iot-modbus物联网通讯协议基于netty框架

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介绍

物联网通讯协议，基于 netty 框架，支持 COM（串口）和 TCP 协议，支持服务端和客户端两种模式，实现 Java 控制智能设备，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）等指令控制。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。

软件架构

软件架构说明基础架构采用 Spring Boot2.x + Netty4.X + Maven3.6.x，日志采用 logback。

安装教程

• 系统 Windows 7以上；
• 安装 Jdk1.8以上；
• 安装 Maven3.6以上；
• 代码以 Maven 工程导入 Eclipse 或 Idea。

指令格式

• 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
• 第0位为起始符，长度固定占1个字节，固定格式：7E
• 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
• 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
• 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
• 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
• 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
• 末位为结束符，长度固定占1个字节，固定格式：7F

调试说明

1.找到 iot-modbus-test 子工程 App.java 文件启动服务端，如下图所示：

说明：项目启动成功后，控制台日志输出服务端的端口为：8080；项目服务名为：iot-modbus-test；服务端开启 socket 通讯端口为：4000。

2.将工程 tools 目录下通讯指令调试工具 NetAssist 拷贝到 Windows 桌面，双击打开，并配置参数，如下图所示：

说明：协议类型选择 TCP Client（调试工具作为模拟硬件通讯的客服端）；远程主机地址输入本地电脑的IP地址；远程主机端口输入服务端端口4000；接收和发送的编码选择 HEX；最后点击连接按钮进行连接，连接成功后服务端控制台日志输出如下图所示：

3.客户端往服务端上传心跳指令，如下图所示：

说明：拷贝心跳指令到通讯指令调试工具 NetAssist 的数据发送窗口粘贴进来，然后点击发送按钮；此时服务端将接收到心跳指令，如下图所示：

说明：客服端与服务端的通讯连接需要通过客户端定时往服务端发送心跳指令来维持，在生产环境中发送频率一般可设置为每5秒一次，如果通讯连接断开则客服端与服务端无法通讯。注意：在调试的过程中，如果通讯指令调试工具 NetAssist 与服务端通讯连接断开，则要手动点击 NetAssist 的连接按钮，重新往服务端发送一条心跳的指令。