iot-modbus物联网通讯协议-技术圈

iot-modbus 是一个物联网通讯协议。

基础架构采用Spring Boot2.x + Netty4.X + Maven3.6.x
日志采用 logback。
使用 netty 通讯实现 java 控制智能设备。
支持COM（串口）和TCP协议，支持服务端和客户端两种模式。
同时支持设备组多台设备高并发通讯。
采用工厂设计模式，代码采用继承和重写的方式实现高度封装，可作为SDK提供封装的接口，让具体的业务开发人员无需关心通讯协议的底层实现，直接调用接口即可使用。
实现了心跳、背光灯、扫码、刷卡、指静脉、温湿度和门锁（支持多锁）、LCD显示屏等指令控制、、三色报警灯控制。
代码注释丰富，包括上传和下发指令调用例子，非常容易上手。

版本说明

V1.0.0版本仅支持TCP服务端通讯模式；
V2.0.0版本支持TCP服务端和客户端两种模式，客户端模式还增加了心跳重连机制。
V3.0.0版本支持COM（串口）和TCP协议，增加logback日志按文件大小和时间切割输出。
V3.1.0版本代码优化，抽取公共模块子工程。
V3.2.0版本TCP通讯增加支持LCD显示屏控制指令，支持批量控制LCD显示屏。
V3.2.1版本串口通讯增加支持LCD显示屏控制指令，支持批量控制LCD显示屏。
V3.2.2版本串口通讯接收指令数据拆包处理代码优化，网口通讯增加支持三色报警灯控制指令。
V3.2.3版本串口通讯增加支持三色报警灯控制指令，串口通讯接收指令数据拆包处理代码优化。
V3.2.4版本使用netty集成Rxtx对串口数据进行数据拆包处理，并且对指静脉指令进行优化。
V3.2.5版本客户端模式支持同时连接多个服务端下发和接收指令数据。

安装教程

1. 系统Windows7以上；
2. 安装Jdk1.8以上；
2. 安装Maven3.6以上；
3. 代码以Maven工程导入Eclipse或Idea。

使用说明

工程结构说明：

iot-modbus //物联网通讯父工程
├── doc //文档管理
├── iot-modbus-client //netty通讯客户端
├── iot-modbus-common //公共模块子工程
├── iot-modbus-netty //netty通讯子工程
├── iot-modbus-serialport //串口通讯子工程
├── iot-modbus-server //netty通讯服务端
├── iot-modbus-test //使用样例子工程
└── tools //通讯指令调试工具

配置文件查看iot-modbus-test子工程resources目录下的application.yml文件；
启动文件查看iot-modbus-test子工程App.java文件；
服务启动后，服务端端口默认为：8080，netty通讯端口默认为：4000；
通讯指令调试工具，查看tools目录下的NetAssist.exe；
通讯指令采用Hex编码（十六进制）；
串口通讯依赖文件查看doc/serialport目录，Windows环境下rxtxParallel.dll和rxtxSerial.dll文件拷贝到JDK安装的bin目录下，Linux环境将librxtxParallel.so和librxtxSerial.so文件拷贝到JDK安装的bin目录下；
postman指令下发样例请查看doc/postman/通讯指令下发.postman_collection.json文件，包括门锁（单锁/多锁）、扫码、背光灯、LCD显示屏灯、三色报警灯指令。

指令格式

1. 以心跳指令（7E 04 00 BE 01 00 00 74 77 7F）作为样例说明，下标从0开始；
2. 第0位为起始符，长度固定占1个字节，固定格式：7E；
3. 第1、2位为数据长度，计算方法是从命令符到数据位（即：从3位到指令长度-3位），长度固定占2个字节，例如：04 00，表示长度为4；
4. 第3位为指令符，长度固定占1个字节，例如：BE，表示心跳指令；
5. 第4位为设备号，长度固定占1个字节，例如：01，表示设备号为1；
6. 第5位为层地址，长度固定占1个字节，例如：00，表示设备所有的层不执行；
7. 第6位为槽地址，长度固定占1个字节，例如：00，表示设备所有的槽不执行；
8. 指令长度-3位到-2位为校验位，采用CRC16_MODBUS（长度,命令,地址,数据）校验，例如：74 77，详细查看：ModbusCrc16Utils.java工具类；
9. 末位为结束符，长度固定占1个字节，固定格式：7F。

通讯指令

1. 心跳上传指令
- iot-modbus作为服务端，通过心跳来维持通讯，启动服务端后，打开NetAssist.exe指令调试工具，先往服务端发送心跳指令；
- 硬件往服务端发送：7E 04 00 BE 01 00 00 74 77 7F ，为必要指令。
2. 背光灯上传指令
- 硬件往服务端发送：7E 05 00 88 01 00 00 00 AF E3 7F
3. 扫码指令下发
- 服务端往硬件下发：7E 05 00 08 01 00 00 01 6F FD 7F
- 第7位为数据位，长度固定占1个字节，例如：01，表示开开启扫码头。
4. 扫码指令上传
- 硬件往服务端发送：7E 24 00 8F 01 00 00 03 45 30 30 34 30 31 30 38 32 38 30 32 41 36 39 33 0D 02 00 00 01 02 13 73 02 00 00 01 02 13 73 9B 79 7F
- 数据为：03 45 30 30 34 30 31 30 38 32 38 30 32 41 36 39 33 0D 02 00 00 01 02 13 73 02 00 00 01 02 13 73为条码信息。
5. 刷卡指令上传
- 硬件往服务端发送：7E 08 00 84 01 00 00 86 14 AE 02 7C 53 7F
- 数据位：86 14 AE 02为卡号信息。
6. 单开锁下发指令
- 服务端往硬件下发：7E 05 00 03 01 00 00 01 CA 3C 7F
- 第7位为数据位，长度固定占1个字节，例如：01，表示开1号锁。
7. 多开锁下发指令
- 服务端往硬件下发：7E 08 00 03 FF FF FF 01 00 02 01 7F B0 7F
- FF FF FF为指令做兼容填补位，后面 01 00 02 01是数据位，其中：01表示1号锁，00表示上锁；02表示2号锁，01表示开锁。
8. 锁状态上传指令
- 硬件往服务端发送：7E 0D 00 83 01 00 00 FF FF FF 01 00 05 02 00 01 EE 99 7F
- FF FF FF为指令做兼容填补位，后面 01 00 05 02 00 01是数据位，其中：01表示1号锁，00表示上锁，05表示传感器状态码；02表示2号锁，00表示上锁，01表示传感器状态码。

指静脉和温湿度指令（不作说明，详细查看代码）；
LCD显示屏批量控制下发指令（不作说明，详细查看代码）；
三色报警灯控制下发指令（不作说明，详细查看代码）。

开源项目

- gitee地址：https://gitee.com/takeoff/iot-modbus

- github地址：https://github.com/luorongxi/iot-modbus