一、系统构成

智能安防系统的拓扑图如图 3-29所示。整个系统由两个RS-485网络构成，RS-485网络1含一个主机节点，两个从机节点，使用Modbus通信协议作为应用层协议。主机节点与网关之间的连接基于RS-485网络2，网关通过以太网连接到云平台。

二、系统数据通信协议分析

在RS-485网络1中，从机节点可连接三种类型的传感器：开关量、模拟量和数字量。另外，需要对从机节点的地址与传感器类型编号进行配置，它们的数据类型为数字量。

根据前面Modbus功能码的相关基础知识，可规划本系统的功能码、寄存器地址与传感器的对应关系如表所示。

表3-19功能码、寄存器地址与传感器的对应关系表

RS-485网络1的主机需要将采集到的传感器数据通过网关节点上报至云平台。

根据本案例需求，制订如表 3-21所示的数据帧格式。注：RS-485网络2数据通信的应用层没有采用Modbus通信协议，而是使用了自定义的通信协议。

表3-21数据帧格式

帧起始符：固定为0xDD；地址域：为发送节点的地址；数据长度域：固定为0x09，即：9个字节；传感器类型：1温湿度传感器，2人体检测传感器，3火焰传感器，4可燃气体，5空气质量传感器，6光敏二极管，7声音传感模块，8红外传感模块，9心率传感器，10其他。

数据域：2个字节，高8位和低8位。如：对应温湿度传感器，高8位为温度值，低8位为湿度值。则温度24℃对应0x18，湿度64%对应0x40；校验码域：采用和校验方式，计算从“帧起始符”到“数据域”之间所有数据的累加和，并将该累加和与0xFF按位与而保留低8位，将此值作为CS的值；命令码域：0x01代表上报CAN网络的数据，0x02代表上报RS-485网络的数据。

三、系统工作流程分析

（1）RS-485 网络 1 的主机每隔 0.5 秒发送一次查询从机传感器数据的 Modbus 通信帧；（2）RS-485 网络 1 中的从机收到通信帧后，解析其内容，判断是否发给自己的。然后根 据功能码要求采集相应的传感器数据至主机；（3）主机收到从机的传感器数据后，通过 RS-485 网络 2 上报至网关；（4）网关通过 TCP/IP 协议将传感器数据上传至云平台。