隨著科技的快速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)也不斷更新?lián)Q代，導(dǎo)致許多串口設(shè)備的全部潛力還沒有得到充分利用。然而，在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)時(shí)代，網(wǎng)絡(luò)管理者從串口設(shè)備中獲取更多價(jià)值的時(shí)機(jī)變得越來越不合時(shí)宜。實(shí)現(xiàn)此目的的一種方法是將設(shè)備連接到Internet，以從現(xiàn)有進(jìn)程中提取未開發(fā)且可能有價(jià)值的信息。許多應(yīng)用程序已經(jīng)獲得了將其串口設(shè)備集成到基于IP的網(wǎng)絡(luò)的好處，因?yàn)橐郧拔撮_發(fā)的信息已被解鎖以幫助簡(jiǎn)化和優(yōu)化操作。

將串口設(shè)備連接到Internet有很多優(yōu)點(diǎn)，但您應(yīng)該提前計(jì)劃。在本文中，我們強(qiáng)調(diào)了在實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的串口到以太網(wǎng)應(yīng)用程序時(shí)非常重要的三個(gè)功能。

連接

串口服務(wù)器(也稱為串口到以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器)可用于將傳統(tǒng)串口設(shè)備連接到基于以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)。串口服務(wù)器有兩個(gè)接口：一側(cè)是串口接口，另一側(cè)是以太網(wǎng)接口。串口設(shè)備服務(wù)器使用虛擬COM端口概念，允許來自傳統(tǒng)串口設(shè)備的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)浆F(xiàn)有的SCADA系統(tǒng)。此外，串口設(shè)備服務(wù)器還支持原始套接字模式，它將串口數(shù)據(jù)透明地打包到TCP或UDP數(shù)據(jù)包中。

大多數(shù)SCADA系統(tǒng)和OPC服務(wù)器都支持以太網(wǎng)封裝驅(qū)動(dòng)程序，它們與串口服務(wù)器一起使用以接收專有協(xié)議。您仍然需要像以前一樣手動(dòng)處理協(xié)議，但串口服務(wù)器可以幫助您輕松地將數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭蕴W(wǎng)。

使用串口服務(wù)器支持物聯(lián)網(wǎng)云應(yīng)用時(shí)需要考慮三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：(1)多輪詢，(2)專有協(xié)議，(3)帶寬。

1.專有協(xié)議

由于許多串口設(shè)備使用專有協(xié)議，因此設(shè)備服務(wù)器必須能夠?qū)⒋跀?shù)據(jù)正確轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包。許多串口設(shè)備服務(wù)器支持原始套接字和TCP服務(wù)器模式，可以處理這些類型的轉(zhuǎn)換。然而，問題是串口設(shè)備服務(wù)器可能不知道將串口數(shù)據(jù)分成單獨(dú)的TCP數(shù)據(jù)包的最佳方法。串口服務(wù)器不了解專有的串口數(shù)據(jù)格式，因此它們可能會(huì)將串口設(shè)備的單個(gè)響應(yīng)分解為兩個(gè)或更多TCP數(shù)據(jù)包。當(dāng)SCADA系統(tǒng)或云應(yīng)用程序解包數(shù)據(jù)包時(shí)，它們將被拒絕，因?yàn)閱蝹€(gè)數(shù)據(jù)包提供的串口數(shù)據(jù)不符合預(yù)期的格式。SCADA系統(tǒng)或云應(yīng)用程序通常希望將單個(gè)串口設(shè)備服務(wù)器響應(yīng)打包到單個(gè)TCP數(shù)據(jù)包中。

串口服務(wù)器需要支持靈活的數(shù)據(jù)打包選項(xiàng)，因?yàn)椴煌膶Ｓ袇f(xié)議具有不同的數(shù)據(jù)格例如，固定數(shù)據(jù)長(zhǎng)度或特殊分隔符可用于識(shí)別單個(gè)串口設(shè)備響應(yīng)。在這種情況下，串口設(shè)備服務(wù)器將繼續(xù)從串口設(shè)備接收數(shù)據(jù)，直到它收到預(yù)期數(shù)量的數(shù)據(jù)或預(yù)先配置的分隔符，然后才通過以太網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)。如果您的串口設(shè)備服務(wù)器不支持?jǐn)?shù)據(jù)打包選項(xiàng)，則必須開發(fā)復(fù)雜的SCADA軟件應(yīng)用程序以正確處理TCP數(shù)據(jù)包。開發(fā)這種專用軟件浪費(fèi)了寶貴的時(shí)間和金錢，也可能在您的系統(tǒng)中產(chǎn)生錯(cuò)誤。

為了確保正確處理，串口設(shè)備服務(wù)器需要支持靈活的數(shù)據(jù)打包選項(xiàng)，因?yàn)椴煌膶Ｓ袇f(xié)議具有不同的數(shù)據(jù)格式。例如，固定數(shù)據(jù)長(zhǎng)度或特殊分隔符可用于識(shí)別單個(gè)串口設(shè)備響應(yīng)。在這種情況下，串口設(shè)備服務(wù)器將繼續(xù)從串口設(shè)備接收數(shù)據(jù)，直到它收到預(yù)期數(shù)量的數(shù)據(jù)或預(yù)先配置的分隔符，然后才通過以太網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)。如果您的串口設(shè)備服務(wù)器不支持?jǐn)?shù)據(jù)打包選項(xiàng)，則必須開發(fā)復(fù)雜的SCADA軟件應(yīng)用程序以正確處理TCP數(shù)據(jù)包。開發(fā)這種專用軟件浪費(fèi)了寶貴的時(shí)間和金錢，也可能在您的系統(tǒng)中產(chǎn)生錯(cuò)誤。

串口服務(wù)器需要支持靈活的數(shù)據(jù)打包選項(xiàng)，因?yàn)椴煌膶Ｓ袇f(xié)議具有不同的數(shù)據(jù)格例如，固定數(shù)據(jù)長(zhǎng)度或特殊分隔符可用于識(shí)別單個(gè)串口設(shè)備響應(yīng)。在這種情況下，串口設(shè)備服務(wù)器將繼續(xù)從串口設(shè)備接收數(shù)據(jù)，直到它收到預(yù)期數(shù)量的數(shù)據(jù)或預(yù)先配置的分隔符，然后才通過以太網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)。如果您的串口設(shè)備服務(wù)器不支持?jǐn)?shù)據(jù)打包選項(xiàng)，則必須開發(fā)復(fù)雜的SCADA軟件應(yīng)用程序以正確處理TCP數(shù)據(jù)包。開發(fā)這種專用軟件浪費(fèi)了寶貴的時(shí)間和金錢，也可能在您的系統(tǒng)中產(chǎn)生錯(cuò)誤。

2.帶寬

用于將串口設(shè)備數(shù)據(jù)發(fā)送回控制室或云應(yīng)用程序的串口設(shè)備服務(wù)器需要先打開遠(yuǎn)程連接，然后才能傳輸串口數(shù)據(jù)。如果大量串口設(shè)備連接到同一網(wǎng)絡(luò)，則連接將需要控制室或云應(yīng)用程序中的許多資源。要正確處理這些大量遠(yuǎn)程連接，串口設(shè)備服務(wù)器應(yīng)支持靈活的連接控制。執(zhí)行此操作的最佳方法是僅在從設(shè)備接收串口數(shù)據(jù)時(shí)打開連接。傳輸完成后，串口設(shè)備服務(wù)器應(yīng)立即關(guān)閉連接。如果不支持靈活的連接控制，則需要花費(fèi)額外的時(shí)間處理中央站點(diǎn)或云應(yīng)用程序的連接。

3.多次輪詢

SCADA系統(tǒng)和遠(yuǎn)程云應(yīng)用程序可能會(huì)同時(shí)向同一個(gè)串口設(shè)備服務(wù)器發(fā)送多個(gè)命令。因此，串口設(shè)備服務(wù)器需要支持FIFO(先進(jìn)先出)隊(duì)列來處理所有查詢。隊(duì)列中的第一個(gè)查詢將首先發(fā)送到串口設(shè)備，而其余查詢則在設(shè)備服務(wù)器內(nèi)的FIFO隊(duì)列中等待。一旦串口設(shè)備服務(wù)器從串口設(shè)備接收到響應(yīng)，它就會(huì)將響應(yīng)發(fā)送到相關(guān)的SCADA系統(tǒng)或云應(yīng)用程序，并處理FIFO隊(duì)列中的下一個(gè)查詢。由于支持專有協(xié)議的大量串口設(shè)備，這種逐條命令處理在IoT多輪詢應(yīng)用中非常重要。如果沒有這種設(shè)計(jì)，將需要一個(gè)支持多輪詢的額外IoT網(wǎng)關(guān)。
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