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優化串口轉以太網通信,為智能交通保駕護航

優化串口轉以太網通信,為智能交通保駕護航

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在先進技術的助力下,遠程實時監控不同地區的交通系統不再是夢,智能交通時代蓄勢待發。然而,許多道路和車站的既有設備仍然使用串口通信,因此必須采用有效的串口轉以太網解決方案,在道路與控制中心之間建立起遠程監控網絡,此外還需要更優質的串口轉以太網通信技術,解決大規模應用中的各類難題,如長距離通信、復雜通信要求等。Moxa NPort 串口設備聯網服務器支持多種操作模式,能助您通過 TCP/IP 網絡輕松收發串口數據,打造簡單易用的串口轉以太網解決方案。本文將分析智能交通不同應用場景的通信痛點,介紹 Moxa NPort 串口設備聯網服務器的 TCP/UDP 操作模式如何賦能智能交通應用,優化串口轉以太網通信。

場景一:道路交通監控 道路兩旁部署的各類控制器、傳感器可收集交通和環境條件數據,這些現場設備彼此相距甚遠,且必須與交通控制中心保持通信,才能向中心工作人員提供實時路況數據。同時,工作人員也必須向路上的行人車輛提供即時路況信息,例如是否出現交通擁堵或惡劣天氣。要收集大規模應用的現場數據,并從中提煉對行人車輛有用的信息,控制中心工作人員可能會遇到各類難題,如不同應用程序發出多個串口數據請求,發生事故導致響應時間延長。

NPort 助您一臂之力

逐個指令功能提高傳輸精度

Moxa NPort 串口設備聯網服務器支持 TCP 服務器模式,通常用于遠程監控應用,與現場傳感器(如交通控制器、道路傳感器)和其他類型設備相連??刂浦行膬葞в?TCP 客戶端程序的中央系統只需向 NPort 發起聯系、建立連接,就可接收現場設備的串口數據。TCP 服務器模式支持最大連接功能,可確保多個主機同時聯系 NPort 時,能同時從同一現場設備收集串口數據。不過,雖然該功能可以處理多個指令,但也伴隨著數據沖突的風險。為此,我們設計了逐個指令功能,可有效避免最大連接功能引發串口數據沖突。該功能支持 NPort 將以太網上各主機發出的指令存儲在緩沖區內,隨后按先進先出 (FIFO) 的順序,將指令發送到串口?,F場設備響應后,NPort 同樣會先將響應保存到緩沖區,然后發送給發出相應指令的主機。

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NPort 助您一臂之力

TCP Alive Check 超時功能縮短網絡恢復時間

若主機主動建立 TCP 連接,即 NPort 作為 TCP 服務器被動等待客戶端連接,則 NPort 無法識別網絡是否崩潰,連接中斷后也會照常運行。因此,即使網絡連接恢復,客戶端也會因資源被占用而無法重新連接 NPort,只能由工作人員親自到現場重啟 NPort 以釋放資源,導致勞動力和時間成本增加,效率低下。針對這一問題,Moxa 為 TCP 服務器模式增加了 TCP Alive Check 超時功能,可定期檢查 TCP/IP 連接狀態,并顯示以太網連接狀態,為 NPort 提供了斷網故障安全機制。

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場景二:門禁控制系統 停車場系統、車站入口閘門等許多智能交通系統都部署了門禁控制系統,往往需要通過讀卡器主動收集串口數據,并通過 TCP/IP 同時將數據傳回多個系統,以便下達準入命令和計算費用。如果連接中斷,用戶和系統運維人員都可能要承受時間和金錢損失。要提高連接可靠性,必須確保您的串口轉以太網解決方案能夠通過 TCP/IP 網絡發送正確的串口數據,并為備份系統提供足夠的傳輸帶寬。

NPort 助您一臂之力

數據打包功能支持按需傳遞串口數據

NPort 串口設備聯網服務器支持 TCP 客戶端模式,通常用于門禁控制系統,與串口讀卡器等設備相連。在這一場景中,數據會被傳回主機應用程序,以供進一步處理。問題在于,在 TCP/IP 網絡上傳輸串口數據時,數據可能被分割成獨立的以太網數據包,導致應用程序無法正確接收處理數據。Moxa NPort 串口設備聯網服務器具有數據打包功能,支持以完整、可識別的數據包形式傳輸串口數據,如此應用程序便可正確接收和處理請求。由于應用程序根據特定字符識別數據流尾端,而 NPort 的數據打包功能中便有 Delimiter 功能,因此 NPort 在串口收到特定字符時,可立即打包數據并將緩沖區內所有數據發送到以太網。這樣一來,您的支付系統就可以按需接收串口數據。

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NPort 助您一臂之力

連接控制功能提高連接效率

NPort 配置為 TCP 客戶端模式時,可以通過啟用連接控制功能,自主決定何時建立或斷開與主機的 TCP 連接。該功能支持按需限制 TCP 連接的數量,并自動斷開未使用的連接,提高主機服務器的效率。您可以將各種事件設置為建立或斷開 TCP 連接的觸發事件,其中最常見的一種是字符/休止超時,即一旦有串口數據活動,就會觸發 NPort 與主機建立 TCP 連接,而如果串口端空閑時長超過設定值,NPort 將會斷開 TCP 連接,直到串口數據活動恢復。這時,您可以使用最大連接功能連接備用主機,收集串口數據,而無需擔心占用傳輸帶寬。

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場景三:乘客信息系統

智能交通利用乘客信息系統為通勤人員提供實時交通信息。為此,工作人員需要通過廣播(或組播)將同一條信息同時發送給一系列 LED 顯示屏,從而顯示列車時刻表、高速公路路況等信息。這一應用對傳輸速度的要求更高,確保通勤人員能夠收到實時信息,及時調整通勤路線。

NPort 助您一臂之力

UDP 模式提高傳輸速度

若應用需要實時傳輸數據,且 Socket 程序使用 UDP 協議,則可以將 NPort 設置為 UDP 模式。UDP 與 TCP 服務器/客戶端模式的主要區別在于,不需要在傳輸數據前建立連接,因此省去了 TCP 三次握手時間,數據傳輸速度更快。UDP 模式適用于需要實時傳輸數據且能容忍數據丟失的應用。

在這一模式下,每個串口可以設置一個組播 IP 地址,所有訂閱同一組播 IP 地址的設備都會收到分配給該 IP 地址的信息。組播的優勢在于,不僅能將信息高效發送到多個目的地,而且不會多次向不同目的地傳輸相同數據,由此節省寶貴的帶寬資源。

Moxa NPort 串口設備聯網服務器具備多種操作模式,且分別配備了豐富功能,能滿足工業應用中的各類需求。此外,NPort 串口設備聯網服務器具有多重安全功能,支持各類操作系統驅動程序,助您輕松連接串口設備與現代系統,實現安全通信。點此進一步了解 Moxa 串口連接解決方案如何助您領跑串口設備聯網未來。

審核編輯(
王靜
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