一种物联网中设备通信的方法及系统技术方案

本发明专利技术适用于物联网技术领域，提供一种物联网中设备通信的方法及系统，所述方法包括：主设备和从设备通过预定的物联网协议连接通信，预定的物联网协议的层次结构包括物理层、数据链路层及应用层；物理层采用EIA标准RS-485制定的有线、无线或者混合有线和无线方式；数据链路层定义数据包的结构和含义，定义各通信设备的通信地址并协调总线上的多个设备共用总线，建立包传输机制，实现介质存取控制协议，根据GB/T9469和ISO8802-2标准的定义建立数据传输和管理两种服务；应用层包括OAS和低层访问接口，OAS工作在低层访问接口之上。通过本发明专利技术可解决现有物联网中设备通信标准不统一的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种物联网中设备通信的方法及系统
本专利技术属于物联网
，尤其涉及一种物联网中设备通信的方法及系统。
技术介绍
物联网(The Internet of Things)是指通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。在物联网中，一个系统通常以一个中央控制单元为基础(主设备)，它与若干个从设备通过有线或无线方式连接。然而，各设备之间通信的协议标准千差万别，尤其是短距离无线传输中，缺乏统一的标准，比较广泛使用的有RFID、Zigbee、蓝牙等，严重影响了各局域物联网之间设备的互联和通信。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种物联网中设备通信的方法，以解决现有物联网中设备通信标准不统一的问题。本专利技术实施例是这样实现的，一种物联网中设备通信的方法，所述方法包括:主设备和从设备通过预定的物联网协议连接通信，所述预定的物联网协议的层次结构包括物理层、数据链路层及应用层；所述物理层采用电子工业协会EIA标准RS-485制定的有线方式、无线方式或者混合有线和无线方式；所述数据链路层定义数据包的结构和含义，定义各通信设备的通信地址并协调总线上的多个设备共用总线，建立包传输机制，实现介质存取控制协议，根据GB/T9469和IS08802-2标准的定义建立数据传输和管理两种服务；所述应用层包括OAS和低层访问接口，OAS工作在低层访问接口之上。本专利技术实施例的另一目的在于提供一种物联网中设备通信的系统，所述系统包括主设备和从设备，所述主设备和从设备通过预定的物联网协议连接通信，所述预定的物联网协议的层次结构包括物理层、数据链路层及应用层；所述物理层采用电子工业协会EIA标准RS-485制定的有线方式、无线方式或者混合有线和无线方式；所述数据链路层定义数据包的结构和含义，定义各通信设备的通信地址并协调总线上的多个设备共用总线，建立包传输机制，实现介质存取控制协议，根据GB/T9469和IS08802-2标准的定义建立数据传输和管理两种服务；所述应用层包括OAS和低层访问接口，OAS工作在低层访问接口之上。本专利技术实施例通过一种新的物联网协议实现物联网中主设备和从设备之间的通信，所述物联网协议的层次结构基于IS0/0SI参考模型，包括物理层、数据链路层及应用层，通过该物联网协议可解决国内物联网中设备通信标准不统一的问题，使得物联网中设备通信更满足开放性、可靠性、安全性、高效率、低成本、易实现、易移植等要求。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例一提供的物联网中设备通信系统的网络架构图图；图2为本专利技术实施例一提供的总线使用中继器连接设备的示例图；图3是本专利技术实施例二提供的物联网中设备通信方法的实现流程图；图4是本专利技术实施例二提供的应用层设备模型的示意图。【具体实施方式】为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。为了说明本专利技术所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。实施例一:图1示出了本专利技术实施例一提供的物联网系统，为了便于说明，仅示出了与本专利技术实施例相关的部分。`所述物联网系统包括主设备I和至少一个从设备2，还可以包括中继器3，采用物联网协议建立主设备和从设备之间的连接；所述物联网系统可以采用星型或树型网络等拓扑结构，各从设备2之间不进行通信。例如:一个主机作为主设备，射频识别(RFID)、红外传感器、全球定位系统、激光扫描仪等多个不同种类的从设备，0-3中继器3，采用所述物联网协议建立主设备和从设备之间的连接组成的物联网系统。主设备I接收从设备2发送过来的数据，控制从设备2执行指定的动作；从设备2向主设备I发送数据，执行主设备I传输过来的动作指令；中继器3在主设备发送指定的动作指令给从设备时，用于接收主设备或者上一个中继器发送至此的指定的动作指令，并转发给下一个中继器或者从设备；在从设备发送数据给主设备时，用于接收从设备或者上一个中继器发送至此的指定的动作指令，并转发给下一个中继器或者主设备。优选的是，可以采用中继器3增加主设备和从设备之间的总线长度或增加所述物联网中从设备的个数；主设备和从设备之间的通信采用的所述物联网协议的层次结构基于IS0/0SI参考模型，并对物理层、数据链路层和应用层做了修改，所述物联网协议包括:物理层采用EIA标准RS-485制定的有线方式、无线方式或者混合有线和无线方式；采用RS-485制定的屏蔽双绞线，其特性阻抗在100 Ω到220 Ω之间，电缆电容(导体间)应该< 60pF/m，导线横截面积应> 0.22m2 ；优选的是，采用RS-485制定的屏蔽双绞线，可以在主设备和从设备之间增加0-3个中继器；如果数据传输速率< 57.6kbps且采用握手式总线，则允许的最大拓扑如下:I个中继器:主设备和从设备之间的最远距离2.4km,从设备的最多个数为62个(如图2所示)；2个中继器:主设备和从设备之间的最远距离3.6km，从设备的最多个数为92个；3个中继器:主设备和从设备之间的最远距离4.8km，从设备的最多个数为122个。数据链路层定义数据包的结构和含义，定义各通信设备的通信地址并协调总线上的多个设备共用总线，建立包传输机制，实现介质存取控制协议，根据GB/T9469和IS08802-2标准的定义建立数据传输和管理两种服务；该层定义如下两种数据传输服务:发送并接收应答(Ask)，此服务允许用户给单个远程设备发送信息并要求应答；仅发送(Send)，此服务允许用户给单个远程设备或同时给全部远程设备发送信息，不需要应答。本实施例一对数据包的结构和定义时，第一个字节定义为控制域，所述控制域用于描述数据包的基本属性；所述基本属性具体包括数据包的通信模式、传输方向、地址长度；地址域的长度由控制域中地址长度3-0位确定，最大支持15字节地址，低字节在前，高字节在后，具备长地址设备可用于短地址网络，只需校验地址域内相应的长度；并且，所述地址长度可以动态改变，对网络容量适应力强；。主设备向从设备发送指定的动作指令时，发送的数据包称为下行包；本实施例一对所述数据包的控制域做如下处理:下行包中所述控制域的·传输方向标志置为1，从设备仅接收所述控制域中传输方向控制域为I的数据包；下行包的所述控制域的地址长度字段填写地址长度，地址域填写允许接受的从设备地址。当发送广播消息时，下行包的所述控制域的地址长度字段填写0，地址域填写为空；所述发送广播消息方式中地址长度为0，避免了传统上使用连续多字节全F或全O地址而造成时钟同步困难，并采用16位CRC对通信数据进行校验，确保数据传输的正确性。从设备向主设备发送数据时，发送的数据包称为上行包；本实施例一对所述数据包的控制域做本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种物联网中设备通信的方法，其特征在于，所述方法包括：主设备和从设备通过预定的物联网协议连接通信，所述预定的物联网协议的层次结构包括物理层、数据链路层及应用层；所述物理层采用电子工业协会EIA标准RS?485制定的有线方式、无线方式或者混合有线和无线方式；所述数据链路层定义数据包的结构和含义，定义各通信设备的通信地址并协调总线上的多个设备共用总线，建立包传输机制，实现介质存取控制协议，根据GB/T9469和ISO8802?2标准的定义建立数据传输和管理两种服务；所述应用层包括对象访问协议OAS和低层访问接口，OAS工作在低层访问接口之上。

【技术特征摘要】
1.一种物联网中设备通信的方法，其特征在于，所述方法包括: 主设备和从设备通过预定的物联网协议连接通信，所述预定的物联网协议的层次结构包括物理层、数据链路层及应用层； 所述物理层采用电子工业协会EIA标准RS-485制定的有线方式、无线方式或者混合有线和无线方式； 所述数据链路层定义数据包的结构和含义，定义各通信设备的通信地址并协调总线上的多个设备共用总线，建立包传输机制，实现介质存取控制协议，根据GB/T9469和IS08802-2标准的定义建立数据传输和管理两种服务； 所述应用层包括对象访问协议OAS和低层访问接口，OAS工作在低层访问接口之上。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述OAS描述设备对象的各种属性和操作，建立统一的数据访问规则和解析方式，实现设备间信息的互通； 所述低层访问接口对下层协议进行封装，向OAS提供需要应答的数据传输和不需要应答的数据传输两项服务，以保证数据传输的可靠性。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述由主设备传输至从设备的数据包为下行数据包，由从设备传输至主设备的数据包为上行数据包； 下行数据包中传输方向标志位MTS置为1，从设备仅接收MTS为I的数据包，下行数据包的地址域中指定被请求的从设备地址，控制字的ADDL字段指定地址长度，当发送广播消息时，地址域为空，ADDL设 置为O ; 上行数据包中MTS置为0，主设备仅接收MTS为O的数据包，上行数据包的地址域设置为发起应答的从设备地址，地址长度为相应下行数据包中指定的地址长度。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，主从设备在接收到数据包后，采用16位循环冗余校验码CRC对接收到的数据进行校验。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预定的物联网协议的物理层采用星型结构或者树型结构的网络拓扑结构，各从设备之间不进行通信。6.一种物联网中...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾吉康，
申请(专利权)人：深圳市生基科技有限公司，
类型：发明
国别省市：