在先進技術(shù)的助力下，遠程實時監(jiān)控不同地區(qū)的交通系統(tǒng)不再是夢，智能交通時代蓄勢待發(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程監(jiān)控網(wǎng)絡，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(shè)備聯(lián)網(wǎng)服務器支持多種操作模式，能助您通過 TCP/IP 網(wǎng)絡輕松收發(fā)串口數(shù)據(jù)，打造簡單易用的串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)解決方案。本文將分析智能交通不同應用場景的通信痛點，介紹 Moxa NPort 串口設(shè)備聯(lián)網(wǎng)服務器的 TCP/UDP 操作模式如何賦能智能交通應用，優(yōu)化串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)通信。

　　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)，這些現(xiàn)場設(shè)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(shù)據(jù)。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(xiàn)交通擁堵或惡劣天氣。要收集大規(guī)模應用的現(xiàn)場數(shù)據(jù)，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(fā)出多個串口數(shù)據(jù)請求，發(fā)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(shè)備聯(lián)網(wǎng)服務器支持 TCP 服務器模式，通常用于遠程監(jiān)控應用，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。控制中心內(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 服務器模式支持最大連接功能，可確保多個主機同時聯(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，雖然該功能可以處理多個指令，但也伴隨著數(shù)據(jù)沖突的風險。為此，我們設(shè)計了逐個指令功能，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)上各主機發(fā)出的指令存儲在緩沖區(qū)內(nèi)，隨后按先進先出 (FIFO) 的順序，將指令發(fā)送到串口。現(xiàn)場設(shè)備響應后，NPort 同樣會先將響應保存到緩沖區(qū)，然后發(fā)送給發(fā)出相應指令的主機。

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　　TCP Alive Check 超時功能縮短網(wǎng)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(wǎng)絡是否崩潰，連接中斷后也會照常運行。因此，即使網(wǎng)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(xiàn)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(tài)，并顯示以太網(wǎng)連接狀態(tài)，為 NPort 提供了斷網(wǎng)故障安全機制。

　　場景二：門禁控制系統(tǒng)

　　停車場系統(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)，以便下達準入命令和計算費用。如果連接中斷，用戶和系統(tǒng)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(zhuǎn)以太網(wǎng)解決方案能夠通過 TCP/IP 網(wǎng)絡發(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。在這一場景中，數(shù)據(jù)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(wǎng)絡上傳輸串口數(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，導致應用程序無法正確接收處理數(shù)據(jù)。Moxa NPort 串口設(shè)備聯(lián)網(wǎng)服務器具有數(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)，如此應用程序便可正確接收和處理請求。由于應用程序根據(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，因此 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)。這樣一來，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，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(shù)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(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。這時，您可以使用最大連接功能連接備用主機，收集串口數(shù)據(jù)，而無需擔心占用傳輸帶寬。

　　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。為此，工作人員需要通過廣播（或組播）將同一條信息同時發(fā)送給一系列 LED 顯示屏，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(diào)整通勤路線。

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　　UDP 模式提高傳輸速度

　　若應用需要實時傳輸數(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)丟失的應用。

　　在這一模式下，每個串口可以設(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。組播的優(yōu)勢在于，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)，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)應用中的各類需求。此外，NPort 串口設(shè)備聯(lián)網(wǎng)服務器具有多重安全功能，支持各類操作系統(tǒng)驅(qū)動程序，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。點此進一步了解 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。