[發明專利]一種面向工業互聯網網關測試的參考網關裝置及方法

有效

• 申請號: 202011298491.4
• 申請日: 2020-11-18
• 公開（公告）號: CN112153079B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 鄭松;劉朝儒;陳松彬;王云霞;夏長星;顏明澤;游建南;吳鴻鈺
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L12/26;H04L12/66
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 郭東亮;蔡學俊

1.一種面向工業互聯網網關測試的參考網關裝置，用于在工業互聯網網關測試作業中以參考網關生成標準數據的過程，其特征在于：所述參考網關與數據發生器相連以接收由數據發生器封裝的測試數據包；所述測試數據包內設有可被參考網關及工業互聯網網關解析的識別算法單元塊；所述識別算法單元塊記錄有用于識別測試數據包數據結構的識別算法；所述參考網關收到測試數據包后，通過識別算法來識別測試數據包所用的通訊協議和測試數據包內的通信協議包，按識別出的通訊協議進行網絡連接，并以該通訊協議中的協議解析方法來解析通信協議包中的測試任務并執行，參考網關以測試任務的執行結果數據作為待輸出的工業數據，以數據轉換算法把工業數據轉換為基于標準協議的輸出數據包并發送至后續數據處理環節。

2.根據權利要求1所述的一種面向工業互聯網網關測試的參考網關裝置，其特征在于：所述參考網關以云端接入方法與后續數據處理環節中的設備相連；所述后續數據處理環節中的設備包括云端服務器處的數據庫；所述云端服務器對參考網關發送的基于標準協議的輸出數據包進行數據處理及展示，形成可供被測工業互聯網網關測試參考的標準數據。

3.根據權利要求1所述的一種面向工業互聯網網關測試的參考網關裝置，其特征在于：所述測試用通訊協議的類型包括現場總線網絡協議、工業以太網協議或工業無線協議；所述數據發生器以協議驅動方法封裝測試數據包；所述協議驅動方法中，每個識別算法單元塊均封一個識別算法。

4.根據權利要求1所述的一種面向工業互聯網網關測試的參考網關裝置，其特征在于：所述測試用通訊協議中的協議解析方法，具體為：參考網關根據識別算法識別出的測試用通訊協議的格式，從測試數據包中提取所需信息；提取信息時采用的操作方法包括協議適配、關鍵參數提取、數據截取或數據暫存；

所述測試用通訊協議的格式中包括目標數據長度字段格式、負載起始地址字段格式、首部字段格式，源地址MAC字段格式、目的地址MAC字段格式、以太網類型字段格式、IP 地址信息。

5.根據權利要求4所述的一種面向工業互聯網網關測試的參考網關裝置，其特征在于：所述參考網關在執行協議解析方法時，通過執行組態后的協議解析邏輯來實現協議解析算法。

6.根據權利要求1所述的一種面向工業互聯網網關測試的參考網關裝置，其特征在于：所述數據轉換算法包括高低字節轉換、量程轉換、平方根轉換、對數轉換；所述參考網關內置的數據轉換算法可通過追加或迭代來升級。

7.根據權利要求2所述的一種面向工業互聯網網關測試的參考網關裝置，其特征在于：所述云端接入方法為參考網關將標準的協議包通過廣域網或局域網路由器上傳至公有云或私有云，云端接入方法采用的云端接入技術基于HTTP通訊、MQTT通訊或WebSocket協議；

若云端接入方法基于HTTP通訊，則參考網關在與云端應用建立連接時，通過HTTP發生登錄請求，登錄成功后返回一個JSON格式字符串，其中包括用戶ID和簽名；該JSON使用全局變量進行存儲，供后續HTTP請求數據時使用，再次進行登錄校驗，成功返回success的字符串，此時連接成功返回正確值；

若云端接入方法基于MQTT通訊，則參考網關在與云端應用建立連接時，接入方法是一種基于客戶端-服務器的發布/訂閱模式的輕量級通訊協議，該協議構建于TCP/IP協議上；在此方法下，參考網關與云端服務器的MQTT通訊也是基于客戶端-服務器的模式實現；通訊過程是基于TCP長連接的，首先是先跟MQTT服務器建立長連接，然后發送登錄請求，若要保持長連接，需要定時發送心跳包來跟服務器保持連接；

若云端接入方法基于WebSocket協議，則使用WebSocket進行長連接。

8.根據權利要求2所述的一種面向工業互聯網網關測試的參考網關裝置，其特征在于：所述數據發生器向參考網關發送測試數據包時，同時向被測的工業互聯網網關發送該測試數據包。