骤140、通过所述第二协议节点，根据第二协议对所述采集数据进行格式转换，并发送服务节点。
48.服务节点用于存储采集数据，数据输入格式为第二协议格式，采集数据在第二协议节点完成格式转换后发送到服务节点。
49.步骤150、通过所述服务节点对格式转换后的采集数据进行存储。
50.在一个可选实施例中，所述通过所述服务节点对格式转换后的采集数据进行存储，包括：通过所述服务节点接收数据写入通道配置信息；通过所述服务节点基于所述数据写入通道配置信息，对格式转换后的采集数据进行存储。
51.数据写入通道配置信息包括服务节点网际协议地址、服务节点端口标识信息、服务节点标识信息、最大寄存器长度、采集数据存储起始地址和写入功能码。具体的，服务节点网际协议地址是服务节点在互联网中的逻辑地址；服务节点标识信息是标识不同服务节点的标识信息，最大寄存器长度是寄存器位数的最大长度；采集数据存储起始地址是数据写入服务节点存储器中存储位置的起始地址；写入功能码为写入终端执行的功能类别，具体的，写入功能码与采集功能码相同，这里不再赘述。
52.服务节点通过接收数据写入通道配置信息，将采集数据存储到指定设备相应位置，便于后期对存储数据的访问以及便于对存储数据的存储管理。
53.本发明实施例的技术方案，通过第一协议节点将采集指令格式转换为第一协议格式，通过第二协议节点将采集数据格式转换为第二协议格式，实现采用第一协议的数据生成设备与采用第二协议的服务节点之间的通信，解决协议转换人工成本和硬件成本高的问题，避免增加硬件实现协议转换，实现提高协议转换效率，降低人工成本和硬件成本的效果。
54.实施例二
55.图2为本发明实施例二提供的一种协议转换方法的流程图，本实施例的技术方案在上述技术方案的基础上进一步细化，具体为：在通过采集节点生成采集指令，并发送至第一协议节点之后，优化为：在累计预设时间未接收到采集数据的情况下，通过异常采集节点生成异常信息，并发送异常协议节点；通过所述异常协议节点根据所述第二协议对所述异常信息进行格式转换，并发送所述服务节点；通过所述服务器节点对格式转换后的异常信息进行存储。该方法包括：
56.步骤210、通过采集节点生成采集指令，并发送至第一协议节点。
57.步骤220、在累计预设时间未接收到采集数据的情况下，通过异常采集节点生成异常信息，并发送异常协议节点。
58.预设时间是指采集超时时间，发送采集指令后，开始累计时间，当时间累计达到预设时间，没有接收到采集数据，则认为信息采集发生异常，异常采集节点生成异常信息。实际上，异常采集节点用于捕获采集节点未采集到采集数据生成的异常信息。示例性的，异常信息包括数据采集通道配置信息和异常信息标识码等。异常信息标识码用于表示数据采集异常，示例性的，可以将
‑
8作为异常信息标识码，标识数据采集异常。
59.步骤230、通过所述异常协议节点根据所述第二协议对所述异常信息进行格式转换，并发送所述服务节点。
60.异常协议节点用于将异常信息格式转换为第二协议格式，以便服务节点可以读取异常信息。其中，可以为异常协议节点配置数据写入通道配置信息，异常协议节点通过写入通道配置信息将转换为基于第二协议格式的异常数据，并发送至服务器节点。具体的，数据写入通道信息包括，服务节点网际协议地址、服务节点端口标识信息、服务节点标识信息、最大寄存器长度和采集数据存储起始地址等。
61.步骤240、通过所述服务器节点对格式转换后的异常信息进行存储。
62.服务器节点根据获取的数据写入通道配置信息，将格式转换后的异常信息存储到相应位置，为了区分采集数据和异常信息，通常采集数据的存储位置和异常信息的存储位置不同。
63.在一个可选实施例中，所述采集节点、所述第一协议节点、所述第二协议节点、所述服务节点、所述异常采集节点和所述异常协议节点通过可视化编程软件基于nodejs语言编写生成。
64.协议转换方法涉及的节点在edgestudio系统上运行，edgestudio系统可以通过可视化编程，生成协议转换方法涉及的节点，可视化编程可以降低编程的学习成本，降低协议转换方法的实现成本和复杂度，提高协议转换的实现效率。nodejs是一种提供用于创建高性能服务器和可以在该服务器中运行的各种应用程序的开发工具。
65.基于nodejs语言编写程序，降低c语言开发的难度，缩短开发周期，同时利用nodejs的异步特性可以加快信息处理速度。基于nodejs语言编写的程序支持在windows或linux环境下运行，配置简单便于工程人员的实施和后期的维护，降低协议转换的硬件成本和人工成本。
66.本实施例的技术方案，通过在采集指令发送后累计发送时间，达到预设时间后没有接收到采集数据时，异常采集节点生成异常信息，并转换为第二协议的数据格式，通过异常协议节点发送至服务节点，并存储，实现及时处理信息采集异常情况，提高协议转换系统的稳定性和容错性的效果。
67.实施例三
68.图3为本发明实施例三提供的一种协议转换方法的流程图，本实施例的技术方案为上述技术方案的一种具体实现流程，该方法包括：
69.配置数据通道信息：在发送数据采集指令前，首先确定指令传输通道信息，包括数据采集通道和数据写入通道。具体的，包括，配置采用第一协议的数据采集通道，具体的，包
括网际协议地址、采集节点设备端口标识信息和采集超时时间等；配置采用第二协议的数据写入通道，具体的，包括网际协议地址、服务节点端口标识信息和最大寄存器长度等。
70.配置采集指令参数：根据采集节点需要采集的信息配置采集指令参数，采集指令采用第一协议，参数包括采集功能码、数据生成设备地址、采集节点设备端口标识信息、采集数据存储起始地址、采集长度、写入第二协议服务节点的起始地址和写入功能码的json文件等。
71.配置异常采集节点：在配置好采集指令后，配置异常采集节点，用于及时处理采集数据过程中接收不到数据的异常情况，同时配置用于表示采集异常的异常信息标识码，例如，
‑
8。
72.采集数据：在完成数据通道信息、采集指令参数信息和异常节点配置后，触发数据采集程序运行，并累计时间。
73.判断是否接收到采集数据，如果是，则写入服务节点；否则，将
‑
8写入服务节点；当累计时间在设定的超时时间内接收到采集数据时，获取采集数据并发送至第二协议节点，在第二协议节点将数据转换成第二协议格式，并按照配置的数据写入通道信息写入服务节点存储，示例性的，可以通过语音或文字方式提醒用户数据采集完成，结束此次信息采集。当累计时间达到设定的超时时间时没有接收到数据信息时，触发采集数据异常程序，将配置的异常信息标识码写入至采集数据的相应位置，具体的，包括异常采集节点将
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8写入异常信息标识码生成异常信息，并将异常信息发送到异常协议节点，在异常协议节点将异常信息转换为第二协议格式，并按照配置的数据写入通道信息写入服务节点存储，示例性的，可以通过语音或者文字提示用户信息采集异常，结束此次信息采集。
74.图4为一种协议转换装置的结构示意图，表示各个节点连接逻辑。数据生成设备310与第一协议节点320相连，第一协议节点320与采集节点330相连。通过采集节点330配置采集指令的采集参数，通过第一协议节点320将采集指令的格式转换成第一协议格式并发送至数据生成设备310。采集指令发送后开始累计时间，当在设定的采集超时时间内接收到采集数据时，即累计时间小于采集超时时间，异常协议节点370不会产生异常信息，其中，在接收到采集数据时，对累计时间进行重置，避免继续累计导致产生错误的异常信息。第一协议节点320将接收到的采集数据发送至采集节点330。采集节点330与第二协议节点340相连，第二协议节点340与服务节点350相连，采集节点330将获取的采集信息发送至第二协议节点340，第二协议节点340将采集数据转换成第二协议格式并发送至服务节点350存储。异常采集节点360与异常协议节点370相连，异常协议节点370与服务节点350相连，当在设定的超时时间内没有接收到数据信息时，也即在累计时间大于或等于采集超时时间，异常采集节点360生成异常信息发送至在异常协议节点370，异常协议节点370将异常信息转换成第二协议格式并发送至服务节点350存储。
75.本实施例的技术方案，按照各个节点操作触发的时间先后顺序，描述方案实施流程，通过协议转换实现数据产生设备和服务节点的通信，完成数据采集任务，并且预先设定超时时间和配置采集异常节点，针对数据采集中的异常情况及时提醒用户，提高对数据采集的异常情况的处理的及时性。
76.实施例四
77.图5为本发明实施例四提供的一种协议转换装置的结构示意图。实施例四是实现
本发明上述实施例提供的协议转换方法的相应装置，该装置可采用软件和/或硬件的方式实现，并一般可集成在计算机设备中。协议转换装置包括：
78.第一协议节点410，用于根据第一协议对所述采集指令进行格式转换，并发送给数据生成设备；
79.采集节点420，用于生成采集指令，并发送至第一协议节点；
80.采集节点420，还用于获取所述数据生成设备发送的采集数据，并发送第二协议节点；
81.第二协议节点430，用于根据第二协议对所述采集数据进行格式转换，并发送服务节点；
82.服务节点440，用于对格式转换后的采集数据进行存储。
83.本发明实施例的技术方案，通过第一协议节点将采集指令格式转换为第一协议格式，通过第二协议节点将采集数据格式转换为第二协议格式，实现采用第一协议的数据生成设备与采用第二协议的服务节点之间的通信，解决协议转换人工成本和硬件成本高的问题，避免增加硬件实现协议转换，实现提高协议转换效率，降低人工成本和硬件成本的效果。
84.可选的，协议转换装置，还包括：异常采集节点，用于在通过采集节点生成采集指令，并发送至第一协议节点之后，在累计预设时间未接收到采集数据的情况下，生成异常信息，并发送异常协议节点；异常协议节点，用于根据所述第二协议对所述异常信息进行格式转换，并发送所述服务节点；服务节点440，还用于对格式转换后的异常信息进行存储。
85.可选的，所述采集节点，还用于在通过采集节点生成采集指令之前，接收所述采集节点的数据采集通道配置信息；所述采集节点，还用于基于所述数据采集通道配置信息生成采集指令。
86.可选的，所述服务节点，还用于接收数据写入通道配置信息；基于所述数据写入通道配置信息，对格式转换后的采集数据进行存储。
87.可选的，所述采集节点、所述第一协议节点、所述第二协议节点、所述服务节点、所述异常采集节点和所述异常协议节点通过可视化编程软件基于nodejs语言编写生成。
88.可选的，所述数据生成设备为二氧化碳培养箱。
89.可选的，所述第一协议为modbus rtu over tcp/ip，所述第二协议为modbus tcp。
90.上述装置可执行本发明实施例所提供的协议转换方法，具备执行协议转换方法相应的功能模块和有益效果。
91.实施例五
92.图6为本发明实施例五提供的一种计算机设备的结构示意图，如图6所示，该计算机设备包括处理器510、存储器520、输入装置530和输出装置540；计算机设备中处理器510的数量可以是一个或多个，图6中以一个处理器510为例；计算机设备中的处理器510、存储器520、输入装置530和输出装置540可以通过总线或其他方式连接，图6中以通过总线连接为例。
93.存储器520作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的协议转换方法对应的程序指令/模块(例如，协议转换装置中的第一协议节点410、采集节点420、第二协议节点430和服务节点440)。处理器510通过
运行存储在存储器520中的软件程序、指令以及模块，从而执行计算机设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的协议转换方法。
94.存储器520可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器520可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器520可进一步包括相对于处理器510远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至计算机设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
95.输入装置530可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与计算机设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置540可包括显示屏等显示设备。
96.实施例七
97.本发明实施例七还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种协议转换方法，该方法包括：
98.通过采集节点生成采集指令，并发送至第一协议节点；
99.通过所述第一协议节点，根据第一协议对所述采集指令进行格式转换，并发送给数据生成设备；
100.通过所述采集节点获取所述数据生成设备发送的采集数据，并发送第二协议节点；
101.通过所述第二协议节点，根据第二协议对所述采集数据进行格式转换，并发送服务节点；
102.通过所述服务节点对格式转换后的采集数据进行存储。
103.通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(read
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only memory,rom)、随机存取存储器(random access memory,ram)、闪存(flash)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
104.值得注意的是，上述搜索装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
105.注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。