<Java物联网> 从主动到被动:Java中的BACnet设备属性查询

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了<Java物联网> 从主动到被动:Java中的BACnet设备属性查询。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

目录

BACnet

使用软件

资源

模拟器

使用Java主动查

 引入maven

创建网络对象

获取远程设备

获取设备属性

使用DeviceEventAdapter订阅

初始化本地BACnet设备和IP网络配置:

启动本地设备和添加监听器:

搜寻远程设备:

发送订阅COV报文:

修改值并等待:

SubscribeDevice监听器:


BACnet

BACnet(Building Automation and Control Network)是一种常用于楼宇自动化和控制系统的通信协议,它允许设备在楼宇管理系统中进行相互通信和控制。在Java中进行BACnet物联网操作,我们可以使用BACnet4J库,它是一个用于BACnet通信的Java库。

使用软件

资源

由于是个人学习,所以一般不会有真实硬件可以测试,所以我们还需要准备模拟器。

在这方面,我已经准备好了资源。

链接:https://pan.baidu.com/s/1Pd1cTpOkYZ9p4tbrAUihUg 
提取码:w62j

模拟器

拿其中一个模拟器Yabe来配合这次学习

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安装好后,我们只需要用到这两个功能即可。

我们点击Simulator功能,会弹出这么一个模拟框。

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这是模拟一个真实设备温度设备,底下的deviceId则为设备唯一标识。

我们同时打开多台,就可以发现他们的唯一标识不一样。

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接下来打开Yabe

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选择Add device,然后输入本机ip地址

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然后你就会发现,它把我们刚刚打开的两台模拟设备扫描进去了。

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选中其中一台设备后,下面Address Space会显示几行数据,对某个数据右键选择订阅后,你会发现,我们可以拿到模拟设备中的某个值的实时数据。

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从而,我们能判断出,哪个属性值对应的是模拟设备中的什么,基于软件对设备的通讯到此就结束了。

重点在于我们如何使用Java来使用BACnet进行设备之间的通讯。

使用Java主动查

 引入maven

在开始示例之前,请确保已经下载并配置了BACnet4J库。

        <!-- https://github.com/infiniteautomation/BACnet4J -->
        <dependency>
            <groupId>com.infiniteautomation</groupId>
            <artifactId>bacnet4j</artifactId>
            <version>6.0.0</version>
            <scope>system</scope>
            <systemPath>${project.basedir}/lib/bacnet/bacnet4j-6.0.0.jar</systemPath>
        </dependency>
        

通过测试,单引用bacnet4j依赖,是远远不够的。使用起来会报各种异常,

比如

  • slf4j的 NoClassDefFoundError: org/slf4j/LoggerFactory
  • warp的 NoClassDefFoundError: lohbihler/warp/WarpScheduledExecutorService
  • commons的 NoClassDefFoundError: org/apache/commons/lang3/StringUtils

因此还需要引入以下maven依赖

        <dependency>
            <groupId>org.slf4j</groupId>
            <artifactId>slf4j-api</artifactId>
            <version>1.7.32</version> 
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.commons</groupId>
            <artifactId>commons-lang3</artifactId>
            <version>3.12.0</version> 
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>ai.serotonin.oss</groupId>
            <artifactId>sero-scheduler</artifactId>
            <version>1.1.0</version>
        </dependency>
        <!-- https://mvnrepository.com/artifact/ai.serotonin.oss/sero-warp -->
        <dependency>
            <groupId>ai.serotonin.oss</groupId>
            <artifactId>sero-warp</artifactId>
            <version>1.0.0</version>
        </dependency>

创建网络对象

首先获取网段内的模拟设备,

//创建网络对象
IpNetwork ipNetwork = new IpNetworkBuilder()
    //本机的ip
    .withLocalBindAddress("192.168.1.12")
    //掩码和长度,如果不知道本机的掩码和长度的话,可以使用代码的工具类IpNetworkUtils获取
    .withSubnet("255.255.255.0", 24)
    //默认的UDP端口
    .withPort(47808)
    .withReuseAddress(true)
    .build();
//创建虚拟的本地设备,随意设置一个deviceId 设备的唯一标识
LocalDevice localDevice = new LocalDevice(LOCAL_DEVICE_ID, new DefaultTransport(ipNetwork));
//初始化本地设备
localDevice.initialize();
//搜寻网段内远程设备
localDevice.startRemoteDeviceDiscovery();

如果是ubuntu的情况下,建议去掉 withLocalBindAddress("192.168.1.12"),它会默认监听"0.0.0.0"这个地址,达到一样的效果。

跨网段的话,修改withSubnet()方法

获取远程设备

可以使用 LocalDevice 对象来获取远程设备,根据业务来选择以下方法:

//某个远程设备的id
private static final Integer REMOTE_DEVICE_ID = 311400;

//获取某个远程设备,REMOTE_DEVICE_ID是远程设备ID
RemoteDevice remoteDevice = localDevice.getRemoteDeviceBlocking(REMOTE_DEVICE_ID);

//获取所有远程设备
List<RemoteDevice> remoteDevices = localDevice.getRemoteDevices();

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通过debug得知,获取到的数据没有区别。

获取设备属性

在物联网中,有一个叫物模型的抽象思想,其中有一个概念叫做属性,简单的说,一个温度检测设备里,它的在线离线是一个属性,温度也是一个属性。

接下来我们就去获取这个设备的所有属性。

//获取远程设备的标识符对象
List<ObjectIdentifier> objectList = RequestUtils.getObjectList(localDevice,remoteDevice).getValues();

通过debug可以看到这个属性集合中的数据 

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是否觉得眼熟呢?是的,他就是对应上面进行订阅步骤的Address Space数据

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 这里就是它的属性。

通过对比,我们可以知道Analog_Input:0是我们需要的温度属性。

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 使用Java8获取温度属性对象

List<ObjectIdentifier> filter = objectList.stream().filter(e -> e.getObjectType().equals(ObjectType.analogInput) && e.getInstanceNumber() == 0).collect(Collectors.toList());

然后循环不断的获取该属性值的实时数据

while (true) {
                //根据对象属性标识符的类型进行取值操作 [测试工具模拟的设备点位的属性有objectName、description、present-value等等]
                //analog-input
                PropertyValues pvAiObjectName = readValueByProperty(localDevice, remoteDevice, filter, null, PropertyIdentifier.objectName);
                PropertyValues pvAiPresentValue = readValueByProperty(localDevice, remoteDevice, filter, null, PropertyIdentifier.presentValue);
                PropertyValues pvAiDescription = readValueByProperty(localDevice, remoteDevice, filter, null, PropertyIdentifier.description);
                for (ObjectIdentifier oi : filter) {
                    //取出点位对象不同类型分别对应的值
                    System.out.println(oi.getObjectType().toString() + " " + oi.getInstanceNumber() + " Name: " + pvAiObjectName.get(oi, PropertyIdentifier.objectName).toString());
                    System.out.println(oi.getObjectType().toString() + " " + oi.getInstanceNumber() + " PresentValue: " + pvAiPresentValue.get(oi, PropertyIdentifier.presentValue).toString());
                    System.out.println(oi.getObjectType().toString() + " " + oi.getInstanceNumber() + " Description: " + pvAiDescription.get(oi, PropertyIdentifier.description).toString());
                }
                Thread.sleep(1000);
}

抽一个通用的方法 readValueByProperty

public static PropertyValues readValueByProperty(final LocalDevice localDevice, final RemoteDevice d,final List<ObjectIdentifier> ois, final ReadListener callback, PropertyIdentifier propertyIdentifier) throws BACnetException
    {
        if (ois.size() == 0) {
            return new PropertyValues();
        }

        final PropertyReferences refs = new PropertyReferences();
        for (final ObjectIdentifier oid : ois) {
            refs.add(oid, propertyIdentifier);
        }

        return RequestUtils.readProperties(localDevice, d, refs, false, callback);
}

然后不断的读取和打印

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 这样就可以不断获取最新的实时值。

使用DeviceEventAdapter订阅

  1. 初始化本地BACnet设备和IP网络配置:

    //创建网络对象
    IpNetwork ipNetwork = new IpNetworkBuilder()
        //本机的ip
        .withLocalBindAddress("192.168.1.12")
        //掩码和长度,如果不知道本机的掩码和长度的话,可以使用代码的工具类IpNetworkUtils获取
        .withSubnet("255.255.255.0", 24)
        //默认的UDP端口
        .withPort(47808)
        .withReuseAddress(true)
        .build();
    //创建虚拟的本地设备,随意设置一个deviceId 设备的唯一标识
    LocalDevice localDevice = new LocalDevice(LOCAL_DEVICE_ID, new DefaultTransport(ipNetwork));
    
     
    • 首先,它创建了一个本地BACnet设备,并指定设备号为123,并为其分配了一个默认的传输实例(DefaultTransport)。
    • 然后,它使用IpNetworkBuilder构建了一个IP网络配置,包括本地绑定地址、子网掩码和长度、默认UDP端口和地址重用等,
  2. 启动本地设备和添加监听器:

    • 接下来,它初始化本地设备,然后添加了一个SubscribeDevice的监听器,该监听器继承自DeviceEventAdapter
       
      //初始化本地设备
      localDevice.initialize();
      //添加监听器
      localDevice.getEventHandler().addListener(new SubscribeDevice());
  3. 搜寻远程设备:

    • 调用localDevice.startRemoteDeviceDiscovery()方法,搜寻网段内的远程BACnet设备。
       
      //搜寻网段内远程设备
      localDevice.startRemoteDeviceDiscovery();
  4. 发送订阅COV报文:

    • 接下来,它使用localDevice.send方法发送了一个订阅COV请求(SubscribeCOVRequest)到远程设备,以订阅特定对象的变化。
    • 订阅COV请求包括订阅标识、被监视对象的对象标识符、是否要发送确认报文以及订阅的时长。
       
    •  //发送订阅COV报文 对应为订阅标识(不可为0),订阅对象,是否要发送确认报文,订阅时长(0为永久)
      localDevice.send(remoteDevice, new SubscribeCOVRequest(new UnsignedInteger(1), new ObjectIdentifier(ObjectType.analogInput, 0), Boolean.TRUE, new UnsignedInteger(0))).get();
                  
  5. 修改值并等待:

    • 之后,进入一个无限循环,每隔2秒向远程设备的某个对象(ObjectType.analogInput, 0)写入值77。
    • 这会触发远程设备发送COV通知给本地设备。
       
    • while (true){
             //修改值为77
             RequestUtils.writePresentValue(localDevice, remoteDevice, new ObjectIdentifier(ObjectType.analogValue, 0), new Real(77));
             Thread.sleep(2000);
      }
  6. SubscribeDevice监听器:

    • SubscribeDevice是一个自定义的监听器类,继承自DeviceEventAdapter
    • 它实现了covNotificationReceived方法,该方法在收到COV通知时被调用,处理实时数据更新。
       
    • class SubscribeDevice extends DeviceEventAdapter {
          @Override
          public void covNotificationReceived(final UnsignedInteger subscriberProcessIdentifier,
                                              final ObjectIdentifier initiatingDevice, final ObjectIdentifier monitoredObjectIdentifier,
                                              final UnsignedInteger timeRemaining, final SequenceOf<PropertyValue> listOfValues)
          {
      
              if (listOfValues.get(0).getPropertyArrayIndex()!=null) {
                  System.out.println(listOfValues.get(0).getValue());
                  System.out.println("===========================================================");
              }
          }
      }

通过这种方法不断的获取最新值。 文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-611115.html

到了这里,关于<Java物联网> 从主动到被动:Java中的BACnet设备属性查询的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

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