遠程實時監控不同地區的交通系統不再是夢，但許多道路和車站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建立起遠程監控網和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。本文將介紹 Moxa NPort 串口設備聯網服務器的 TCP/UDP 操作模式如何優化串口轉以太網通信，解決智能交通不同場景的通信痛點。
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，但這些設備彼此相距甚遠，且必須與交控中心保持通信提供實時路況數據。同時，交控中心也必須向行人車輛提供即時路況信息。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過程中，可能會遇到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 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，該功能也伴隨著多個指令數據沖突的風險。為此，我們設計了逐個指令功能，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，再發送給發出相應指令的主機。
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。為了節約人員親到現場重啟 NPort 以釋放資源的人力和時間成本，NPort 增加了 TCP Alive Check 超時功能，可定期檢查 TCP/IP 連接狀態和顯示以太網連接狀態，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、車站入口閘門等都部署了門禁控制系統，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。如果連接中斷將造成用戶和運維人員的時間和金錢損失，因此必須確保您的聯網方案能夠通過 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 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 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 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； 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，支付系統就可以按需接收串口數據。
連接控制功能提高連接效率
NPort 配置為 TCP 客戶端模式時，可通過啟用連接控制功能，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，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。工作人員需通過廣播（或組播）將同一條信息同時發送給一系列 LED 顯示屏來顯示列車時刻表、高速公路路況等信息，因此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是不需要在傳輸數據前建立連接，節省了 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。
這個模式允許每個串口設置一個組播 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，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，從而節省寶貴的帶寬資源。
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