《连载 | 物联网框架ServerSuperIO教程》- 7.自控通讯模式开发及注意事项

1.C#跨平台物联网通讯框架ServerSuperIO（SSIO）介绍

《连载 | 物联网框架ServerSuperIO教程》1.4种通讯模式机制。

《连载 | 物联网框架ServerSuperIO教程》2.服务实例的配置参数说明

《连载 | 物联网框架ServerSuperIO教程》- 3.设备驱动介绍

《连载 | 物联网框架ServerSuperIO教程》-4.如开发一套设备驱动，同时支持串口和网络通讯。

《连载 | 物联网框架ServerSuperIO教程》- 5.轮询通讯模式开发及注意事项。

《连载 | 物联网框架ServerSuperIO教程》- 6.并发通讯模式开发及注意事项

目       录

7. 自控通讯模式开发及注意事项... 2

7.1           概述... 2

7.2           通讯机制说明... 2

7.3           设备驱动开发注意事项... 3

7.3.1    实时发送数据... 3

7.3.2    发送固定实时请求数据命令... 4

7.3.3    优先发送其他数据... 4

7.3.4    如何选择IO通道发送数据... 5

7.3.5    如何以DeviceCode分配数据... 5

7.3.6    如何改变设备驱动的状态... 6

7.4           宿主程序服务实例配置注意事项... 6

7.5           自控模式运行效果... 8

7. 自控通讯模式开发及注意事项 

7.1    概述

自控通讯模式与并发通讯模式类似，唯一的区别是发送请求数据命令，自控通讯模式可以使用定时器，定时发送请求数据命令，不再像并发通讯模式集中发送。

在工业物联网建设中，设备不同、协议不同、场景不同，对于某些不同的设备定时采集数据的频率也不一样，过于高频的数据采集也是对资源的一种浪费，所以就供给二次开发者在开发设备驱动的时候更自主的控制模式。

7.2    通讯机制说明

只有网络通讯时可以使用这种控制模式。自控通讯模式与并发通讯模式类似，区别在于发送指令操作交给设备驱动本身进行控制，或者说交给二次开发者，二次开发者可以通过时钟定时用事件驱动的方式发送指令数据。硬件设 备接收到指令后进行校验，校验成功后返回对应指令的数据，通讯平台异步监听到数据信息后，进行接收操作，然后再进行数据的分发、处理等。

自控通讯模式可以为二次开发者提供精确的定时请求实时数据机制，使通讯机制更灵活、自主，如果多个设备驱动共享使用同一个IO通道的话，时间控制会有偏差。

同样涉及到数据的分发，和并发模式一样。通讯结构如下图：

7.3    设备驱动开发注意事项

7.3.1    实时发送数据

ServerSuperIO框架的IRunDevice驱动接口有一个GetSendBytes函数，此函数接口会同时协调调用GetConstantCommand固定请求数据接口和SendCache发送数据的缓存器，并设置设备的优先级别进行调度。

可以继承以前写的设备驱动，在此基础上增加定时发送数据的代码。代码如下：

public class DeviceSelfDriver:DeviceDriver
 {
        public DeviceSelfDriver() : base()
        {
        }

        public override void Initialize(string devid)
        {
            base.Initialize(devid);
            this.RunTimerInterval = 5000;
            this.IsRunTimer = true;
        }

        public override void OnRunTimer()
        {
            byte[] data = this.GetSendBytes();
            OnSendData(data);
            base.OnRunTimer();
        }
  }

7.3.2    发送固定实时请求数据命令

自控通讯模式定时发送请求数据命令，同样是以呼叫应答的方式向设备发送请求实时数据命令，对于同一个设备的请求实时数据命令一般相对固定。在调度某一具体设备驱动的时候，会调用固定的调用IRunDevice驱动接口的GetConstantCommand函数，以获得请求实时数据的命令。代码如下：

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

this.Protocol.DriverPackage驱动调用61命令获得要发送的命令，并返回byte[]数组，ServerSuperIO获得数据后会自动通过IO接口下发命令数据。如果返回null类型，系统不进行下发操作。

7.3.3    优先发送其他数据

对于一个设备不可能只有一个读实时数据的命令，可能还存在其他命令进行交互，例如：读参数、实时校准等，这时就需要进行优先级调度发送数据信息。可以通过两种方式让ServerSuperIO框架优先调度该设备驱动。

1. 把命令增加发送数据缓存中，框架从缓存中获得数据后会自动删除，代码如下：

this.Protocol.SendCache.Add("读参数",readParaBytes);

2.设置设备的优先级别属性，代码如下：

this.DevicePriority=DevicePriority.Priority;

7.3.4    如何选择IO通道发送数据

集中发送数据时，涉及到如何关联设备驱动与IO通道，框架会以DeviceParameter.NET.RemoteIP设置的终端IP参数进行选择IO通道发送数据。但是如果终端设备是动态IP地址的话，那么RemoteIP参数也应该是变动的。这时就需要设置服务实例是以DeviceCode的方式分布数据到设备驱动，终端设备先发送简单的验证数据，保证发送的DeviceCode与设备驱动的相对应，设备驱动接收到验证数据后需要保存临时的RemoteIP信息，这样保证在发送数据的时候参数准确找到要请求数据的IO通道到终端设备。

例如下面代码：

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

7.3.5    如何以DeviceCode分配数据

如果服务实例设置以DeliveryMode.DeviceCode模式分配数据，那么就需要在通讯协议接口里实现过滤DeviceCode编码的接口。

例如下面的代码：

  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();
            }
        }
}

7.3.6    如何改变设备驱动的状态

不像轮询通讯模式，发送数据、接收数据是一个轮回，在接收数据的过程后驱动设备驱动，设备执行整个生命周期的流程，根据接收到的数据，会自动改变设备驱动的状态。

自控通讯模式和并发通讯模式更多强调请求数据的方式不同，那么不能一直发送请求数据命令，而设备状态一直不改变，例如：通讯正常变成了通讯中断、通讯中断变成了通讯正常。这两种通讯模式的发送与接收过程有一个协调机制，发送3次请求数据命令，而没有接收到任何数据，会自动调用设备驱动的接口，以驱动设备驱动的整个执行的流程，这样设备的状态会自动发生改变，而不需要二次开发写相应的代码。

7.4    宿主程序服务实例配置注意事项

在宿主程序中创建服务实例的时候，需要把服务实例的配置参数设置为自控通讯模式，并启动服务实例，把实例化的设备驱动增加到该服务实例中。代码如下：

static void Main(string[] args)
        {
            DeviceDriver dev1 = new DeviceDriver();
            dev1.DeviceParameter.DeviceName = "串口设备";
            dev1.DeviceParameter.DeviceAddr = 0;
            dev1.DeviceParameter.DeviceID = "0";
            dev1.DeviceDynamic.DeviceID = "0";
            dev1.DeviceParameter.DeviceCode = "0";
            dev1.DeviceParameter.COM.Port = 1;
            dev1.DeviceParameter.COM.Baud = 9600;
            dev1.CommunicateType = CommunicateType.COM;
            dev1.Initialize("0");

            DeviceSelfDriver dev2 = new DeviceSelfDriver();
            dev2.DeviceParameter.DeviceName = "网络设备";
            dev2.DeviceParameter.DeviceAddr = 1;
            dev2.DeviceParameter.DeviceID = "1";
            dev2.DeviceDynamic.DeviceID = "1";
            dev2.DeviceParameter.DeviceCode = "1";
            dev2.DeviceParameter.NET.RemoteIP = "127.0.0.1";
            dev2.DeviceParameter.NET.RemotePort = 9600;
            dev2.CommunicateType = CommunicateType.NET;
            dev2.Initialize("1");

            IServer server = new ServerManager().CreateServer(new ServerConfig()
            {
                ServerName = "服务1",
                ComReadTimeout = 1000,
                ComWriteTimeout = 1000,
                NetReceiveTimeout = 1000,
                NetSendTimeout = 1000,
                ControlMode = ControlMode.Self,
                SocketMode = SocketMode.Tcp,
                StartReceiveDataFliter = false,
                ClearSocketSession = false,
                StartCheckPackageLength = false,
                CheckSameSocketSession = false,
                DeliveryMode = DeliveryMode.DeviceCode,
            });

            server.AddDeviceCompleted += server_AddDeviceCompleted;
            server.DeleteDeviceCompleted+=server_DeleteDeviceCompleted;
            server.Start();

            server.AddDevice(dev1);
            server.AddDevice(dev2);

            while ("exit" == Console.ReadLine())
            {
                server.Stop();
            }
}

ControlMode = ControlMode. Self代码是设置服务实例调度设备为并发控制模式；以DeliveryMode = DeliveryMode.DeviceCode方式进行数据分发，当然我现在模拟的是固定的终端IP。

7.5    自控模式运行效果

1.图片

2.视频

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1.[连载]《C#通讯（串口和网络）框架的设计与实现》

2.[开源]C#跨平台物联网通讯框架ServerSuperIO（SSIO）介绍

2.应用SuperIO（SIO）和开源跨平台物联网框架ServerSuperIO（SSIO）构建系统的整体方案

3.C#工业物联网和集成系统解决方案的技术路线（数据源、数据采集、数据上传与接收、ActiveMQ、Mongodb、WebApi、手机App）

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

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