一种基于Lua的虚拟设备中间件的设计与实现

作     者：周子明 

作者单位：华南理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：彭新一;臧根林

授予年度：2015年

学科分类：08[工学] 0813[工学-建筑学] 0835[工学-软件工程] 0814[工学-土木工程] 081202[工学-计算机软件与理论] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

主      题：数据集中器 Lua 虚拟设备 中间件 

摘      要：随着信息技术的发展,楼宇智能化概念越来越受到人们的重视。作为楼宇智能化的核心组成部分,数据集中器不仅对接底层,获取终端设备数据,还要与上层通信,返回数据解析,起到了承上启下的作用。但是,各楼宇建筑中的终端设备,甚至设备所采用的现场总线技术繁多,尽管不断兼容各种设备及技术,要数据集中器一时适配所有终端设备都是不可能的。同时,许多复杂设备必须要求多个单元设备共同完成逻辑控制,而数据集中器仅能根据自身收录的设备进行数据解析,这导致了新设备或新设备组合的加入必然需要数据集中器应用程序的更新。使用传统编程语言构成的应用程序需要经过繁琐的编译、调试才能在开发板上跑起来,而这种通过不断更新软件来适应新设备的方法不仅容易改变程序结构,也增加了软件的冗余,还降低了软件的可维护性,使项目难以发展。基于上述问题,本文提出一种基于Lua的虚拟设备中间件方案。该方案通过在上位机与集中器应用程序间增加中间件,分别为上层与下层提供简单的数据读写接口。中间件内部实现设备协议、组合逻辑的数据解析与重新封装,对外透明,使上位机和集中器应用程序都无需关心命令及设备数据的封装传输。通过采用动态脚本语言,解决了新设备的加入带来系统重新编译的问题。同时,设备的更新与集中器软件无关,主程序无需修改,增强了项目的可维护性。本文主要围绕基于Lua的虚拟设备中间件的设计与实现进行研究,主要工作体现在以下几个方面:①研究Lua语言技术,根据Lua脚本与相关配置文件定义虚拟设备概念。②使用虚拟设备实现异构协议、组合逻辑设备的统一通信。③根据上述的研究,进行基于Lua的虚拟设备中间件的架构设计与程序开发。