【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及智慧灯杆网关，尤其涉及一种智慧灯杆网关的报文分发系统及方法。
技术介绍
1、智慧灯杆以智慧照明为核心，通过搭载的各类终端设备,如信息显示屏、广播、视频监控、环境监测、一键求助、灯杆检修口检测，水浸检测等终端设备，是一种多功能于一体的物联网新型基础设施的载体，智慧灯杆网关是一种能够进行协议转换和进行数据采集的通信网关设备,部署在灯杆上或杆体内，终端设备挂载在杆体上，与智慧灯杆网关相连，智慧灯杆网关主要负责终端设备与终端业务管理平台之间的协议报文转换与分发，网关与管理平台之间一般通过以太网或者4g网络建立连接,通信协议基于tcp/ip。目前技术下，一部分智慧灯杆网关直接使用工业交换机或路由器的方式替代,在智慧灯杆的终端设备中，有的终端设备是将采集的数据转换成rs485，或rs232等串口信号后输出，有的传感器设备是直接输出的数字量或者模拟量,这种方式必须在这类终端设备与交换机或路由器之间增加一个dtu设备,将传感器数据转换成以太网的ip透传数据，透传数据经过交换机或者路由器转发至终端业务管理平台,这样做的缺点是:
2、1.增加额外的设备；
3、2.复杂的网络规划；
4、3.通用的网关设备不能对智慧灯杆的重要业务报文保证服务质量；
5、4.由于dtu的协议透传，终端业务管理平台需要匹配并解析不同的协议,增加终端业务管理平台的压力。
6、同时，一部分智慧灯杆网关虽然未通过dtu转发,匹配了不同设备类型的自定义协议,但没有对网络报文的转发进行资源统一调度,不能保证重
7、并且，目前的智慧灯杆网关对于非网络接口的外设增加的自定义协议没有对接口原始数据(如rs232，rs485,数字量，模拟量等)过滤，报文只有到ip协议栈或者业务系统中才能校验,而rs232，rs485串口数据由于外部干扰，数字量和模拟量由于灵敏度的原因,会产生一些无效报文,如果直接封装成网络报文，会增加了网关的系统资源消耗。
技术实现思路
1、为实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种智慧灯杆网关的报文分发系统，包括终端业务管理平台、多个智慧灯杆网关和多个终端设备，各个所述智慧灯杆网关上设置有接口组件、协议报文过滤器、协议解析与封装模块、ip_filter模块、上行报文调度与分发模块、下行报文接收通道和下行报文调度分发模块，且接口组件包括串口数据接口、模拟量接口、数字量接口和以太网数据接口。
2、一种智慧灯杆网关的报文分发方法，包括以下步骤：
3、s1：对智慧灯杆网关下连接的每台终端设备分配设备接口编号,建立设备接口编号,端口号,设备类型，协议结构四元组的映射表dev_pro_map；
4、s2：根据终端设备类型建立一级优先级映射表priority_1,非标准协议的同类型终端设备根据不同消息类型建立二级优先级映射表priority_2，标准协议网络接口终端设备priority_2默认置0；
5、s3：上行报文转发；
6、s4：下行报文转发。
7、优选的，在步骤s3中，所述上行报文转发过程包括以下步骤：
8、s31：智慧灯杆网关接收到终端设备数据，如果报文来源接口不是以太网，则先将报文送入协议报文过滤器,协议报文过滤器校验协议报文的合法性,校验通过，则将该报文送至协议解析与封装模块；
9、s32：如果报文来源接口是以太网,则报文经过ip_filter模块处理，ip_filter根据ip报文中的tcp或udp端口号区分是否为标准协议,对于标准协议的ip报文，根据步骤s2中预定义终端设备类型生成的优先级表查询该报文的优先级,将标准协议报文，分配的优先级priority_1，priority_2以及时间戳timestamp发送至上行报文调度与分发模块,对于非标准协议的ip报文，则将报文送至协议解析与封装模块解析；
10、s33：报文解析与封装模块接收到报文之后，根据预定义的协议格式解析链对报文进行解析和封装；
11、s34：上行报文调度与分发模块对报文进行调度转发。
12、优选的，在步骤s33中，所述解析过程包括以下步骤：
13、根据报文来源的设备接口编号查询步骤s1中的映射表dev_pro_map，取出协议结构；
14、s332：根据协议结构取出协议报文中的消息头；
15、s333：从协议报文的消息头中消息类型的位置偏移，取出消息类型；
16、s334：根据协议的定义规则对剩余报文进行解析，得到目标数据集。
17、优选的，在步骤s33中，所述封装过程包括以下步骤：
18、s335：取出上述解析出的目标数据集；
19、s336：将目标数据，设备类型，设备接口编号，目标数据长度等信息根据智慧灯杆网关与终端业务管理平台之间的协议规则，构造并得到封装后的报文；
20、s337：封装后的报文与分配的优先级priority_1,priority_2，以及时间戳timestamp一起发送至上行报文调度与分发模块。
21、优选的，在步骤s34中，所述调度转发过程包括以下步骤：
22、对于一级优先级，priority_1越大，优先级越高，priority_1相同的情况下，priority_2越大，优先级越高，一级优先级priority_1与二级优先级priority_2相同的情况下，根据时间戳timestamp决定调度顺序，时间戳timestamp更小的报文优先级更高；
23、s342：将四元组的集合记为集合s{priority_1,priority_2,timestamp,packet}；
24、s343：在集合s中查询出一级优先级priority_1最大的报文集合,记为集合s1；
25、s344：在集合s1中查询二级优先级priority_2最大的报文集合,记为集合s2；
26、s345：在集合s2中查询timestamp最小的报文，有且只有一条sa；
27、s346：将该集合中的报文发送至终端业务管理系统,从集合s中移除sa；
28、s347：重复步骤s343至步骤s346,直到集合为空。
29、优选的，在步骤s4中，所述上行报文转发包括以下步骤：
30、s41：智慧灯杆网关的下行报文接收通道接收来自终端业务管理平台的报文，根据ip报文中的tcp或udp的目的端口号查询设备类型，对于标准协议的终端设备，则根据步骤s2中预定义设备类型生成的优先级表查询该报本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种智慧灯杆网关的报文分发系统，其特征在于，包括终端业务管理平台、多个智慧灯杆网关和多个终端设备，各个所述智慧灯杆网关上设置有接口组件、协议报文过滤器、协议解析与封装模块、IP_Filter模块、上行报文调度与分发模块、下行报文接收通道和下行报文调度分发模块，且接口组件包括串口数据接口、模拟量接口、数字量接口和以太网数据接口。
2.一种智慧灯杆网关的报文分发方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种智慧灯杆网关的报文分发方法，其特征在于，在步骤S3中，所述上行报文转发过程包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种智慧灯杆网关的报文分发方法，其特征在于，在步骤S33中，所述解析过程包括以下步骤：
5.根据权利要求3所述的一种智慧灯杆网关的报文分发方法，其特征在于，在步骤S33中，所述封装过程包括以下步骤：
6.根据权利要求3所述的一种智慧灯杆网关的报文分发方法，其特征在于，在步骤S34中，所述调度转发过程包括以下步骤：
7.根据权利要求2所述的一种智慧灯杆网关的报文分发方法，其特征在于
8.根据权利要求7所述的一种智慧灯杆网关的报文分发方法，其特征在于，在步骤S42中，所述解析过程包括以下步骤：
9.根据权利要求7所述的一种智慧灯杆网关的报文分发方法，其特征在于，在步骤S42中，所述封装过程包括以下步骤：
10.根据权利要求7所述的一种智慧灯杆网关的报文分发方法，其特征在于，在步骤S43中，所述调度转发过程包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种智慧灯杆网关的报文分发系统，其特征在于，包括终端业务管理平台、多个智慧灯杆网关和多个终端设备，各个所述智慧灯杆网关上设置有接口组件、协议报文过滤器、协议解析与封装模块、ip_filter模块、上行报文调度与分发模块、下行报文接收通道和下行报文调度分发模块，且接口组件包括串口数据接口、模拟量接口、数字量接口和以太网数据接口。
2.一种智慧灯杆网关的报文分发方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种智慧灯杆网关的报文分发方法，其特征在于，在步骤s3中，所述上行报文转发过程包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种智慧灯杆网关的报文分发方法，其特征在于，在步骤s33中，所述解析过程包括以下步骤：
5.根据权利要求3所述的一种智慧灯...
【专利技术属性】
技术研发人员：濮斌，苏静，王鑫，
申请(专利权)人：炬彦物联科技江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：
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