本发明涉及通信，尤其涉及一种插件化控制器硬件io端口的管理方法及系统。
背景技术：
1、在当前的控制器技术中，硬件io端口的管理主要是通过集成在控制器软件中的固定方法来实现的。这种方法虽然可以实现对端口的基本控制，但由于其缺乏对不同端口的个性化管理和插件化扩展的能力，因此导致了系统的扩展性和灵活性受到较大的限制。
2、具体来说，像是usb接口、网络接口，以及管理工厂的电力输入输出的控制系统端口等，这些传统硬件端口的管理方案往往缺乏灵活性和扩展性，无法根据实际需求进行灵活调整，同时也难以进行功能扩展，导致可定制程度也相对较低。这种局限性使得现有的管理方案难以适应现今日益复杂和精细化的管理要求。
3、在实际应用中，例如工厂的plc设备，往往拥有上百个各种类型的端口，包括但不限于进水、出水、阀门、传感器等接口。这些端口的种类繁多，功能各异，因此需要更为灵活和个性化的管理方式。其次，由于不同控制器的端口开发和测试需要单独进行，这导致了大量的工作量和耗时，使得整个开发过程变得复杂。此外，当面对大规模io口管理时，现有方案的管理效率显著降低，无法满足实际需求。
4、此外，一些特殊的应用场景，如污水处理厂为保证可靠性而更倾向于使用传统的端口，以及水厂供压中使用模拟信号以规避可能的数字信号干扰，这些都要求控制系统能够提供更为细致和个性化的端口管理。然而，现有的控制器软件并无法有效地满足这些特殊需求，进一步凸显了现有技术的不足。
技术实现思路
1、(一)要解决的技术问题
2、鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种插件化控制器硬件io端口的管理方法及系统，其解决了现有的控制器硬件io端口管理方案固定、缺乏灵活性和扩展性，以及无法满足大规模io口管理需求的技术问题。
3、(二)技术方案
4、为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
5、第一方面，本发明实施例提供一种插件化控制器硬件io端口的管理方法，包括：
6、响应于待接入的硬件端口发送的注册请求，根据内部存储的验证标准或外部验证服务验证注册请求中的信息；
7、待硬件端口通过验证之后，生成认证令牌并发送给硬件端口，以使硬件端口接收到认证令牌后，返回确认信息，以完成握手过程；
8、根据注册请求中的信息，通过中间层进行已接入端口的自动编排、端口数据的收集和预处理以及利用总线算法实现各个硬件端口的数据通信动态调度；
9、将预处理后的端口数据传送至上层展示模块，构建出能够渲染出对应不同硬件端口的展示形式和配置的图形化操作界面，以使用户能够通过图形化操作界面查看和管理各个硬件端口的状态和功能。
10、可选地，响应于待接入的硬件端口发送的注册请求，根据内部存储的验证标准或外部验证服务验证注册请求中的信息包括：
11、接收来自待接入硬件端口的注册请求，并从接收到的注册请求中提取出端口的唯一标识符、端口类型及支持的功能信息；
12、根据内部存储的验证标准或外部验证服务中，确定验证标准、类型列表以及兼容性数据；
13、验证唯一标识符是否符合验证标准，以及唯一标识符是否能够被唯一识别；
14、验证端口类型是否符合类型列表，以及支持的功能信息是否与端口类型相匹配；
15、根据兼容性数据，验证端口的类型和支持的功能是否与预先部署的软件兼容；
16、若所有验证步骤均通过，则接受该硬件端口的注册请求，进入下一步的认证流程，若所有验证步骤存在至少一项不通过，则拒绝该请求并返回错误信息。
17、可选地，待硬件端口通过验证之后，生成认证令牌并发送给硬件端口，以使硬件端口接收到认证令牌后，返回确认信息，以完成握手过程包括：
18、待硬件端口通过验证之后，生成用于标识和确认硬件端口的身份的认证令牌；
19、将生成的认证令牌通过安全通信通道发送给已通过验证的硬件端口；
20、在发送认证令牌后，进入等待状态，预期接收来自硬件端口返回的确认信息；
21、接收到硬件端口的确认信息后，记录硬件端口的认证状态，并将硬件端口标记为已认证和可管理；
22、其中，认证令牌包括时间戳、端口身份信息、访问权限等级以及基于加密算法生成的签名，确认信息包括对认证令牌的响应和端口状态更新。
23、可选地，根据注册请求中的信息，通过中间层进行已接入端口的自动编排、端口数据的收集和预处理以及利用总线算法实现各个硬件端口的数据通信动态调度包括：
24、通过中间层根据接收到的注册请求中的端口类型和功能信息，将硬件端口自动编排到相应的逻辑分组中；
25、通过中间层周期性地或实时地从每个已编排的端口收集实时状态和操作数据，并对实时状态和操作数据进行汇总和预处理；
26、通过中间层根据数据传输需求和资源状况，利用总线算法选择对应的调度策略，基于所选的调度策略对各个硬件端口的数据通信进行动态调度。
27、可选地，将预处理后的端口数据传送至上层展示模块，构建出能够渲染出对应不同硬件端口的展示形式和配置的图形化操作界面，以使用户能够通过图形化操作界面查看和管理各个硬件端口的状态和功能包括：
28、将预处理后的端口数据和由预处理后的端口数据生成的对应的界面渲染指令通过中间层传输到上层展示模块，以使上层展示模块根据接收到的端口数据和渲染指令，动态构建出能够渲染出对应不同硬件端口的展示形式和配置的图形化操作界面；
29、实时接收并处理用户通过图形化操作界面发起的交互指令，根据交互指令调整相应硬件端口的状态或功能配置，并将调整结果通过中间层反馈到上层展示模块，以实现实时的界面更新。
30、第二方面，本发明实施例提供一种插件化控制器硬件io端口的管理系统，包括：
31、后台服务模块，用于响应于待接入的硬件端口发送的注册请求，根据内部存储的验证标准或外部验证服务验证注册请求中的信息；待硬件端口通过验证之后，生成认证令牌并发送给硬件端口，以使硬件端口接收到认证令牌后，返回确认信息，以完成握手过程；
32、中间层模块，用于根据注册请求中的信息，进行已接入端口的自动编排、端口数据的收集和预处理以及利用总线算法实现各个硬件端口的数据通信动态调度，并将预处理后的端口数据传送至上层展示模块；
33、上层展示模块，用于根据后端服务模块返回的内容，为不同类型和功能的端口渲染出不同的展示和配置界面。
34、可选地，后台服务模块包括：
35、请求提取单元，用于接收来自待接入硬件端口的注册请求，并从接收到的注册请求中提取出端口的唯一标识符、端口类型及支持的功能信息；
36、验证信息确定单元，用于根据内部存储的验证标准或外部验证服务中，确定验证标准、类型列表以及兼容性数据；
37、验证对比单元，用于验证唯一标识符是否符合验证标准，以及唯一标识符是否能够被唯一识别；验证端口类型是否符合类型列表，以及支持的功能信息是否与端口类型相匹配；根据兼容性数据，验证端口的类型和支持的功能是否与预先部署的软件兼容；
38、验证结果处理单元，用于若所有验证步骤均通过，则接受该硬件端口的注册请求，进入下一步的认证流程，若所有验证步骤存在至少一项不通过，则拒绝该请求并返回错误信息；
39、认证令牌发送单元，用于待硬件端口通过验证之后，生成用于标识和确认硬件端口的身份的认证令牌，将生成的认证令牌通过安全通信通道发送给已通过验证的硬件端口；
40、认证管理单元，用于在发送认证令牌后，进入等待状态，预期接收来自硬件端口返回的确认信息，接收到硬件端口的确认信息后，记录硬件端口的认证状态，并将硬件端口标记为已认证和可管理；
41、其中，认证令牌包括时间戳、端口身份信息、访问权限等级以及基于加密算法生成的签名，确认信息包括对认证令牌的响应和端口状态更新。
42、可选地，中间层模块包括：
43、端口编排单元，用于根据接收到的注册请求中的端口类型和功能信息，将硬件端口自动编排到相应的逻辑分组中；
44、数据处理单元，用于周期性地或实时地从每个已编排的端口收集实时状态和操作数据，并对实时状态和操作数据进行汇总和预处理；
45、总线调度单元，用于根据数据传输需求和资源状况，利用总线算法选择对应的调度策略，基于所选的调度策略对各个硬件端口的数据通信进行动态调度；
46、界面展示单元，将预处理后的数据传输到上层展示模块，以生成图形化操作界面。
47、可选地，上层展示模块包括：
48、界面构建单元，用于将预处理后的端口数据和由预处理后的端口数据生成的对应的界面渲染指令通过中间层传输到上层展示模块，以使上层展示模块根据接收到的端口数据和渲染指令，动态构建出能够渲染出对应不同硬件端口的展示形式和配置的图形化操作界面；
49、界面更新单元，用于实时接收并处理用户通过图形化操作界面发起的交互指令，根据交互指令调整相应硬件端口的状态或功能配置，并将调整结果通过中间层反馈到上层展示模块，以实现实时的界面更新。
50、(三)有益效果
51、本发明的有益效果是：
52、首先，本发明通过采用插件化的控制器端口管理方法，得以实现对不同硬件端口的个性化管理。这种方法允许针对每个端口的特定需求进行开发、测试和升级插件，不仅实现了端口管理的模块化，更赋予了系统极高的灵活性和可拓展性。这意味着，无论面对何种硬件端口，都能制定出符合实际需求的定制化管理方案。
53、其次，本发明通过图形化操作界面和简化的配置流程，极大地减轻了操作者的工作负担。图形化界面使得操作更为直观易懂，而简化的配置流程则让操作者能够更快速地完成任务，从而显著提高了工作效率。
54、再者，针对不同协议和应用场景，本发明提供了诸如自动握手、中间层处理和自动化展现等功能。这些功能不仅进一步简化了配置流程，更在实质上提升了管理效率，使得端口管理变得更为智能和高效。
55、最后，值得一提的是，本发明的广泛适用性也是其重要优势之一。无论是在水厂、污水处理厂，还是在楼宇控制、排水控制等多样化的应用场景中，本发明都能展现出其强大的实用性和灵活性，满足不同用户的需求。
56、由此，本发明通过插件化的管理方法、直观的操作界面、简化的配置流程、自动化处理以及广泛的应用场景，为用户带来了前所未有的便捷和高效，显著提升了端口管理的整体效率和用户体验。
1.一种插件化控制器硬件io端口的管理方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的插件化控制器硬件io端口的管理方法，其特征在于，响应于待接入的硬件端口发送的注册请求，根据内部存储的验证标准或外部验证服务验证注册请求中的信息包括：
3.如权利要求1所述的插件化控制器硬件io端口的管理方法，其特征在于，待硬件端口通过验证之后，生成认证令牌并发送给硬件端口，以使硬件端口接收到认证令牌后，返回确认信息，以完成握手过程包括：
4.如权利要求1所述的插件化控制器硬件io端口的管理方法，其特征在于，根据注册请求中的信息，通过中间层进行已接入端口的自动编排、端口数据的收集和预处理以及利用总线算法实现各个硬件端口的数据通信动态调度包括：
5.如权利要求1-4任一项所述的插件化控制器硬件io端口的管理方法，其特征在于，将预处理后的端口数据传送至上层展示模块，构建出能够渲染出对应不同硬件端口的展示形式和配置的图形化操作界面，以使用户能够通过图形化操作界面查看和管理各个硬件端口的状态和功能包括：
6.一种插件化控制器硬件io端口的管理系统，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的插件化控制器硬件io端口的管理系统，其特征在于，后台服务模块包括：
8.根据权利要求6所述的插件化控制器硬件io端口的管理系统，其特征在于，中间层模块包括：
9.根据权利要求6所述的插件化控制器硬件io端口的管理系统，其特征在于，上层展示模块包括：
