在先進(jìn)技術(shù)的助力下，遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控不同地區(qū)的交通系統(tǒng)不再是夢(mèng)，智能交通時(shí)代蓄勢(shì)待發(fā)。然而，許多道路和車站的既有設(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，在道路與控制中心之間建立起遠(yuǎn)程監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，此外還需要更優(yōu)質(zhì)的串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)通信技術(shù)，解決大規(guī)模應(yīng)用中的各類難題，如長(zhǎng)距離通信、復(fù)雜通信要求等。Moxa NPort 串口設(shè)備聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器支持多種操作模式，能助您通過 TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)輕松收發(fā)串口數(shù)據(jù)，打造簡(jiǎn)單易用的串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)解決方案。本文將分析智能交通不同應(yīng)用場(chǎng)景的通信痛點(diǎn)，介紹 Moxa NPort 串口設(shè)備聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器的 TCP/UDP 操作模式如何賦能智能交通應(yīng)用，優(yōu)化串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)通信。

　　場(chǎng)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)，這些現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備彼此相距甚遠(yuǎn)，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(shí)時(shí)路況數(shù)據(jù)。同時(shí)，工作人員也必須向路上的行人車輛提供即時(shí)路況信息，例如是否出現(xiàn)交通擁堵或惡劣天氣。要收集大規(guī)模應(yīng)用的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，并從中提煉對(duì)行人車輛有用的信息，控制中心工作人員可能會(huì)遇到各類難題，如不同應(yīng)用程序發(fā)出多個(gè)串口數(shù)據(jù)請(qǐng)求，發(fā)生事故導(dǎo)致響應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)。

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　　逐個(gè)指令功能提高傳輸精度

　　Moxa NPort 串口設(shè)備聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器支持 TCP 服務(wù)器模式，通常用于遠(yuǎn)程監(jiān)控應(yīng)用，與現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)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(gè)主機(jī)同時(shí)聯(lián)系 NPort 時(shí)，能同時(shí)從同一現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備收集串口數(shù)據(jù)。不過，雖然該功能可以處理多個(gè)指令，但也伴隨著數(shù)據(jù)沖突的風(fēng)險(xiǎn)。為此，我們?cè)O(shè)計(jì)了逐個(gè)指令功能，可有效避免最大連接功能引發(fā)串口數(shù)據(jù)沖突。該功能支持 NPort 將以太網(wǎng)上各主機(jī)發(fā)出的指令存儲(chǔ)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(chǎng)設(shè)備響應(yīng)后，NPort 同樣會(huì)先將響應(yīng)保存到緩沖區(qū)，然后發(fā)送給發(fā)出相應(yīng)指令的主機(jī)。

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　　TCP Alive Check 超時(shí)功能縮短網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時(shí)間

　　若主機(jī)主動(dòng)建立 TCP 連接，即 NPort 作為 TCP 服務(wù)器被動(dòng)等待客戶端連接，則 NPort 無(wú)法識(shí)別網(wǎng)絡(luò)是否崩潰，連接中斷后也會(huì)照常運(yùn)行。因此，即使網(wǎng)絡(luò)連接恢復(fù)，客戶端也會(huì)因資源被占用而無(wú)法重新連接 NPort，只能由工作人員親自到現(xiàn)場(chǎng)重啟 NPort 以釋放資源，導(dǎo)致勞動(dòng)力和時(shí)間成本增加，效率低下。針對(duì)這一問題，Moxa 為 TCP 服務(wù)器模式增加了 TCP Alive Check 超時(shí)功能，可定期檢查 TCP/IP 連接狀態(tài)，并顯示以太網(wǎng)連接狀態(tài)，為 NPort 提供了斷網(wǎng)故障安全機(jī)制。

　　場(chǎng)景二：門禁控制系統(tǒng)

　　停車場(chǎng)系統(tǒng)、車站入口閘門等許多智能交通系統(tǒng)都部署了門禁控制系統(tǒng)，往往需要通過讀卡器主動(dòng)收集串口數(shù)據(jù)，并通過 TCP/IP 同時(shí)將數(shù)據(jù)傳回多個(gè)系統(tǒng)，以便下達(dá)準(zhǔn)入命令和計(jì)算費(fèi)用。如果連接中斷，用戶和系統(tǒng)運(yùn)維人員都可能要承受時(shí)間和金錢損失。要提高連接可靠性，必須確保您的串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)解決方案能夠通過 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。

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　　數(shù)據(jù)打包功能支持按需傳遞串口數(shù)據(jù)

　　NPort 串口設(shè)備聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器支持 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(chǎng)景中，數(shù)據(jù)會(huì)被傳回主機(jī)應(yīng)用程序，以供進(jìn)一步處理。問題在于，在 TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)上傳輸串口數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)可能被分割成獨(dú)立的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包，導(dǎo)致應(yīng)用程序無(wú)法正確接收處理數(shù)據(jù)。Moxa NPort 串口設(shè)備聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器具有數(shù)據(jù)打包功能，支持以完整、可識(shí)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(qǐng)求。由于應(yīng)用程序根據(jù)特定字符識(shí)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，因此 NPort 在串口收到特定字符時(shí)，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)。這樣一來(lái)，您的支付系統(tǒng)就可以按需接收串口數(shù)據(jù)。

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　　連接控制功能提高連接效率

　　NPort 配置為 TCP 客戶端模式時(shí)，可以通過啟用連接控制功能，自主決定何時(shí)建立或斷開與主機(jī)的 TCP 連接。該功能支持按需限制 TCP 連接的數(shù)量，并自動(dòng)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(shí)，即一旦有串口數(shù)據(jù)活動(dòng)，就會(huì)觸發(fā) NPort 與主機(jī)建立 TCP 連接，而如果串口端空閑時(shí)長(zhǎng)超過設(shè)定值，NPort 將會(huì)斷開 TCP 連接，直到串口數(shù)據(jù)活動(dòng)恢復(fù)。這時(shí)，您可以使用最大連接功能連接備用主機(jī)，收集串口數(shù)據(jù)，而無(wú)需擔(dān)心占用傳輸帶寬。

　　場(chǎng)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(shí)時(shí)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(shí)發(fā)送給一系列 LED 顯示屏，從而顯示列車時(shí)刻表、高速公路路況等信息。這一應(yīng)用對(duì)傳輸速度的要求更高，確保通勤人員能夠收到實(shí)時(shí)信息，及時(shí)調(diào)整通勤路線。

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　　UDP 模式提高傳輸速度

　　若應(yīng)用需要實(shí)時(shí)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)別在于，不需要在傳輸數(shù)據(jù)前建立連接，因此省去了 TCP 三次握手時(shí)間，數(shù)據(jù)傳輸速度更快。UDP 模式適用于需要實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)且能容忍數(shù)據(jù)丟失的應(yīng)用。

　　在這一模式下，每個(gè)串口可以設(shè)置一個(gè)組播 IP 地址，所有訂閱同一組播 IP 地址的設(shè)備都會(huì)收到分配給該 IP 地址的信息。組播的優(yōu)勢(shì)在于，不僅能將信息高效發(fā)送到多個(gè)目的地，而且不會(huì)多次向不同目的地傳輸相同數(shù)據(jù)，由此節(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，且分別配備了豐富功能，能滿足工業(yè)應(yīng)用中的各類需求。此外，NPort 串口設(shè)備聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器具有多重安全功能，支持各類操作系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)程序，助您輕松連接串口設(shè)備與現(xiàn)代系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)安全通信。點(diǎn)此進(jìn)一步了解 Moxa 串口連接解決方案如何助您領(lǐng)跑串口設(shè)備聯(lián)網(wǎng)未來(lái)。