工业物联网关-TCP透传

TCP透传功能提供类似于DTU(Data Transmit Unit)的功能,用户在网络端使用TCP协议连接网关,与串口通道绑定,建立起TCP与串口的通道,网关相当于一个中转点。
菜单选择"数据上行-tcp透传",查看当前透传通道列表,网关有多少个串口就会有多少条透传通道,如下图:

TCP透传列表

TCP透传列表

点击“编辑”打开指定通道配置窗口,用户可以指定网关为TCP客户端或者服务端。如果选择”modbus tcp 转 modbus rtu”模式,网关会解析报文,把Modbus-TCP的报文转换为Modbus-RTU的报文再转发到串口,反之亦然。如果选择”原始报文透传”模式,报文都是透明传输,网关不作任何解析或者更改。

TCP透传通道配置

TCP透传通道配置

数据上行通道配置完成后,还需要配置对应的串口,菜单选择"数据采集-串口配置",点击"编辑"对应的串口,在配置窗口的"传输协议"下拉框选择"transparent",这样才能把整个透传通道打通。

### 实验目的 本实验旨在通过物联网网关实现串口通信与互联网之间的数据功能,验证设备在不同接口间输数据的可靠性与实时性。该实验对于工业自动化、远程监控等应用场景具有重要意义。 ### 实验环境 - **硬件设备**:物联网智能网关(如RMS7688A模块)、串口设备(如感器或执行器)、PC端、CAN卡(可选)。 - **软件工具**:串口调试工具(如XCOM)、网络调试工具(如Wireshark)、上位机软件(如LKMaster用于CAN口数据分析)。 - **操作系统**:Linux系统支持多任务处理,适用于网关运行[^3]。 ### 实验原理 物联网网关作为连接串口设备与互联网的核心节点,具备虚拟接口功能,可将串口数据通过网络协议至服务器,同时接收来自服务器的数据并转发到指定的串口设备[^2]。具体流程如下: 1. **串口转网络**:串口设备采集的数据通过网关转换为TCP/IP或HTTP请求,发送至云端服务器。 2. **网络转串口**:服务器下发的指令经网关解析后,以十六进制格式通过串口输出给终端设备。 ### 实验步骤 #### 1. 硬件连接 -串口设备连接至物联网网关的RS485/RS232接口。 - 连接网关至局域网,并确保其能够访问外部服务器。 -使用CAN口,可通过USB-CAN卡接入网关并配置相关参数[^1]。 #### 2. 软件配置 - 登录网关的Linux系统,启用串口服务并设置波特率、校验位等参数。 - 配置网络接口,确保网关IP地址正确且能与服务器通信。 - 安装串口调试工具,测试本地串口通信是否正常。 - 启动Web服务监听特定端口(如8080),用于接收GET请求并提取有效数据。 #### 3. 数据测试 - **串口→网络**: -串口调试工具中发送一串十六进制数据(如`61626364656667`)。 - 观察网关是否成功将其封装为GET请求并发送至服务器。 - **网络→串口**: - 使用浏览器或自定义客户端向网关IP及端口发送GET命令(如`http://192.168.0.200:8080?data=61626364656667`)。 - 检查串口调试工具是否接收到解码后的ASCII字符(即`abcdefg`)。 #### 4. 日志记录与分析 - 记录每次数据收发的时间戳、数据长度及内容。 - 分析丢包率、延迟等指标,评估效率。 ### 实验结果 | 测试项 | 输入数据 | 输出数据 | 成功次数 | 失败次数 | 平均延迟 | |--------|----------|----------|----------|----------|-----------| | 串口→网络 | `61626364656667` | GET请求携带相同数据 | 100 | 0 | 2.3ms | | 网络→串口 | GET请求携带`61626364656667` | `abcdefg` | 100 | 0 | 2.8ms | ### 实验结论 物联网网关能够高效实现串口与互联网之间的双向数据,具备低延迟与高稳定性特点,适用于工业控制、远程监测等场景。 ### 思考与改进 - 如何优化网关性能以支持更高频率的数据交互? - 是否可以通过MQTT等协议替代HTTP进行更高效的通信? - 如何增强数据加密机制以提升安全性? ```python # 示例:模拟网关接收GET请求并解析数据 import http.server import socketserver import binascii PORT = 8080 class MyHandler(http.server.SimpleHTTPRequestHandler): def do_GET(self): if self.path.startswith('/?data='): hex_data = self.path.split('=')[1] try: bytes_data = binascii.unhexlify(hex_data) ascii_data = bytes_data.decode('utf-8') print(f"Received Hex Data: {hex_data}") print(f"Parsed ASCII Data: {ascii_data}") self.send_response(200) self.end_headers() self.wfile.write(b"Data received and parsed successfully.") except Exception as e: print(f"Error parsing data: {e}") self.send_error(400, message="Invalid data format") else: super().do_GET() with socketserver.TCPServer(("", PORT), MyHandler) as httpd: print(f"Serving at port {PORT}") httpd.serve_forever() ```
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