在傳統(tǒng)的集中監(jiān)控系統(tǒng)中，一般通過Modem 或E1 等進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)在各行各業(yè)的普及，通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集成為一種最經(jīng)濟(jì)最可靠的方式。但由于網(wǎng)絡(luò)跟傳統(tǒng)通訊方式的工作模式和工作原理相比具有更好的優(yōu)勢(shì)，因此為了充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)通訊的優(yōu)勢(shì)，基于網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程監(jiān)控和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集可以采用一些更加高效和可靠的軟件設(shè)計(jì)方案。本文以下以深圳市宇泰科技有限公司生產(chǎn)的串口服務(wù)器為例，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程監(jiān)控和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行一些探討。
      首先我們了解一下串口服務(wù)器的功能串口服務(wù)器是一個(gè)RS232 與TCP/IP 的協(xié)議轉(zhuǎn)換器在集中監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用方案。它提供RS232 到網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)到RS232 的透明數(shù)據(jù)傳輸串口服務(wù)器，向上提供10M 以太網(wǎng)接口向下提供1 個(gè)標(biāo)RS232串行口內(nèi)部集成。   ARP,IP,ICMP,TCP,UDP,DHCP,SOCK5 等協(xié)議支持網(wǎng)關(guān)和代理服務(wù)器。
C2000 Plus S232/1 TW 有三種工作模式：
1. 作為TCP 服務(wù)器轉(zhuǎn)換器在指定的TCP 端口上監(jiān)聽平臺(tái)程序的連接請(qǐng)求
2. 作為TCP客戶端轉(zhuǎn)換器上電時(shí)主動(dòng)向平臺(tái)程序請(qǐng)求連接
3. 自動(dòng)方式轉(zhuǎn)換器一般工作在TCP 服務(wù)器模式。
      當(dāng)轉(zhuǎn)換器收到串口數(shù)據(jù)時(shí)，自動(dòng)切換到TCP 客戶端模式轉(zhuǎn)換器向平臺(tái)程序，請(qǐng)求連接并將數(shù)據(jù)傳送到平臺(tái)。傳送完后轉(zhuǎn)換器自動(dòng)切換回TCP 服務(wù)器模式監(jiān)控中心。應(yīng)用程序可以通過三種方式和串口服務(wù)器轉(zhuǎn)換器進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊
1.使用Socket(套接字)
2.本公司提供的ActiveX 控件SockServer.ocx 3.虛擬串口
一系統(tǒng)結(jié)構(gòu)使用
串口服務(wù)器的基于網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程監(jiān)控和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下：
監(jiān)控平臺(tái)負(fù)責(zé)與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備通訊接收各種現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備信息和控制現(xiàn)場(chǎng)
設(shè)備并把經(jīng)過處理后的數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)服務(wù)器運(yùn)行數(shù)據(jù)
庫系統(tǒng)同時(shí)通過WEB 服務(wù)器向數(shù)據(jù)查詢終端提供數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)查
詢終端通過瀏覽器或?qū)Ｓ貌樵児ぞ卟樵兯枰男畔?br />二軟件設(shè)計(jì)方案
　    由于監(jiān)控中心應(yīng)用程序可以通過三種方式和串口服務(wù)器轉(zhuǎn)換器進(jìn)行，數(shù)據(jù)通訊本文以使用控件SockServer.ocx 與串口服務(wù)器通訊為例說明平臺(tái)軟件的設(shè)計(jì)方案使用Windows Socket 與串口服務(wù)器通訊與使用控件與串口服務(wù)器通訊可以采用相同的軟件設(shè)計(jì)方案：
一. 首先監(jiān)控中心軟件要能識(shí)別現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備必須具有一個(gè)唯一的標(biāo)識(shí)一般來講可以采用以下三種方式標(biāo)識(shí)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備
1 使用串口服務(wù)器的MAC 地址標(biāo)識(shí)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備該方式只適用于使用控件的情況
2 使用現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備自己的序列號(hào)該序列號(hào)對(duì)于每個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備必須是唯一的這種方式可以同時(shí)適用于使用控件和使用Win Socket的情況
3 使用串口服務(wù)器 的IP 地址標(biāo)識(shí)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備但這樣要求每個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備分配一個(gè)固定的IP 地址這樣做在很多情況下會(huì)帶來網(wǎng)絡(luò)資源浪費(fèi)和網(wǎng)絡(luò)管理及維護(hù)的困難一般不推薦使用此方式這種方式可以同時(shí)適用于使用控件和使用Win Socket 的情況
二.在傳統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控和分布式數(shù)據(jù)采集細(xì)途中一般采用主機(jī)輪詢的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。這樣做的目的主要是為了解決總線和資源如串口Modem 競(jìng)爭(zhēng)的問題。但總線和資源競(jìng)爭(zhēng)的問題在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中已經(jīng)不存在了，因此在網(wǎng)絡(luò)條件下完全可以采用基于事件驅(qū)動(dòng)的更加高效的通訊方式。具體來說就是串口服務(wù)器和平臺(tái)軟件建立TCP 連接的過程中將平臺(tái)軟件作為TCP 服務(wù)器時(shí)與平臺(tái)軟件連接的串口服務(wù)器設(shè)置為TCP 客戶端的工作方式。平臺(tái)軟件在指定TCP 端口上被動(dòng)的等待串口服務(wù)器的連接，請(qǐng)求串口服務(wù)器上電時(shí)主動(dòng)向監(jiān)控平臺(tái)請(qǐng)求建立TCP 連接。
　   監(jiān)控平臺(tái)軟件在收到連接請(qǐng)求后，建立TCP 連接并且連接。一旦建立除非監(jiān)控平臺(tái)軟件主動(dòng)要求斷開連接，否則連接一直保持。這樣可以保證監(jiān)控平臺(tái)軟件和串口服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)通訊管道一直存在。由于TCP 連接建立后，如果不進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊它不占用任何網(wǎng)絡(luò)資源。因此采用這種方式不但可以保證用戶程序和串口服務(wù)器之間的通訊，可以時(shí)實(shí)進(jìn)行而且不會(huì)增加任何網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)。由于監(jiān)控平臺(tái)軟件和串口服務(wù)器之間的TCP 連接一直存在，因此現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備如果有數(shù)據(jù)需要傳送到監(jiān)控平臺(tái)時(shí)，它隨時(shí)可以與監(jiān)控平臺(tái)進(jìn)行通訊。即使有兩個(gè)或多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備同時(shí)向監(jiān)控平臺(tái)發(fā)送數(shù)據(jù)，也不會(huì)造成任何問題。因?yàn)楸O(jiān)控平臺(tái)與每個(gè)串口服務(wù)器的TCP 連接都分別由不同的Win Socket 進(jìn)行管理，當(dāng)某個(gè)TCP 連接收到數(shù)據(jù)時(shí)相應(yīng)的Win Socket 會(huì)通過接收數(shù)據(jù)事件通知平臺(tái)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。當(dāng)同時(shí)從幾個(gè)連接收到數(shù)據(jù)時(shí)，這些TCP 連接相對(duì)應(yīng)的WinSocket 會(huì)分別產(chǎn)生接收數(shù)據(jù)事件，這些事件進(jìn)入平臺(tái)軟件的事件隊(duì)列由平臺(tái)軟件分別進(jìn)行處理。當(dāng)監(jiān)控平臺(tái)有數(shù)據(jù)需要傳送到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備時(shí)，監(jiān)控平臺(tái)隨時(shí)可以向現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)而不必理會(huì)其它現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和平臺(tái)軟件的通訊狀態(tài)。通過這種基于事件驅(qū)動(dòng)方式，設(shè)計(jì)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備產(chǎn)生報(bào)警信息時(shí)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備可以立即將這個(gè)信息傳送到監(jiān)控平臺(tái)，而不必等到監(jiān)控平臺(tái)輪詢到該現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備時(shí)才傳送，這樣就大大提高了系統(tǒng)的響應(yīng)速度。特別是當(dāng)系統(tǒng)中現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備數(shù)量較大時(shí)，效果更加明顯。同時(shí)由于避免了輪詢點(diǎn)名系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)通訊的數(shù)據(jù)量大大減少節(jié)約了網(wǎng)絡(luò)帶寬，也就意味著節(jié)約了網(wǎng)絡(luò)資源和網(wǎng)絡(luò)投資(雖然點(diǎn)名時(shí)傳送的數(shù)據(jù)很少但在網(wǎng)絡(luò)通訊中即使只有一個(gè)字節(jié)的有效數(shù)據(jù)它產(chǎn)生的一個(gè)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包也超過512 字節(jié)因?yàn)椴蛔?12個(gè)字節(jié)時(shí)協(xié)議自動(dòng)用無用數(shù)據(jù)填充而在輪詢點(diǎn)名的系統(tǒng)中會(huì)產(chǎn)生大量的這種數(shù)據(jù)包使網(wǎng)絡(luò)的效率下降)。
三. 平臺(tái)軟件基于事件驅(qū)動(dòng)時(shí)的通訊處理流程如下
1 通過串口服務(wù)器的MAC 地址標(biāo)識(shí)設(shè)備將串口服務(wù)器的工作方式設(shè)置成TCP 客戶端
2 通過現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備序列號(hào)標(biāo)示設(shè)備將串口服務(wù)器的工作方式設(shè)置成TCP 客戶端