安全值拉滿！串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)通信的 N 種打開方式了解一下？

遠(yuǎn)程實時監(jiān)控不同地區(qū)的交通系統(tǒng)不再是夢，但許多道路和車站既有設(shè)備仍然使用串口通信，因此必須采用有效的串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)解決方案建立起遠(yuǎn)程監(jiān)控網(wǎng)和解決大規(guī)模應(yīng)用中的各類難題，如長距離通信、復(fù)雜通信要求等。本文將介紹 Moxa NPort 串口設(shè)備聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器的 TCP/UDP 操作模式如何優(yōu)化串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)通信，解決智能交通不同場景的通信痛點。

場景一：道路交通監(jiān)控

道路兩旁部署的各類控制器、傳感器可收集交通和環(huán)境條件數(shù)據(jù)，但這些設(shè)備彼此相距甚遠(yuǎn)，且必須與交控中心保持通信提供實時路況數(shù)據(jù)。同時，交控中心也必須向行人車輛提供即時路況信息。收集大規(guī)模應(yīng)用的現(xiàn)場數(shù)據(jù)，并從中提煉對行人車輛有用的信息過程中，可能會遇到不同應(yīng)用程序發(fā)出多個串口數(shù)據(jù)請求，發(fā)生事故導(dǎo)致響應(yīng)時間延長。

NPort 助您一臂之力 逐個指令功能提高傳輸精度

Moxa NPort 支持 TCP 服務(wù)器模式，通常用于遠(yuǎn)程監(jiān)控應(yīng)用，與現(xiàn)場傳感器（如交通控制器、道路傳感器）和其他類型設(shè)備相連?？刂浦行膬?nèi)帶有 TCP 客戶端程序的中央系統(tǒng)只需向 NPort 發(fā)起聯(lián)系、建立連接，就可接收現(xiàn)場設(shè)備的串口數(shù)據(jù)。TCP 服務(wù)器模式支持最大連接功能，可確保多個主機(jī)同時聯(lián)系 NPort 時，能同時從同一現(xiàn)場設(shè)備收集串口數(shù)據(jù)。不過，該功能也伴隨著多個指令數(shù)據(jù)沖突的風(fēng)險。為此，我們設(shè)計了逐個指令功能，支持 NPort 將以太網(wǎng)上各主機(jī)發(fā)出的指令存儲在緩沖區(qū)內(nèi)，隨后按先進(jìn)先出 (FIFO) 的順序，將指令發(fā)送到串口?，F(xiàn)場設(shè)備響應(yīng)后，NPort 同樣會先將響應(yīng)保存到緩沖區(qū)，再發(fā)送給發(fā)出相應(yīng)指令的主機(jī)。

TCP Alive Check 超時功能縮短網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時間

若主機(jī)主動建立 TCP 連接，即 NPort 作為 TCP 服務(wù)器被動等待客戶端連接，則 NPort 無法識別網(wǎng)絡(luò)是否崩潰，連接中斷后也會照常運行。因此，即使網(wǎng)絡(luò)連接恢復(fù)，客戶端也會因資源被占用而無法重新連接 NPort。為了節(jié)約人員親到現(xiàn)場重啟 NPort 以釋放資源的人力和時間成本，NPort 增加了 TCP Alive Check 超時功能，可定期檢查 TCP/IP 連接狀態(tài)和顯示以太網(wǎng)連接狀態(tài)，提供了斷網(wǎng)故障安全機(jī)制。

場景二：門禁控制系統(tǒng)

停車場系統(tǒng)、車站入口閘門等都部署了門禁控制系統(tǒng)，通過讀卡器主動收集串口數(shù)據(jù)，并通過 TCP/IP 同時將數(shù)據(jù)傳回多個系統(tǒng)，以便下達(dá)準(zhǔn)入命令和計算費用。如果連接中斷將造成用戶和運維人員的時間和金錢損失，因此必須確保您的聯(lián)網(wǎng)方案能夠通過 TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)發(fā)送正確的串口數(shù)據(jù)，并為備份系統(tǒng)提供足夠的傳輸帶寬。

NPort 助您一臂之力 數(shù)據(jù)打包功能支持按需傳遞串口數(shù)據(jù)

NPort 支持 TCP 客戶端模式，通常用于門禁控制系統(tǒng)與串口讀卡器等設(shè)備相連。在這一場景中，數(shù)據(jù)會被傳回主機(jī)應(yīng)用程序，以供進(jìn)一步處理。問題在于 TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)上傳輸串口數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)可能被分割成獨立的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包，導(dǎo)致應(yīng)用程序無法正確接收處理數(shù)據(jù)。Moxa NPort 具有數(shù)據(jù)打包功能，支持以完整、可識別的數(shù)據(jù)包形式傳輸串口數(shù)據(jù)，如此應(yīng)用程序便可正確接收和處理請求。由于應(yīng)用程序根據(jù)特定字符識別數(shù)據(jù)流尾端，而 NPort 的數(shù)據(jù)打包功能中便有 Delimiter 功能； NPort 在串口收到特定字符時，可立即打包數(shù)據(jù)并將緩沖區(qū)內(nèi)所有數(shù)據(jù)發(fā)送到以太網(wǎng)，支付系統(tǒng)就可以按需接收串口數(shù)據(jù)。

連接控制功能提高連接效率

NPort 配置為 TCP 客戶端模式時，可通過啟用連接控制功能，按需限制 TCP 連接的數(shù)量，并自動斷開未使用的連接，提高主機(jī)服務(wù)器的效率。您可以將各種事件設(shè)置為建立或斷開 TCP 連接的觸發(fā)事件，其中最常見的一種是字符/休止超時，即一旦有串口數(shù)據(jù)活動，就會觸發(fā) NPort 與主機(jī)建立 TCP 連接，而如果串口端空閑時長超過設(shè)定值，NPort 將會斷開 TCP 連接，直到串口數(shù)據(jù)活動恢復(fù)，無需擔(dān)心占用傳輸帶寬。

場景三：乘客信息系統(tǒng)

智能交通利用乘客信息系統(tǒng)為通勤人員提供實時交通信息。工作人員需通過廣播（或組播）將同一條信息同時發(fā)送給一系列 LED 顯示屏來顯示列車時刻表、高速公路路況等信息，因此對傳輸速度的要求更高，確保通勤人員能夠收到實時信息，及時調(diào)整通勤路線。

NPort 助您一臂之力 UDP 模式提高傳輸速度

若應(yīng)用需要實時傳輸數(shù)據(jù)，且 Socket 程序使用 UDP 協(xié)議，則可以將 NPort 設(shè)置為 UDP 模式。UDP 與 TCP 服務(wù)器/客戶端模式的主要區(qū)別是不需要在傳輸數(shù)據(jù)前建立連接，節(jié)省了 TCP 三次握手時間，數(shù)據(jù)傳輸速度更快。UDP 模式適用于需要實時傳輸數(shù)據(jù)且能容忍數(shù)據(jù)丟失的應(yīng)用。

這個模式允許每個串口設(shè)置一個組播 IP 地址，所有訂閱同一組播 IP 地址的設(shè)備都會收到分配給該 IP 地址的信息，不僅能將信息高效發(fā)送到多個目的地，而且不會多次向不同目的地傳輸相同數(shù)據(jù)，從而節(jié)省寶貴的帶寬資源。

Moxa NPort 串口設(shè)備聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器具備多種操作模式和豐富功能，更具有多重安全功能，支持各類操作系統(tǒng)驅(qū)動程序。點擊閱讀原文，即可進(jìn)一步了解 Moxa 串口連接解決方案如何助您輕松連接串口設(shè)備與現(xiàn)代系統(tǒng)，實現(xiàn)安全通信。