一种数据中心机房专用物联智能网关配置方法技术

本发明专利技术公开了一种数据中心机房专用物联智能网关配置方法，包括用于连接外设并对外设进行数据采集的多个智能网关主站口，用于连接工控机并对工控机发送数据进行响应的多个智能网关从站口，以及智能网关控制芯片和内存区域，所述内存区域设置主站口内存区和从站口内存区，从站口内存区报文采用冒泡排序和正态分布算法对报文进行优化处理后进入主站口内存区，完成主站口外设的内存联动配置，实现信息采集的内存自动优化与分配，关键信息的优先处理。

A configuration method of special IOT intelligent gateway in data center computer room

【技术实现步骤摘要】
一种数据中心机房专用物联智能网关配置方法
本专利技术属于数据中心机房空调控制
，尤其涉及数据中心空调传感器及设备的网络智能监控管理技术。
技术介绍
目前，大多数数据中心网关，一种固定内存分配，当增加或减少外围工控设备，需要手动再分配内存和地址的方式，将数据上传给从站口，主控设备再去读取相应数据的方式。这种网关的缺点：1：固定式内存分配模式，无法动态响应主控设备的需求变化，当主机有需求时，网关需要重新配置分配内存，才能正确响应主机需求。这样带来的问题是—(1)智能化不够，无法自动响应主机需求，需要人工二次或多次分配内存地址。(2)如果二次或多次分配内存和地址有误，主机将无法获得准确信息，影响控制过程的实现，甚至带来安全隐患。2：大部分的工控外设走的都是标准MODBUS协议，由于标准的MODBUS协议通讯方式，都是轮训方式，如果挂接设备较多，反应速度会较慢。这样带来的问题—无法对工控主机的关键信息需求做出相对快速响应。
技术实现思路
专利技术目的：针对上述存在的问题，本专利技术提供了一种数据中心机房专用物联智能网关配置方法，实现了信息采集的内存自动优化与分配，关键信息的优先处理。技术方案：为实现上述专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：一种数据中心机房专用物联智能网关配置方法，包括：用于连接外设并对外设进行数据采集的多个智能网关主站口，用于连接工控机并对工控机发送数据进行响应的多个智能网关从站口，以及智能网关控制芯片和内存区域，所述内存区域分为主站口内存区和从站口内存区，并采用以下方法进行网关智能配置：(1)智能网关控制芯片依次接收并读取工控机针对外设的问询报文，并将数据预先存于从站口内存区，(2)智能网关控制芯片基于冒泡排序和正态分布算法对报文进行优化后，发送至主站口内存区；(3)智能网关控制芯片根据主站口内存区接收的优化数据，对主站口内存区中的外设按照从站内存区的分配方式进行优化处理，并存储，完成主站口外设的内存联动配置。作为优选，所述智能网关控制芯片基于STM32系列芯片。进一步的，网关智能配置步骤(2)中所述智能网关控制芯片的优化方法如下：从站口接收到来自工控机的问询报文，并独立存储于从站口内存区，当工控机的问询报文存在至少三个稳定周期后，工控机问询的外设作为内存优化配置目标，由智能网关控制芯片对智能网关主站口连接的外设的内存完成优化分配；所述稳定周期指连接在从站口的所有工控机完成一次报文发送的过程；进一步的，作为内存优化配置目标的外设，当工控机对其发起问询报文时，智能网关控制芯片对问询报文的重复数据进行合并重组。进一步的，网关智能配置步骤(2)中所述智能网关控制芯片的优化方法如下：首先智能网关控制芯片对工控机的请求的问询报文数据进行采集并存入从站口内存区；然后统计一个周期内数据中外设访问的频次，并根据频次大小将工控机请求的数据包按照设置优先级，接着按优先级高低对数据包设置定时器，具有优先级较高定时器的数据包优先存入主站口内存区作为内存优化配置目标。进一步的，数据包定时器的优先级分为三级。有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有的优点：(1)根据工控主机信息需求自动分配内存，这样最大程度将内存合理运用与分配，避免手动多次分配带来的不智能或是大意带来的分配错误，导致数据丢失或错误。(2)当工控主机需要减载或数据需求减少时，智能网关做到实时响应，提高数据实效性,避免无效数据轮询占用资源。(3)当工控机器有数据分层需要时(优先级)，计算出频次最高，次高和不高的报文，分配到不同内存区域，挂接不同定时器并分配不同优先级的方式，来区别关键数据采集速度，从而相对提高工控设备的实时性和精确性。附图说明图1为本专利技术所述数据中心机房专用物联智能网关配置方法的流程示意图。图2为本专利技术所述数据中心机房专用物联智能网关的配制原理图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本专利技术，应理解这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围，在阅读了本专利技术之后，本领域技术人员对本专利技术的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。本专利技术要解决的技术问题：信息采集的内存自动优化与分配，关键信息的优先处理。如图1和2所示，通过不同场景下与传统网关工作方式的对比，详细介绍本专利技术数据中心机房专用物联智能网关配置原理和功能：一、如何自动增加内存分配以实现自动增加外设信息。传统网关工作方式:是通过手动配置主站口内存区中的数据，来完成对各个外设数据的轮询采集，现在机房或环控中，很多时候设备都是逐步增加的，甚至是分为好几期或是根据客户需求逐级增加外设设备的，这样就需要反复配置主站口内存区的数据分配情况。如果大意把地址或是数据长度设置错误，主站口内存区中将无法得到正确的数据，工控机去访问主站口内存区时就无法得到正确数据，造成数据丢失甚至控制失效的情况。本专利技术智能网关工作方式：开辟从站口内存区，用来接收工控主机(1-3)的问询报文，当报文稳定三个周期后数据存入从站口内存区中，根据从站口内存区中情况，进行主站口内存区的内存分配，这样可以避免由于需求的增加反复调整主站口内存区的内存分配情况带来的不稳定性和不安全性，更好的提高了网关的智能性和安全性。(注释：报文稳定周期的概念是：工控机1到工控机3对外的数据发送从第一条报文到最后一条报文，重复发送一次为一个稳定周期)。二、外设的互备/轮询工作模式现代机房或是其他工业系统基本上需要的外设设存在互备，或是轮询的工作模式与场合(例如:机房空调中空调的主备机，工业系统中的水泵互备等等),这样主控机器程序在对网关发出需求时会有所删减，不需要所有信息，目的是以降低主控机的CPU负荷，提高有效数据的实时性。传统网关工作方式:由于是手动分配主站口内存区，和工控机没有动态联系，所以无法有效响应工控机信息需求的变化。例如：(1)当工控设备存在加载的情况下需要外设一和外设二的数据信息各50条,此时传统网关必须手动为外设1与外设2分配各50条数据报文的内存空间。此时,传统网关程序按照100条报文形式组包后，逐条发送给外设一与外设二获得信息存入主站口内存区对应的地址，工控机通过内存从站口去主站口内存区拿取数据。(2)当工控设备存在减载的情况下需要外设一50条数据和外设二10条数据信。此时,传统网关程序仍然按100条报文形式组包后，逐条发送给外设一与外设二获得信息存入主站口内存区对应的地址，工控机通过内存从站口去主站口内存区拿取数据。这样就多出40条多余报文，自然浪费了有效数据的实时性，如果数无效报文量更大的话有效数据的实时性会更差。本专利技术智能网关工作方式:由于程序与工控设备有实时的响应性，会根据实际情况屏蔽无效信息，以增加数据的时效性。例如：①工控设备存在加载的情况下需要外设一和外设二的数据信息各50条,此时智能网关通过工控机与从站口的数据交互，三个数据采样周期后，将数据存入从站口内存区中，内存1中按照内存2中的数据情本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数据中心机房专用物联智能网关配置方法，包括：用于连接外设并对外设进行数据采集的多个智能网关主站口，用于连接工控机并对工控机发送数据进行响应的多个智能网关从站口，以及智能网关控制芯片和内存区域，所述内存区域分为主站口内存区和从站口内存区，并采用以下方法进行网关智能配置：/n(1)智能网关控制芯片依次接收并读取工控机针对外设的问询报文，并将数据预先存于从站口内存区，/n(2)智能网关控制芯片基于冒泡排序和正态分布算法对报文进行优化后，发送至主站口内存区；/n(3)智能网关控制芯片根据主站口内存区接收的优化数据，对主站口内存区中的外设按照从站内存区的分配方式进行优化处理，并存储，完成主站口外设的内存联动配置。/n

【技术特征摘要】
1.一种数据中心机房专用物联智能网关配置方法，包括：用于连接外设并对外设进行数据采集的多个智能网关主站口，用于连接工控机并对工控机发送数据进行响应的多个智能网关从站口，以及智能网关控制芯片和内存区域，所述内存区域分为主站口内存区和从站口内存区，并采用以下方法进行网关智能配置：
(1)智能网关控制芯片依次接收并读取工控机针对外设的问询报文，并将数据预先存于从站口内存区，
(2)智能网关控制芯片基于冒泡排序和正态分布算法对报文进行优化后，发送至主站口内存区；
(3)智能网关控制芯片根据主站口内存区接收的优化数据，对主站口内存区中的外设按照从站内存区的分配方式进行优化处理，并存储，完成主站口外设的内存联动配置。


2.根据权利要求1所述数据中心机房专用物联智能网关配置方法，其特征在于：所述智能网关控制芯片基于STM32系列芯片。


3.根据权利要求1所述数据中心机房专用物联智能网关配置方法，其特征在于：网关智能配置步骤(2)中所述智能网关控制芯片的优化方法如下：从站口接收到来自工控机的问询报文，并独立存储于从站口内存区，...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶文涛，陶红华，张定樑，
申请(专利权)人：南京壹格软件技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32