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。控制中心內帶有 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。現場設備響應后，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。
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。
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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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。
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。