优化串口转以太网通信，为智能交通保驾护航

• 关键词：摩莎,串口,以太网
• 摘要：在先进技术的助力下，远程实时监控不同地区的交通系统不再是梦，智能交通时代蓄势待发。

在先进技术的助力下，远程实时监控不同地区的交通系统不再是梦，智能交通时代蓄势待发。然而，许多道路和车站的既有设备仍然使用串口通信，因此必须采用有效的串口转以太网解决方案，在道路与控制中心之间建立起远程监控网络，此外还需要更优质的串口转以太网通信技术，解决大规模应用中的各类难题，如长距离通信、复杂通信要求等。Moxa NPort 串口设备联网服务器支持多种操作模式，能助您通过 TCP/IP 网络轻松收发串口数据，打造简单易用的串口转以太网解决方案。本文将分析智能交通不同应用场景的通信痛点，介绍 Moxa NPort 串口设备联网服务器的 TCP/UDP 操作模式如何赋能智能交通应用，优化串口转以太网通信。

场景一：道路交通监控
道路两旁部署的各类控制器、传感器可收集交通和环境条件数据，这些现场设备彼此相距甚远，且必须与交通控制中心保持通信，才能向中心工作人员提供实时路况数据。同时，工作人员也必须向路上的行人车辆提供即时路况信息，例如是否出现交通拥堵或恶劣天气。要收集大规模应用的现场数据，并从中提炼对行人车辆有用的信息，控制中心工作人员可能会遇到各类难题，如不同应用程序发出多个串口数据请求，发生事故导致响应时间延长。

NPort 助您一臂之力

逐个指令功能提高传输精度

Moxa NPort 串口设备联网服务器支持 TCP 服务器模式，通常用于远程监控应用，与现场传感器（如交通控制器、道路传感器）和其他类型设备相连。控制中心内带有 TCP 客户端程序的中央系统只需向 NPort 发起联系、建立连接，就可接收现场设备的串口数据。TCP 服务器模式支持最大连接功能，可确保多个主机同时联系 NPort 时，能同时从同一现场设备收集串口数据。不过，虽然该功能可以处理多个指令，但也伴随着数据冲突的风险。为此，我们设计了逐个指令功能，可有效避免最大连接功能引发串口数据冲突。该功能支持 NPort 将以太网上各主机发出的指令存储在缓冲区内，随后按先进先出 (FIFO) 的顺序，将指令发送到串口。现场设备响应后，NPort 同样会先将响应保存到缓冲区，然后发送给发出相应指令的主机。

NPort 助您一臂之力

TCP Alive Check 超时功能缩短网络恢复时间

若主机主动建立 TCP 连接，即 NPort 作为 TCP 服务器被动等待客户端连接，则 NPort 无法识别网络是否崩溃，连接中断后也会照常运行。因此，即使网络连接恢复，客户端也会因资源被占用而无法重新连接 NPort，只能由工作人员亲自到现场重启 NPort 以释放资源，导致劳动力和时间成本增加，效率低下。针对这一问题，Moxa 为 TCP 服务器模式增加了 TCP Alive Check 超时功能，可定期检查 TCP/IP 连接状态，并显示以太网连接状态，为 NPort 提供了断网故障安全机制。

场景二：门禁控制系统
停车场系统、车站入口闸门等许多智能交通系统都部署了门禁控制系统，往往需要通过读卡器主动收集串口数据，并通过 TCP/IP 同时将数据传回多个系统，以便下达准入命令和计算费用。如果连接中断，用户和系统运维人员都可能要承受时间和金钱损失。要提高连接可靠性，必须确保您的串口转以太网解决方案能够通过 TCP/IP 网络发送正确的串口数据，并为备份系统提供足够的传输带宽。

NPort 助您一臂之力

数据打包功能支持按需传递串口数据

NPort 串口设备联网服务器支持 TCP 客户端模式，通常用于门禁控制系统，与串口读卡器等设备相连。在这一场景中，数据会被传回主机应用程序，以供进一步处理。问题在于，在 TCP/IP 网络上传输串口数据时，数据可能被分割成独立的以太网数据包，导致应用程序无法正确接收处理数据。Moxa NPort 串口设备联网服务器具有数据打包功能，支持以完整、可识别的数据包形式传输串口数据，如此应用程序便可正确接收和处理请求。由于应用程序根据特定字符识别数据流尾端，而 NPort 的数据打包功能中便有 Delimiter 功能，因此 NPort 在串口收到特定字符时，可立即打包数据并将缓冲区内所有数据发送到以太网。这样一来，您的支付系统就可以按需接收串口数据。

NPort 助您一臂之力

连接控制功能提高连接效率

NPort 配置为 TCP 客户端模式时，可以通过启用连接控制功能，自主决定何时建立或断开与主机的 TCP 连接。该功能支持按需限制 TCP 连接的数量，并自动断开未使用的连接，提高主机服务器的效率。您可以将各种事件设置为建立或断开 TCP 连接的触发事件，其中最常见的一种是字符/休止超时，即一旦有串口数据活动，就会触发 NPort 与主机建立 TCP 连接，而如果串口端空闲时长超过设定值，NPort 将会断开 TCP 连接，直到串口数据活动恢复。这时，您可以使用最大连接功能连接备用主机，收集串口数据，而无需担心占用传输带宽。

场景三：乘客信息系统

智能交通利用乘客信息系统为通勤人员提供实时交通信息。为此，工作人员需要通过广播（或组播）将同一条信息同时发送给一系列 LED 显示屏，从而显示列车时刻表、高速公路路况等信息。这一应用对传输速度的要求更高，确保通勤人员能够收到实时信息，及时调整通勤路线。

NPort 助您一臂之力

UDP 模式提高传输速度

若应用需要实时传输数据，且 Socket 程序使用 UDP 协议，则可以将 NPort 设置为 UDP 模式。UDP 与 TCP 服务器/客户端模式的主要区别在于，不需要在传输数据前建立连接，因此省去了 TCP 三次握手时间，数据传输速度更快。UDP 模式适用于需要实时传输数据且能容忍数据丢失的应用。

在这一模式下，每个串口可以设置一个组播 IP 地址，所有订阅同一组播 IP 地址的设备都会收到分配给该 IP 地址的信息。组播的优势在于，不仅能将信息高效发送到多个目的地，而且不会多次向不同目的地传输相同数据，由此节省宝贵的带宽资源。

Moxa NPort 串口设备联网服务器具备多种操作模式，且分别配备了丰富功能，能满足工业应用中的各类需求。此外，NPort 串口设备联网服务器具有多重安全功能，支持各类操作系统驱动程序，助您轻松连接串口设备与现代系统，实现安全通信。点此进一步了解 Moxa 串口连接解决方案如何助您领跑串口设备联网未来。