通信桥接装置.pdf

1、(10)申请公布号 CN 102833216 A (43)申请公布日 2012.12.19 C N 1 0 2 8 3 3 2 1 6 A *CN102833216A* (21)申请号 201110161806.5 (22)申请日 2011.06.16 H04L 29/06(2006.01) H04L 29/10(2006.01) (71)申请人深圳市汇川控制技术有限公司 地址 518000 广东省深圳市福田区滨河路上 沙创新科技园16栋3楼306 (72)发明人凌晓军 孙盼 朱凯 (74)专利代理机构深圳市顺天达专利商标代理 有限公司 44217 代理人陆军 (54) 发明名称 通信桥接装置

2、 (57) 摘要 本发明涉及一种通信桥接装置，包括采用第 一通信协议与被监控设备通信的第一接口和采用 第二通信协议与监控端计算机连接的第二接口， 还包括通过第三协议与存储有协议程序的远程服 务器连接的第三接口、程序下载单元以及程序执 行单元，其中：所述程序下载单元，用于将第一接 口的协议程序通过第三通信协议下载到所述通信 桥接装置；所述程序执行单元，用于执行下载的 第一接口的协议程序以使通信桥接装置使用第一 通信协议与被监控设备通信。本发明通过从远程 服务器获取协议程序，避免了通信桥接装置的现 场编程，从而降低了成本。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 (19)中华

3、人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 1/1页 2 1.一种通信桥接装置，包括采用第一通信协议与被监控设备通信的第一接口和采用第 二通信协议与监控端计算机连接的第二接口，其特征在于，还包括通过第三协议与存储有 协议程序的远程服务器连接的第三接口、程序下载单元以及程序执行单元，其中： 所述程序下载单元，用于将第一接口的协议程序通过第三通信协议下载到所述通信桥 接装置； 所述程序执行单元，用于执行下载的第一接口的协议程序以使通信桥接装置使用第一 通信协议与被监控设备通信。 2.根据权利要求1所述的通信桥接装置，其特征在于，所述第三通信接口

4、为WIFI、 Zigbee、GPRS、WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000、以太网接口中的一个。 3.根据权利要求1所述的通信桥接装置，其特征在于，所述远程服务器中的用户协议 为编程软件生成的机器码、动态库或文本描述语言文件。 4.根据权利要求1所述的通信桥接装置，其特征在于，所述程序执行单元包括解释器 和执行器，其中所述解释器用于解释从所述监控端计算机下载的第一接口的协议程序并生 成执行代码，所述执行器用于安装执行代码并驱动硬件完成通信功能和逻辑功能。 5.根据权利要求1所述的通信桥接装置，其特征在于，所述第一接口为有线或无线通 信接口，包括RS232C、RS485、RS422、U

5、SB、CAN、以太网、WIFI、Zigbee，GPRS、WCDMA、TD-SCDMA、 CDMA2000接口中的一个；所述第二接口为与第一接口不同的有线或无线通信接口，包括 但不限于RS232C、RS485、RS422、USB、CAN、以太网WIFI、Zigbee、GPRS、WCDMA、TD-SCDMA、 CDMA2000接口中的一个。 权 利 要 求 书CN 102833216 A 1/3页 3 通信桥接装置 技术领域 0001 本发明涉及通信领域，更具体地说，涉及一种用于不同通信接口间的数据互相交 换的通信桥接系统及方法。 背景技术 0002 随着计算机及通信技术的发展，设备远程监控需求越

6、来越多。由于远程监控一般 要求利用互联网（Internet）来实现，而被监控设备端一般只有普通的现场监控端口，为解 决此问题，诞生了通信桥接装置。如图1所示：要实现个人计算机11（通信端口为Internet 接口）与远程被监控设备12（通信端口为RS232C）之间的通信，需在两者之间增加通信桥接 设备13，该通信桥接设备13通过无线通信端口接入Internet，与个人计算机11通信并通 过RS232C端口与被监控设备12通信，从而为个人计算机与被监控设备之间架起通信桥梁。 0003 为实现两台不同通信接口设备间的通信，特别是远程通信，现有的通信桥接装置 有以下两种解决方案。 0004 一种是采

7、用虚拟技术，实现数据的透明传输，例如现在的无线DTU设备。该方案的 通信桥接装置具有两个通信接口，一个是无线通信接口，另一个是串行通讯口RS232C，无线 通信接口端可接入Internet，并通过Internet连接到个人计算机。个人计算机通过运行一 个专用软件，把通信桥接装置的RS232C通信端口虚拟为该个人计算机的通信端口，个人计 算机上运行的应用软件通过该虚拟端口与被监控设备通信。此方案的优点是通信桥接装置 无需关注被监控设备端的通信协议，相当于把本地通信“线”延长，从而实现远程监控。但此 解决方案存在的问题是：RS232C通信是一个带宽窄（一般情况下波特率为300115200bps,

8、常用9600bps）、实时性较强的通信通道（一般情况延时仅数纳秒，问答转换仅数微秒）；而无 线网络通过Internet到达计算机的通信是一个带宽宽（一般达到数兆bps）、实时性差的通 信通道（延时一般是数百毫秒到数秒间）。支持RS232C通信的设备，其通信协议都是针对 RS232C特点来制定，很多都是采用一问一答的通信方式，比如常用的MODBUS协议，其帧结 构较短，问答时间间隔很短（一般是以数毫秒计算）。这样，远程计算机通过透明传输通道访 问RS232C端口，协议必须满足MODBUS要求，通信延时又必须满足无线Internet网络的要 求。失去了RS232C实时性好的优势，也失去了无线Int

9、ernet网络带宽宽的优势，整个通信 系统有RS232C带宽窄的问题，同时具有无线Internet延时时间长的问题，效果远比不上本 地监控。与现在追求带宽宽，实时性强的技术方向背道而驰。影响了用户实际应用，推广难 度很大。 0005 为解决上述解决方案的问题，人们想到另一种解决办法，利用通信桥接装置的内 部CPU，先通过编写好的与被监控设备的通信协议程序，预先从被监控设备读取大量的数 据，缓存于通信桥接模块，等远程计算机需要访问设备数据时，马上从本地取数据回复远程 计算机。这样就把两通信端口分开处理，互不相干，解决了同时有两种通信方式缺点的问 题。但该方案要求通信桥接装置预先写好被监控设备的通

10、信协议程序，我们知道，设备的种 类繁多，通信协议没有标准，协议种类也非常多。目前能编写程序的都是开发工程师，薪酬 说 明 书CN 102833216 A 2/3页 4 较高。并且调试时都要求现场调试，开发工程师薪酬加上差旅费，一台机器的监控协议一般 估计投入510万元人民币。而通信桥接装置毕竟是个附加的设备，要求具有低成本，若 没有大批量的需求，是无法支持该协议程序的开发的。这也是制约该解决方案的推广的重 要原因。 0006 此外，目前的通信桥接设备只具有简单的通信接口，接口种类不够丰富，应用范围 窄，量小，不能体现批量生产带来的低成本优势。 发明内容 0007 本发明要解决的技术问题在于，针

11、对现有通信桥接装置中透明传输方案造成将两 种通信方式的缺点都带入通信系统中的缺陷以及分开处理方案存在开发投入大、成本高的 问题，提供一种低成本的通信桥接系统及方法。 0008 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种通信桥接装置，包括采用 第一通信协议与被监控设备通信的第一接口和采用第二通信协议与监控端计算机连接的 第二接口，还包括通过第三协议与存储有协议程序的远程服务器连接的第三接口、程序下 载单元以及程序执行单元，其中： 所述程序下载单元，用于将第一接口的协议程序通过第三通信协议下载到所述通信桥 接装置； 所述程序执行单元，用于执行下载的第一接口的协议程序以使通信桥接装置使用第一

12、通信协议与被监控设备通信。 0009 在本发明所述的通信桥接装置中，所述第三通信接口为WIFI、Zigbee、GPRS、 WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000、以太网接口中的一个。 0010 在本发明所述的通信桥接装置中，所述远程服务器中的用户协议为编程软件生成 的机器码、动态库或文本描述语言文件。 0011 在本发明所述的通信桥接装置中，所述程序执行单元包括解释器和执行器，其中 所述解释器用于解释从所述监控端计算机下载的第一接口的协议程序并生成执行代码，所 述执行器用于安装执行代码并驱动硬件完成通信功能和逻辑功能。 0012 在本发明所述的通信桥接装置中，所述第一接口为有线或无线通

13、信接口，包括 RS232C、RS485、RS422、USB、CAN、以太网、WIFI、Zigbee、GPRS、WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000 接口中的一个，所述第一通信协议为通过第一接口发送或接收的数据的规则；所述第二接 口为与第一接口不同的有线或无线通信接口，包括RS232C、RS485、RS422、USB、CAN、以太网 WIFI、Zigbee、GPRS、WCDMA、TD-SCDM、CDMA2000接口中的一个。 0013 本发明的通信桥接装置，通过从远程服务器获取协议程序，避免了通信桥接装置 的现场编程，从而降低了成本。本发明相对透明传输方案，按Internet延时1秒计

14、算，通过 MODBUS读取100个不连续的寄存器数据，透明传输方案需要约100秒，本发明实施后仅需要 1秒，通信效率提高了100倍。 附图说明 0014 图1是通过通信桥接装置实现被监控设备与监控端计算机通信的示意图。 0015 图2是本发明通信桥接装置实施例的示意图。 说 明 书CN 102833216 A 3/3页 5 具体实施方式 0016 为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明 本发明的具体实施方式。 0017 如图2所示，是本发明通信桥接装置实施例的示意图。本实施例中，通信桥接装置 20除了包括采用第一通信协议与被监控设备通信的第一接口（图中未示出）和

15、采用第二通 信协议与监控端计算机连接的第二接口（图中未示出），还包括第三接口、程序下载单元22 以及程序执行单元21。其中第三接口通过第三通信协议与远程服务器连接，以从远程服务 器获取协议程序。上述的程序下载单元22、程序执行单元21可由硬件、软件或者硬件和软 件的结合实现。当然，在具体应用中，通信桥接装置20还可同时包括更多不同类型接口（即 包括多个第一接口和/或多个第二接口），并通过更多不同通信协议与不同设备通信。 0018 上述第三通信接口可以为WIFI、Zigbee、GPRS、WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000、以太 网接口中的一个，相应地，第三通信协议为通过第三接口发送或

16、接收的数据的规则。通信桥 接装置可通过通信网络从远程服务器获得协议程序，减少了现场开发的费用。 0019 程序下载单元22用于通过第三通信协议从远程服务器获取第一接口的协议程 序。上述第一接口的协议程序可以是任何通信桥接装置可以识别的形式，例如编程软件生 成的机器码、动态库或文本描述语言文件等。 0020 程序执行单元21用于执行从程序下载单元22下载的第一接口的协议程序以使通 信桥接装置20使用第一通信协议与被监控设备通信，例如预先从被监控设备读取大量的 数据，缓存于通信桥接装置，等监控端计算机需要访问被监控设备数据时，通信桥接装置20 从本地取数据回复远程的监控端计算机。 0021 在上述

17、通信桥接系统中，程序执行单元21包括解释器和执行器，其中解释器用于 解释从所述监控端计算机下载的第一接口的协议程序并生成执行代码，执行器用于安装执 行代码并驱动硬件完成通信功能和逻辑功能，例如使用第一协议从被监控设备获得数据并 进行存储。从而监控端计算机可通过第二接口并使用第二通信协议从通信桥接装置获得存 储的监控数据。 0022 在上述的通信桥接系统中，通信桥接装置的第一接口为有线或无线通信接口，包 括但不限于RS232C、RS485、RS422、USB、CAN、以太网、WIFI、Zigbee、GPRS、WCDMA、TD-SCDMA、 CDMA2000接口中的一个，相应的第一通信协议为通过第

18、一接口发送或接收的数据的规则； 第二接口为与第一接口不同的有线或无线通信接口，包括但不限于RS232C、RS485、RS422、 USB、CAN、以太网、WIFI、Zigbee、GPRS、WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000接口中的一个，相应的第 二通信协议为通过第二接口发送或接收的数据的规则。 0023 上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体 实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员 在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多 形式，这些均属于本发明的保护之内。 说 明 书CN 102833216 A 1/1页 6 图1 图2 说 明 书 附 图CN 102833216 A