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在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)的時代，網(wǎng)絡管理者從串口設備所提供的信息中獲取價值，了解設備狀態(tài)和工作數(shù)據(jù)，這使得串口這種相對古老的連接方式得以延續(xù)。一種方法是將設備通過串口服務器連接到以太網(wǎng)。
串口服務器可用于將傳統(tǒng)串口設備連接到以太網(wǎng)。串口設備服務器有兩個接口：一側(cè)是串口接口，另一側(cè)是以太網(wǎng)接口。串口服務器使用虛擬COM端口概念，允許來自串口設備的數(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，它們與串口設備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.多個輪詢
SCADA系統(tǒng)和遠程云應用程序可能同時向同一串口設備服務器發(fā)送多個命令。因此，串口設備服務器需要支持FIFO(先入先出)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，而其余查詢將在設備服務器內(nèi)的FIFO隊列中等待。一旦串口設備服務器接收到來自串口設備的響應，它將把響應發(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。這種逐命令處理在物聯(lián)網(wǎng)多輪詢應用程序中非常重要，因為大量的串口設備支持專有協(xié)議。如果沒有這種設計，就需要一個額外的支持多個輪詢的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關。
2.專有協(xié)議(數(shù)據(jù)打包)
由于許多串口設備使用專有協(xié)議，因此串口服務器必須能夠正確地將串口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包。許多串口服務器支持原始套接字和TCP服務器模式，它們可以處理這些類型的轉(zhuǎn)換。然而，問題是串口服務器可能不知道將串口數(shù)據(jù)劃分為單獨的TCP數(shù)據(jù)包的最佳方法。串口設備服務器不理解專有的串口數(shù)據(jù)格式，因此它們可能將串口設備的單個響應分解為兩個或多個TCP數(shù)據(jù)包。當SCADA系統(tǒng)或云應用程序解包時，它們將被拒絕，因為單個包提供的串口數(shù)據(jù)不遵循預期的格式。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包中。
為了確保正確處理，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)格式。例如，可以使用固定的數(shù)據(jù)長度或特殊的分隔符字符來標識單個串口設備響應。在這種情況下，串口服務器將繼續(xù)從串口設備接收數(shù)據(jù)，直到它接收到預期的數(shù)據(jù)量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軟件應用程序來正確處理TCP數(shù)據(jù)包。開發(fā)這種特殊用途的軟件會浪費寶貴的時間和金錢，還可能在系統(tǒng)中產(chǎn)生錯誤。
3.帶寬
串口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寬帶資源。要正確處理這些大量的遠程連接，串口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來處理中央站點或云應用程序的連接。
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