《連載 | 物聯網架構ServerSuperIO教程》- 6.並發通訊模式開發及注意事項

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1.C#跨平台物聯網通訊架構ServerSuperIO（SSIO）介紹

《連載 | 物聯網架構ServerSuperIO教程》1.4種通訊模式機制。

《連載 | 物聯網架構ServerSuperIO教程》2.服務執行個體的配置參數說明

《連載 | 物聯網架構ServerSuperIO教程》- 3.裝置驅動介紹

《連載 | 物聯網架構ServerSuperIO教程》-4.如開發一套裝置驅動，同時支援串口和網路通訊。

《連載 | 物聯網架構ServerSuperIO教程》- 5.輪詢通訊模式開發及注意事項。

 

目       錄

6. 並發通訊模式開發及注意事項... 2

6.1           概述... 2

6.2           通訊機制說明... 2

6.3           裝置驅動開發注意事項... 3

6.3.1    即時發送資料... 3

6.3.2    優先發送其他資料... 3

6.3.3    如何選擇IO通道發送資料... 4

6.3.4    如何以DeviceCode分配資料... 4

6.4           宿主程式服務執行個體配置注意事項... 5

6.5           併發模式運行效果... 6

 

6. 並發通訊模式開發及注意事項  
6.1    概述

     並發通訊模式只能用於網路通訊裝置，主要是加強通訊的並發能力，集中發送請求資料，非同步接收返回資料。集中發送請求資料的間隔時間可以設定；非同步接收返回資料涉及到如何分配資料到相應的裝置驅動的問題，主要是通過兩種方式：IP地址的方式和裝置Code的方式，前者適用於裝置終端是固定IP地址的情況，後者適用於裝置終端是動態IP的情況，例如：DTU、GPRS、3G/4G等無線通訊方式。

     並發通訊模式本質上還是呼叫應答的通訊方式，與輪詢通訊模式類似，但是比輪詢通訊模式的採集資料更高效。

6.2    通訊機制說明

     網路通訊的情況下，輪詢模式顯然效率比較低，那麼可以採用併發模式。並發通訊模式是集中發送給所有裝置請求指令，架構是採用迴圈同步方式發送請求命令給每個IO通道對應的裝置，當然也可以採用並行非同步方式集中發送請求命令。硬體裝置接收到指令後進行校正，校正成功後返回對應指令的資料，通訊平台非同步監聽到資料資訊後，進行接收操作，然後再進行資料的分發、處理等。

     那麼這裡就涉及到IO通道接收到的資料是非同步接收的，如何才能和裝置驅動匹配上（把資料分發到裝置驅動上），這是能過DeviceCode和DeviceIP兩種方式來實現的。DeviceCode可以是裝置地址或是裝置編碼，DeviceIP是預先設定好的參數，要求終端裝置的IP地址是固定的。

     通訊結構如：

`

6.3    裝置驅動開發注意事項6.3.1    即時發送資料

     ServerSuperIO架構會輪詢調度所有裝置，以呼叫應答的方式向裝置發送請求即時資料命令，對於同一個裝置的請求即時資料命令一般相對固定。在調度某一具體裝置驅動的時候，會調用固定的調用IRunDevice驅動介面的GetConstantCommand函數，以獲得請求即時資料的命令。代碼如下：

       public override byte[] GetConstantCommand()        {            byte[] data = this.Protocol.DriverPackage<String>("0", "61", null);            string hexs = BinaryUtil.ByteToHex(data);            OnDeviceRuningLog("發送>>"+hexs);            return data;        }

     this.Protocol.DriverPackage驅動調用61命令獲得要發送的命令，並返回byte[]數組，ServerSuperIO獲得資料後會自動通過IO介面下發命令資料。如果返回null類型，系統不進行下發操作。

6.3.2    優先發送其他資料

對於一個裝置不可能只有一個讀即時資料的命令，可能還存在其他命令進行互動，例如：讀參數、即時校準等，這時就需要進行優先順序調度發送資料資訊。可以通過兩種方式讓ServerSuperIO架構優先調度該裝置驅動。

1. 把命令增加發送資料緩衝中，架構從緩衝中獲得資料後會自動刪除，代碼如下：

this.Protocol.SendCache.Add("讀參數",readParaBytes);

      2.設定裝置的優先順序別屬性，代碼如下：

this.DevicePriority=DevicePriority.Priority;

6.3.3    如何選擇IO通道發送資料

     集中發送資料時，涉及到如何關聯裝置驅動與IO通道，架構會以DeviceParameter.NET.RemoteIP設定的終端IP參數進行選擇IO通道發送資料。但是如果終端裝置是動態IP地址的話，那麼RemoteIP參數也應該是變動的。這時就需要設定服務執行個體是以DeviceCode的方式分布資料到裝置驅動，終端裝置先發送簡單的驗證資料，保證發送的DeviceCode與裝置驅動的相對應，裝置驅動接收到驗證資料後需要儲存臨時的RemoteIP資訊，這樣保證在發送資料的時候參數準確找到要請求資料的IO通道到終端裝置。

     例如下面代碼：

public override void Communicate(ServerSuperIO.Communicate.IRequestInfo info){            this.DeviceParameter.NET.RemoteIP = info.Channel.Key;            this.DeviceParameter.Save(this.DeviceParameter);            ……}

6.3.4    如何以DeviceCode分配資料

     如果服務執行個體設定以DeliveryMode.DeviceCode模式分配資料，那麼就需要在通訊協議介面裡實現過濾DeviceCode編碼的介面。

     例如下面的代碼：

  internal class DeviceProtocol:ProtocolDriver    {        public override string GetCode(byte[] data)        {            byte[] head = new byte[] {0x55, 0xaa};            int codeIndex = data.Mark(0, data.Length, head);            if (codeIndex == -1)            {                return String.Empty;            }            else            {                return data[codeIndex + head.Length].ToString();            }        }}

6.4    宿主程式服務執行個體配置注意事項

     在宿主程式中建立服務執行個體的時候，需要把服務執行個體的配置參數設定為並發通訊模式，並啟動服務執行個體，把執行個體化的裝置驅動增加到該服務執行個體中。代碼如下：

static void Main(string[] args){            IServer server = new ServerFactory().CreateServer(new ServerConfig()            {                ServerName = "服務1",                ComReadTimeout = 1000,                ComWriteTimeout = 1000,                NetReceiveTimeout = 1000,                NetSendTimeout = 1000,                ControlMode = ControlMode.Parallel,                SocketMode = SocketMode.Tcp,                StartReceiveDataFliter = false,                ClearSocketSession = false,                StartCheckPackageLength = false,                CheckSameSocketSession = false,                DeliveryMode = DeliveryMode.DeviceCode,                ParallelInterval = 1000            });            server.AddDeviceCompleted += server_AddDeviceCompleted;            server.DeleteDeviceCompleted += server_DeleteDeviceCompleted;            server.Start();            string devCode = "0";            DeviceDriver dev1 = new DeviceDriver();            dev1.DeviceParameter.DeviceName = "裝置驅動"+ devCode.ToString();            dev1.DeviceParameter.DeviceAddr = int.Parse(devCode);            dev1.DeviceParameter.DeviceCode = devCode.ToString();            dev1.DeviceParameter.DeviceID = devCode.ToString();            dev1.DeviceDynamic.DeviceID = devCode.ToString();            dev1.DeviceParameter.NET.RemoteIP = "127.0.0.1";            dev1.DeviceParameter.NET.RemotePort = 9600;            dev1.CommunicateType = CommunicateType.NET;            dev1.Initialize(devCode.ToString());            server.AddDevice(dev1);            devCode = "1";            DeviceDriver dev2 = new DeviceDriver();            dev2.DeviceParameter.DeviceName = "裝置驅動" + devCode.ToString();            dev2.DeviceParameter.DeviceAddr = int.Parse(devCode);            dev2.DeviceParameter.DeviceCode = devCode.ToString();            dev2.DeviceParameter.DeviceID = devCode.ToString();            dev2.DeviceDynamic.DeviceID = devCode.ToString();            dev2.DeviceParameter.NET.RemoteIP = "192.168.1.102";            dev2.DeviceParameter.NET.RemotePort = 9600;            dev2.CommunicateType = CommunicateType.NET;            dev2.Initialize(devCode.ToString());            server.AddDevice(dev2);            while ("exit" == Console.ReadLine())            {                server.Stop();            }}

    ControlMode = ControlMode. Parallel代碼是設定服務執行個體調度裝置為並發控制模式；以DeliveryMode = DeliveryMode.DeviceCode方式進行資料分發，當然我現在類比的是因定的終端IP。

6.5    併發模式運行效果

1.圖片

 

2.視頻

 

 

1.[連載]《C#通訊（串口和網路）架構的設計與實現》

2.[開源]C#跨平台物聯網通訊架構ServerSuperIO（SSIO）介紹

2.應用SuperIO（SIO）和開源跨平台物聯網架構ServerSuperIO（SSIO）構建系統的整體方案

3.C#工業物聯網和整合系統解決方案的技術路線（資料來源、資料擷取、資料上傳與接收、ActiveMQ、Mongodb、WebApi、手機App）

5.ServerSuperIO開源地址：https://github.com/wxzz/ServerSuperIO

物聯網&整合技術(.NET) QQ群：54256083 

《連載 | 物聯網架構ServerSuperIO教程》- 6.並發通訊模式開發及注意事項