一．前言 　　GPORT串口設(shè)備服務(wù)器是金遠(yuǎn)見公司新近開發(fā)的面向串口通訊的新產(chǎn)品，本產(chǎn)品采用32位高性能CPU，以LINUX為核心，具有多種應(yīng)用模式，廣泛適用于用戶的多種應(yīng)用環(huán)境，全面支持UNIX，LINUX，WINDOWS等各種主流操作系統(tǒng)。 二. 應(yīng)用模式 1．?dāng)U展主機(jī)串口數(shù)量 　　一般主機(jī)(無論是Unix主機(jī)還是普通PC機(jī)等)自帶的串口數(shù)量非常有限,但是在很多應(yīng)用情況下主機(jī)需要有大量的串口用來掛接多個(gè)串口設(shè)備,從而實(shí)現(xiàn)主機(jī)對(duì)這些設(shè)備的控制,在一些情況下串口數(shù)量的需求可能多達(dá)數(shù)百個(gè)。 　　多串口卡的方式是擴(kuò)展主機(jī)串口數(shù)量的一種方法,多用戶卡直接插入主機(jī)的擴(kuò)展槽中(PCI和ISA等),這種方式通過提供多串口卡的驅(qū)動(dòng)程序增加主機(jī)的串口數(shù)量,開發(fā)人員,用戶可以象操作普通串口一樣操作這些擴(kuò)展串口.這種方式非常簡(jiǎn)單,但是它有存在一些缺陷。 首先,可擴(kuò)展串口數(shù)量有限,目前市場(chǎng)上最多的多用戶卡數(shù)量在64個(gè)左右, 不滿足某些應(yīng)用情況, 其次,多串口卡的方式在系統(tǒng)維護(hù),性能,布線等方面存在很大缺陷。 　　串口設(shè)備服務(wù)器是另外一種擴(kuò)展主機(jī)串口數(shù)量的方法, 串口設(shè)備服務(wù)器和主機(jī)之間可以通過任意物理連接, 只要兩者具有TCP/IP連接即可,各串口設(shè)備直接或通過Modem等設(shè)備連接到串口設(shè)備服務(wù)器,在這種情況下,同樣要做的事情是在主機(jī)中必須有驅(qū)動(dòng)程序,這樣主機(jī)就可以象訪問真實(shí)串口一樣訪問這些實(shí)際物理位置在串口設(shè)備服務(wù)器的端口了。和多串口卡的形式比較,它可擴(kuò)展串口數(shù)量基本不受限制,可以輕易的達(dá)到數(shù)百個(gè),在系統(tǒng)維護(hù),升級(jí),性能,布線方面也優(yōu)于多串口卡。 　　值得說明的是,無論多串口卡還是串口設(shè)備服務(wù)器方式,要在主機(jī)上擴(kuò)展串口都必須提供主機(jī)的驅(qū)動(dòng)程序,主機(jī)的類型非常多,目前根據(jù)國(guó)內(nèi)的使用情況來看,一般提供以下主機(jī)的驅(qū)動(dòng)程序: Windows2000/NT/98/95, SCO Unix, UnixWare7, SVR4.2, Linux, IBM AIX等。注意提供的驅(qū)動(dòng)程序必須是真實(shí)對(duì)應(yīng)Com口或tty, 不能夠是隨機(jī)的端口,這種特點(diǎn)稱為RealCom,或RealTTY,固定終端等等。 GPORT串口設(shè)備服務(wù)器可以提供兩種固定端口的方式，供用戶針對(duì)不同的應(yīng)用情況加以選擇，全面支持各種主流操作系統(tǒng)。 2．設(shè)備Console管理 　　許多設(shè)備提供Console口給管理員進(jìn)行管理工作, 這些設(shè)備包括: 路由器, 程控交換機(jī), UPS,局域網(wǎng)交換機(jī),各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等等。 一般情況下管理員通過把這些設(shè)備的Console口通過線纜和終端或主機(jī)的COM相連就可以進(jìn)行詳細(xì)的配置工作。 　　但在目前的很多實(shí)際應(yīng)用環(huán)境中,所有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備集中在公司甚至遠(yuǎn)地的機(jī)房中,管理員要對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行管理時(shí)受地域,操作方便性的限制,雖然有些設(shè)備可以通過Telnet方式進(jìn)行管理,但是很多非網(wǎng)絡(luò)設(shè)備一般不提供遠(yuǎn)程配置的功能, 串口設(shè)備服務(wù)器可以很好的解決設(shè)備的console管理的所有難點(diǎn)。 　　應(yīng)用中在設(shè)備集中的地方用一臺(tái)串口設(shè)備服務(wù)器連接到設(shè)備的console口, 串口設(shè)備服務(wù)器通過自己的接口提供TCP/IP連接, 串口設(shè)備服務(wù)器可以為自己每個(gè)串口提供一個(gè)不同的TCP端口號(hào)，遠(yuǎn)端的主機(jī)通過Telnet方式(通過不同的TCP端口)訪問所有和串口設(shè)備服務(wù)器連接的設(shè)備的Console口, 串口設(shè)備服務(wù)器在設(shè)備的Console和主機(jī)的Telnet應(yīng)用程序之間建立一透明通道, 這樣管理員在遠(yuǎn)程操作設(shè)備Console時(shí)就和在本地操作設(shè)備Console的效果完全一樣. 從而很好的解決了上面提到的管理員面臨的問題。 　　本應(yīng)用情況在主機(jī)中不必有任何驅(qū)動(dòng)程序,只要提供Telnet客戶端程序即可,本方式也稱為Rtelnet, 反向Telnet方式 3．設(shè)備網(wǎng)絡(luò)訪問 　　在自動(dòng)化工業(yè)領(lǐng)域,有成千上萬的感應(yīng)器, 檢測(cè)器, PLC, 讀卡器, 或其他設(shè)備，互相連接形成一個(gè)控制網(wǎng)絡(luò)，作為信息系統(tǒng)內(nèi)管理數(shù)據(jù)的工具。而最常用來連接這些設(shè)備的通信協(xié)議就是 RS-232 和 RS-422/485.近幾年來, 以太網(wǎng)/互聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)已逐漸在產(chǎn)業(yè)內(nèi)被廣泛的采用，取代傳統(tǒng)的串口通信已成為自動(dòng)化系統(tǒng)通信的主流。 在這種趨勢(shì)下,以 TCP/IP為代表,成熟度較高的開放式網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，正逐漸地被應(yīng)用在各個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)，連接并控制所有的設(shè)備。每個(gè)串口設(shè)備都有通過TCP/IP協(xié)議連接成網(wǎng)絡(luò)的需求,對(duì)于管理者來說,可以向訪問普通IP設(shè)備一樣訪問這些設(shè)備。 　　串口設(shè)備服務(wù)器是解決上述問題的好的方案,在本應(yīng)用模式下,連接到串口設(shè)備服務(wù)器串口的設(shè)備都分配了一個(gè)TCP或UDP端口號(hào), 實(shí)際上在具體實(shí)現(xiàn)中TCP模式和設(shè)備Console管理很類似,差別在于設(shè)備Console管理模式是通過Telnet方式,而設(shè)備訪問可以使用用戶自己編寫的SOCKET連接。使用UDP方式，由于UDP的非連接性，可以實(shí)現(xiàn)多臺(tái)主機(jī)控制一個(gè)串口，從而達(dá)到多主機(jī)數(shù)據(jù)備份的效果。 4．串口間TCP/IP透明連接 　　在實(shí)際環(huán)境中，常常有這樣的要求，即甲地設(shè)備的RS-232接口要和乙地設(shè)備的RS-232接口連接，甲乙地之間是透過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)連接的。這時(shí)就需要有設(shè)備能夠在兩個(gè)串口間建立一個(gè)TCP/IP透明通道。 GPORT串口設(shè)備服務(wù)器正好可以滿足這種需求，將兩臺(tái)GPORT分別放置在甲乙兩地，GPORT的串口分別接當(dāng)?shù)卦O(shè)備的RS-232口，兩臺(tái)GPORT透過TCP/IP連接，將一臺(tái)GPORT的端口設(shè)為TCP Server模式，另一臺(tái)GPORT的端口設(shè)為TCP Client模式，GPORT開機(jī)后會(huì)自動(dòng)建立TCP連接，這樣就在兩個(gè)RS-232串口之間建立了一條TCP/IP透明通道。 5．替代工控下位機(jī)（二次開發(fā)） 　　GPORT以標(biāo)準(zhǔn)LINUX作為系統(tǒng)核心，對(duì)于有二次開發(fā)需求的客戶來說，基本上可以將GPORT看作是一臺(tái)帶多串口卡和網(wǎng)卡的LINUX PC。如何應(yīng)用,用戶可以完全自行架構(gòu)。 　　用戶一定會(huì)是在標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用不能滿足要求時(shí)做此選擇。 例如： A. 數(shù)據(jù)的安全性非常重要 　　需要考慮網(wǎng)路不通時(shí)數(shù)據(jù)的本地保存，傳輸時(shí)的數(shù)據(jù)加密。 B. 本地?cái)?shù)據(jù)處理 　　需要將采集的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的格式供服務(wù)器端使用(規(guī)約轉(zhuǎn)換)，對(duì)于一些設(shè)備異常情況需要本地優(yōu)先處理，以防因網(wǎng)路不通造成時(shí)間延誤。