一种处理物联网网关数据的方法及系统与流程

1.本发明涉及物联网设备数据采集，尤其涉及一种处理物联网网关数据的方法及系统。


背景技术：

2.在物联网领域，有多种方式可以将物理感知设备连接到上位机上，并将数据帧推送到上位机，上位机能够按照modbus的协议格式解析数据帧。然而，有些方式(如串口直连方式)需要将设备直接连到上位机上，很大程度上局限了物理感知设备的探测范围；而有些方式(如串口服务器连接方式)虽然能够解决探测范围的问题，但是需要对每一个物理感知设备遍历访问，大大增大了上位机的压力。
3.因此，现在需要一种既能够不限制物理感知设备探测范围，又能够分担服务器压力的方法及系统，来处理物联网中物理感知设备实时上传探测数据的问题。
4.故，有必要提出一种处理物联网网关数据的方法及系统来解决上述问题。


技术实现要素：

5.针对上述提出的问题，本发明的目的在于提供一种处理物联网网关数据的方法及系统，用以解决处理物联网网关数据时的上位机的压力。
6.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种处理物联网网关数据的方法，其步骤包括：具有寄存器的物联网网关轮询连接多个传感器，将传感器获取的数据映射到物联网网关的寄存器上；物联网网关将寄存器中的数据按照modbus_tcp协议生成数据帧，将其推送到上位机服务器中；上位机服务器接收并处理modbus_tcp数据帧，同时发送应答帧物联网网关的寄存器上；轮询网关发送问询帧，接收并解析应答帧，将有效数据实时发送至上位机服务器中；服务器接受物联网网关传过来的数据帧，将有效数据实时发送至上位机服务器中。
7.物联网网关接收到问询帧后，按照modbus_tcp协议解析问询帧，将问询帧中要查询的数据按照modebus_tcp协议包装成应答帧，发送到上位机服务器。
8.上位机服务器根据物联网网关信息完档加载所有的物联网网关信息的数据，上位机服务器接收到一个网关发送来的数据帧，解析数据帧中的ip地址，确定是哪个物联网网关发送过来的数据帧，再找到对应的物联网网关信息，解析数据帧数据。
9.物联网网关接收到问询帧后，按照modbus_tcp协议解析问询帧，将问询帧中要查询的数据按照modebus_tcp协议包装成应答帧，发送到上位机服务器；
10.上位机服务器获得物联网网关发送回的应答帧后按照物联网网关信息文档解析应答帧，同时将解析好的数据推送到上位机服务器中。
11.为实现上述目的，本发明还采用如下技术方案：一种处理物联网网关数据的系统，其包括：物联网网关，具有寄存器，用于轮询所有rs485物理接口连接的传感器，模拟量传感器，将获取的数据映射到物联网网关的寄存器上；上位机服务器，用于轮询向网关发送问询
帧，接收并解析应答帧，将有效数据实时存储。
12.与现有技术相比，本发明一种处理物联网网关数据的方法及系统的有益效果在于，根据modbus通信协议格式解析应答帧，不需要对每一个物理感知设备遍历访问，大大减小了上位机的压力。
附图说明
13.图1为本发明处理物联网网关数据的方法的流程示意图；
具体实施方式
14.下面通过本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
15.本发明中的物联网网关，设置有2路rs485总线，可以连接多个(例如10个)物理感知设备，将连接支持rs485通信接口的物理感知设备数据采集到物联网网关对应的寄存器上，物联网网关采用标准modbus＿rtu通信协议，具有主从协议功能，即只能由物联网网关主动访从机，由物联网网关主动发起数据交换。
16.本发明物联网网关具有以太网的功能，通信协议是modbus＿tcp。即该网关可以实时将网关采集的数据发送到上位机。该物联网网关有i/o点，可自定义逻辑功能。本发明物联网网关还具有有断电自保存数据功能，在网络断网后可以自主运行，即按照预定的功能自主运行。
17.本发明为一种处理物联网网关数据的系统，其包括：
18.物联网网关，具有寄存器，用于轮询所有rs485物理接口连接的传感器，传感器，将获取的数据映射到物联网网关的寄存器上；
19.上位机服务器，用于轮询向网关发送问询帧，接收并解析应答帧，将有效数据实时存储。
20.上位机服务器开启服务，接受网关传过来的数据帧，将有效数据实时发送至存储服务器(例如mqtt服务器)中。
21.参考图1，为本发明处理物联网网关数据的方法的流程示意图。
22.本发明为一种处理物联网网关数据的方法，其步骤包括：
23.步骤1：具有寄存器的物联网网关轮询连接多个传感器，将传感器获取的数据映射到物联网网关的寄存器上。
24.上位机服务器启动定时任务，定时任务按照设定的时间，轮询访问所有的物联网网关，定时任务读取到物联网网关信息之后，物联网网关向所有传感器发送问询帧获取数据。
25.物联网网关轮询(轮询采集时间为100ms)采集rs485总线上相连的传感器的数据，采集好后放入物联网网关对应寄存器中，然后再有服务器用modbus_tcp的协议方式取出数据。传感器可以是模拟或者开关量或者其它类别中任一类。网关将所有物理接口(rs485)以及模拟量传感器实时收集数据映射到网关的寄存器上。
26.步骤2：物联网网关将寄存器中的数据按照modbus_tcp协议生成数据帧，将其推送到上位机服务器中；上位机服务器接收并处理modbus_tcp数据帧，同时发送应答帧物联网网关的寄存器上。
27.具体的，上位机服务器根据物联网网关信息完档加载所有的物联网网关信息的数据，上位机服务器接收到一个网关发送来的数据帧，解析数据帧中的ip地址，确定是哪个物联网网关发送过来的数据帧，再找到对应的物联网网关信息，解析数据帧数据。
28.上位机服务器向物联网网关发送modbus_tcp问询帧，物联网网关将寄存器中的数据按照modbus_tcp协议生成数据帧，将其推送到上位机服务器中，上位机服务器按照modbus_tcp协议解析数据帧。
29.其具体步骤包括：
30.步骤21：物联网网关接收到问询帧后，按照modbus_tcp协议解析问询帧，将问询帧中要查询的数据按照modebus_tcp协议包装成应答帧，发送到上位机服务器；
31.由于所有物联网网关内置了上位机服务器和传感器的信息，物联网网关定时将寄存器中的所有的数据按照modbus_tcp协议包装成数据帧推送到上位机服务器监听的端口服务中。
32.步骤22：上位机服务器获得物联网网关发送回的应答帧后按照物联网网关信息文档解析应答帧，同时将解析好的数据推送到上位机服务器(mqtt服务器)中。
33.步骤3：轮询网关发送问询帧，接收并解析应答帧，将有效数据实时发送至上位机服务器中；服务器接受物联网网关传过来的数据帧，将有效数据实时发送至上位机服务器中。
34.上位机服务器解析好数据帧后，对物联网网关中所有的传感器检测参数赋值，同时上位机服务按照传感器为单位，将检测到的参数数值推送到mqtt服务器中。
35.以上两种方式就完成了物联网网关和上位机接收数据服务的交互。
36.本发明物联网网关能够实时采集下位机测量数据上传到上位机服务器中。同时解析上位机发送的问询帧，并将实时数据以modbus通信协议格式发送至上位机，根据modbus通信协议格式解析应答帧，不需要对每一个物理感知设备遍历访问，大大减小了上位机的压力。