[发明专利]一种基于物联网架构的增强型Modbus通信方法

摘要

本发明涉及物联网通信技术领域，尤其涉及一种基于物联网架构的增强型Modbus协议栈，包括：边缘采控器与传感器设备之间的Modbus协议，感知边缘网关与边缘采控器之间的Modbus/TCP协议，感知适配网关与感知边缘网关之间的增强型Modbus转换协议；其中所述增强型Modbus转换协议，其特征在于：基于TCP/IP协议，在传统Modbus/TCP MBAP报文头的基础上增加一个功能区分字节，作为客户应用层的业务区分代码，由客户机根据业务区分代码来进行Modbus协议的转换，并解析出Modbus协议对应的功能代码。本发明扩展了Modbus协议在广域网上的应用范围，增强了物联网业务平台应用层与客户机的网络跨域分布式应用，而且易于客户应用层的二次开发。

主权项

1.一种基于物联网架构的增强型Modbus通信方法，其特征在于：在传统Modbus/TCP MBAP报文头的基础上增加一个功能区分字节，作为客户应用层的业务区分代码，由感知边缘网关根据增强型Modbus转换协议解析出对应的功能代码，并根据功能区分代码，进行查询、控制、将获取的Modbus设备数据进行报文组装后定时上传，具体包括以下步骤：(1)感知适配网关与感知边缘网关之间的网络通信方法为：感知适配网关监听一个指定端口，接收感知边缘网关的连接，多个感知边缘网关连接到感知适配网关后，准备发送下行命令和接收上行Modus设备数据；感知适配网关登录成功后，根据平台应用层预先设置的定时上传时间，发送定时上传的命令给感知边缘网关，感知边缘网关接收到定时上传命令后，采用ScheduledExecutorService类的scheduleWithFixedDelay方法执行定时器的任务，在指定的时间间隔到达的时候，感知边缘网关定时上传Modbus设备信息的内容；感知适配网关通过Web控制页面，向感知边缘网关发送查询指定传感器的历史数据命令，查找指定传感器的方法为：感知边缘网关ID查找边缘采控器ID，边缘采控器ID查找传感器ID，感知适配网关通过感知边缘网关ID在保存的Socket池中取出对应感知边缘网关ID的Socket连接，并发送查询命令的消息到感知边缘网关，感知边缘网关获取指定传感器的数据并上传给感知适配网关；感知适配网关通过Web控制页面，给感知边缘网关发送控制指令到指定控制器的命令，查找指定控制器的方法为：感知边缘网关ID查找边缘采控器ID，边缘采控器ID查找控制器ID，感知适配网关通过感知边缘网关ID在保存的Socket池中取出对应感知边缘网关ID的Socket连接，并发送查询命令的消息到感知边缘网关，感知边缘网关获取指定控制器的地址，发送控制命令的数据并上传给感知适配网关；(2)感知边缘网关与边缘采控器之间的网络通信方法为：感知边缘网关监听一个指定端口，接收边缘采控器的连接，多个边缘采控器连接到感知边缘网关，接收上行Modbus设备数据，并保存到数据库中；感知边缘网关接收到查询传感器历史数据命令时，根据查询命令，获知要查询的传感器ID和查询的时间段，根据获取的时间段从数据库中查询指定传感器的历史数据，把获取的历史数据以增强型Modbus转换协议的方式进行分装，并上传到感知适配网关；感知边缘网关接收到控制命令时，根据控制命令，获知边缘采控器ID和控制器的ID，并进一步获取边缘采控器和控制器的连接地址，采用Modbus/TCP协议向边缘采控器发送控制命令，边缘采控器接收到控制命令后采用Modbus协议发送控制命令给指定的控制器。