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隨著科技的快速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)的技術也不斷更新?lián)Q代，導致許多串口設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)時代，網(wǎng)絡管理者從串口設備中獲取更多價值的時機變得越來越不合時宜。實現(xiàn)此目的的一種方法是將設備連接到Internet，以從現(xiàn)有進程中提取未開發(fā)且可能有價值的信息。許多應用程序已經(jīng)獲得了將其串口設備集成到基于IP的網(wǎng)絡的好處，因為以前未開發(fā)的信息已被解鎖以幫助簡化和優(yōu)化操作。
將串口設備連接到Internet有很多優(yōu)點，但您應該提前計劃。在本文中，我們強調(diào)了在實現(xiàn)復雜的串口到以太網(wǎng)應用程序時非常重要的三個功能。
連接
串口服務器(也稱為串口到以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器)可用于將傳統(tǒng)串口設備連接到基于以太網(wǎng)的網(wǎng)絡。串口服務器有兩個接口：一側(cè)是串口接口，另一側(cè)是以太網(wǎng)接口。串口設備服務器使用虛擬COM端口概念，允許來自傳統(tǒng)串口設備的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡傳輸?shù)浆F(xiàn)有的SCADA系統(tǒng)。此外，串口設備服務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服務器都支持以太網(wǎng)封裝驅(qū)動程序，它們與串口服務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處理協(xié)議，但串口服務器可以幫助您輕松地將數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭蕴W(wǎng)。
使用串口服務器支持物聯(lián)網(wǎng)云應用時需要考慮三個關鍵點：(1)多輪詢，(2)專有協(xié)議，(3)帶寬。
1.專有協(xié)議
由于許多串口設備使用專有協(xié)議，因此設備服務器必須能夠?qū)⒋跀?shù)據(jù)正確轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包。許多串口設備服務器支持原始套接字和TCP服務器模式，可以處理這些類型的轉(zhuǎn)換。然而，問題是串口設備服務器可能不知道將串口數(shù)據(jù)分成單獨的TCP數(shù)據(jù)包的最佳方法。串口服務器不了解專有的串口數(shù)據(jù)格式，因此它們可能會將串口設備的單個響應分解為兩個或更多TCP數(shù)據(jù)包。當SCADA系統(tǒng)或云應用程序解包數(shù)據(jù)包時，它們將被拒絕，因為單個數(shù)據(jù)包提供的串口數(shù)據(jù)不符合預期的格式。SCADA系統(tǒng)或云應用程序通常希望將單個串口設備服務器響應打包到單個TCP數(shù)據(jù)包中。
串口服務器需要支持靈活的數(shù)據(jù)打包選項，因為不同的專有協(xié)議具有不同的數(shù)據(jù)格 例如，固定數(shù)據(jù)長度或特殊分隔符可用于識別單個串口設備響應。在這種情況下，串口設備服務器將繼續(xù)從串口設備接收數(shù)據(jù)，直到它收到預期數(shù)量的數(shù)據(jù)或預先配置的分隔符，然后才通過以太網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)。如果您的串口設備服務器不支持數(shù)據(jù)打包選項，則必須開發(fā)復雜的SCADA軟件應用程序以正確處理TCP數(shù)據(jù)包。開發(fā)這種專用軟件浪費了寶貴的時間和金錢，也可能在您的系統(tǒng)中產(chǎn)生錯誤。
為了確保正確處理，串口設備服務器需要支持靈活的數(shù)據(jù)打包選項，因為不同的專有協(xié)議具有不同的數(shù)據(jù)格式。例如，固定數(shù)據(jù)長度或特殊分隔符可用于識別單個串口設備響應。在這種情況下，串口設備服務器將繼續(xù)從串口設備接收數(shù)據(jù)，直到它收到預期數(shù)量的數(shù)據(jù)或預先配置的分隔符，然后才通過以太網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)。如果您的串口設備服務器不支持數(shù)據(jù)打包選項，則必須開發(fā)復雜的SCADA軟件應用程序以正確處理TCP數(shù)據(jù)包。開發(fā)這種專用軟件浪費了寶貴的時間和金錢，也可能在您的系統(tǒng)中產(chǎn)生錯誤。
串口服務器需要支持靈活的數(shù)據(jù)打包選項，因為不同的專有協(xié)議具有不同的數(shù)據(jù)格 例如，固定數(shù)據(jù)長度或特殊分隔符可用于識別單個串口設備響應。在這種情況下，串口設備服務器將繼續(xù)從串口設備接收數(shù)據(jù)，直到它收到預期數(shù)量的數(shù)據(jù)或預先配置的分隔符，然后才通過以太網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)。如果您的串口設備服務器不支持數(shù)據(jù)打包選項，則必須開發(fā)復雜的SCADA軟件應用程序以正確處理TCP數(shù)據(jù)包。開發(fā)這種專用軟件浪費了寶貴的時間和金錢，也可能在您的系統(tǒng)中產(chǎn)生錯誤。
2.帶寬
用于將串口設備數(shù)據(jù)發(fā)送回控制室或云應用程序的串口設備服務器需要先打開遠程連接，然后才能傳輸串口數(shù)據(jù)。如果大量串口設備連接到同一網(wǎng)絡，則連接將需要控制室或云應用程序中的許多資源。要正確處理這些大量遠程連接，串口設備服務器應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備接收串口數(shù)據(jù)時打開連接。傳輸完成后，串口設備服務器應立即關閉連接。如果不支持靈活的連接控制，則需要花費額外的時間處理中央站點或云應用程序的連接。
3.多次輪詢
SCADA系統(tǒng)和遠程云應用程序可能會同時向同一個串口設備服務器發(fā)送多個命令。因此，串口設備服務器需要支持FIFO(先進先出)隊列來處理所有查詢。隊列中的第一個查詢將首先發(fā)送到串口設備，而其余查詢則在設備服務器內(nèi)的FIFO隊列中等待。一旦串口設備服務器從串口設備接收到響應，它就會將響應發(fā)送到相關的SCADA系統(tǒng)或云應用程序，并處理FIFO隊列中的下一個查詢。由于支持專有協(xié)議的大量串口設備，這種逐條命令處理在IoT多輪詢應用中非常重要。如果沒有這種設計，將需要一個支持多輪詢的額外IoT網(wǎng)關。
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