Serielle Geräte in das IoT integrieren

Proprietäre Protokolle über Ethernet

Da viele serielle Geräte proprietäre Protokolle einsetzen, ist die größte Herausforderung deren korrekte Konvertierung in Ethernet-Pakete. Viele serielle Geräteserver unterstützen die Betriebsmodi Raw Socket und TCP, welche diese Art der Konvertierung durchführen können. Das Problem liegt jedoch darin, dass ein serieller Geräteserver nicht zwangsläufig weiß, wie er serielle Daten in TCP-Pakete aufteilen soll. Die Geräteserver verstehen serielle Datenformate nicht, deshalb kann es sein, dass sie die Antwort eines seriellen Geräts in zwei oder mehr TCP-Pakete packen. Ein Scada-System oder eine Cloud-Anwendung werden diese Pakete als falsche Antworten ablehnen, da sie erwarten, dass ein TCP-Paket einer einzelnen Antwort von einem seriellen Gerät entspricht. Um das zu vermeiden, müssen Geräteserver flexible Datenverpackungsoptionen beherrschen, da die proprietären Protokolle verschiedene Formate aufweisen können. Beispielsweise können feste Datenlängen oder spezielle Begrenzungszeichen genutzt werden, um einzelne Antworten serieller Geräte zu identifizieren. Das bedeutet, dass ein serieller Geräteserver die Daten eines seriellen Geräts so lange empfängt und nicht ans Ethernet weiterleitet, bis er die feste Datenlänge oder ein Begrenzungszeichen empfängt. Ohne Unterstützung von Datenverpackungsoptionen müsste man komplexe Scada-Softwareanwendungen entwickeln, um die TCP-Pakete korrekt zu verarbeiten. Diese Alternative verschlingt viel Zeit und kann sogar zu Systemfehlern führen.

Mehr Verbindungen, mehr Bandbreite

In vielen Anwendungen müssen serielle Geräte Daten an eine Leitstelle oder eine Cloud-Anwendung zurücksenden. Dazu müssen serielle Geräteserver eine dezentrale Verbindung öffnen, bevor sie serielle Daten übertragen können. Ist eine große Anzahl von seriellen Geräten im selben Netzwerk angebunden, erfordert diese Verbindung in der Leitstelle oder der Cloud-Anwendung viele Ressourcen. Um die vielen dezentralen Verbindungen richtig zu verarbeiten, sollten serielle Geräteserver die flexible Verbindungssteuerung unterstützen. Der beste Weg, um das zu tun, ist es, eine Verbindung nur dann zu öffnen, wenn serielle Daten von einem Gerät empfangen werden. Sobald die Verbindung beendet ist, sollte der Geräteserver die Verbindung so schnell wie möglich wieder schließen. Ohne flexible Verbindungssteuerung muss man Extrazeit investieren, um die Verbindungen in der Leitstelle oder Cloud-Anwendung zu bewältigen.

Das meiste aus einem Geräteserver herausholen

Wenn die Betriebsmodi richtig aufeinander abgestimmt werden, kann ein serieller Geräteserver viel Zeit und Geld sparen. Moxas serielle Geräteserver der NPort-Serie bieten eine Vielzahl von Betriebsmodi, die dabei helfen, verschiedene Arten serieller Geräte im Netzwerk sichtbar zu machen. Darüber hinaus bieten die Geräteserver verschiedene fortschrittliche Funktionen als Bestandteil jedes Betriebsmodus, um Anwender dabei zu unterstützen, ihren Betrieb zu verschlanken und die Vorteile der seriell-zu-Ethernet-Konnektivität vollständig auszuschöpfen.

Autor: Casper Yang,
Produktmanager
Moxa
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Moxa Europe GmbH
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