遠(yuǎn)程維護(hù)系統(tǒng)串口通信協(xié)議研究

李青林 張萍

摘 要伴隨著如今不斷發(fā)展進(jìn)步的科學(xué)技術(shù)水平以及不斷增強(qiáng)的我國(guó)整體經(jīng)濟(jì)實(shí)力，目前，對(duì)于遠(yuǎn)程設(shè)備進(jìn)行維護(hù)以及控制的整體目標(biāo)，我國(guó)就遠(yuǎn)程維護(hù)及控制的相關(guān)功能作為基礎(chǔ)，開(kāi)發(fā)出了5種高效幀結(jié)構(gòu)，并且設(shè)置了遠(yuǎn)程通訊協(xié)議相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)制度，建立起了遠(yuǎn)程維護(hù)控制系統(tǒng)，令不同的裝備間在串口通訊協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)上實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一，進(jìn)而在一定程度上實(shí)現(xiàn)了共享信息以及遠(yuǎn)程維護(hù)。

【關(guān)鍵詞】串口通信協(xié)議 遠(yuǎn)程維護(hù)系統(tǒng) 研究

為了可以實(shí)現(xiàn)對(duì)一些比較重要的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)以及維修養(yǎng)護(hù)，并實(shí)現(xiàn)無(wú)人監(jiān)視和無(wú)人控制的最終目標(biāo)，需要建設(shè)并完善與之有關(guān)的維護(hù)系統(tǒng)。建設(shè)起遠(yuǎn)程維護(hù)的系統(tǒng)，首先要做的就是處理裝備信息接口的統(tǒng)一性，打造比較統(tǒng)一的通訊協(xié)議方面的問(wèn)題。在計(jì)算機(jī)的控制下，串行通信接口為非常主要的接口，結(jié)合裝備實(shí)際情況來(lái)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與裝備間的通訊和交流，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。

1 分析并建立串口通訊協(xié)議

1.1 分析

整體上來(lái)看，串口通訊協(xié)議設(shè)計(jì)主要是在面向連接服務(wù)的基礎(chǔ)之上的。任何裝備對(duì)于通信協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)都是不同的，這是因?yàn)楦鱾€(gè)研制裝備的單位往往都會(huì)結(jié)合自身的需求以及實(shí)際設(shè)計(jì)型號(hào)來(lái)制定的，對(duì)于信息幀結(jié)構(gòu)也有較多不同的種類，同時(shí)在通訊協(xié)議中，各個(gè)部分內(nèi)容當(dāng)中位數(shù)也有一定的差異，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼的方式自然也不一樣。所以，并不能實(shí)現(xiàn)不同裝備之間信息共享的操作。另外，還有一部分裝備并沒(méi)有設(shè)置信息接口，導(dǎo)致設(shè)備數(shù)據(jù)無(wú)法進(jìn)行傳輸，自然就無(wú)法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制設(shè)備。

1.2 建立

結(jié)合裝備運(yùn)行的實(shí)際情況，制定通訊協(xié)議需要令其能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)程設(shè)備進(jìn)行控制以及維護(hù)的功能，還要在此基礎(chǔ)之上確?？臻g充足，以便設(shè)備進(jìn)行功能擴(kuò)展，在通訊協(xié)議當(dāng)中，還需要擁有控制設(shè)備、監(jiān)視參數(shù)、設(shè)置參數(shù)等有一定關(guān)聯(lián)的內(nèi)容。對(duì)現(xiàn)有裝備所擁有的通訊協(xié)議進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)之上，構(gòu)建出能夠滿足裝備的實(shí)際情況的一個(gè)通訊協(xié)議規(guī)范，它可以比較嚴(yán)格地對(duì)信息幀格式和其他的幀格式之間位數(shù)展開(kāi)規(guī)定，按照協(xié)議，可以將其分成五類不同的幀結(jié)構(gòu)，不同的幀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)類型都會(huì)和硬件間優(yōu)化融合綜合起來(lái)進(jìn)行考慮。

2 設(shè)計(jì)分析五種幀結(jié)構(gòu)

2.1 握手類

這種幀結(jié)構(gòu)直接將設(shè)備和接口連接起來(lái)，信息接口會(huì)定時(shí)傳送詢問(wèn)幀到設(shè)備當(dāng)中，假如此時(shí)裝備處于開(kāi)啟狀態(tài)，裝備就會(huì)將回應(yīng)幀傳輸給接口，在接口收到回應(yīng)幀之后，雙幀聯(lián)動(dòng)，就能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，達(dá)到遠(yuǎn)程控制的目的。

2.2 控制類

這種幀結(jié)構(gòu)將控制功能的實(shí)現(xiàn)作為主要目的，它可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行諸如開(kāi)機(jī)或者關(guān)機(jī)等控制操作，在進(jìn)入到這種狀態(tài)下的時(shí)候，接口需要先向整個(gè)設(shè)備輸送控制幀，在設(shè)備收到之后，就可以立刻執(zhí)行這些控制類幀當(dāng)中的指定命令，并且發(fā)送回應(yīng)幀給接口，待接口收到之后，就可以標(biāo)記這項(xiàng)操作任務(wù)已經(jīng)完成了。

2.3 檢測(cè)類

這種幀結(jié)構(gòu)能夠很好地實(shí)現(xiàn)檢測(cè)類的相關(guān)功能，正確利用檢測(cè)幀，我們能夠?qū)υO(shè)備的各項(xiàng)系統(tǒng)參數(shù)以及運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)展開(kāi)系統(tǒng)的檢測(cè)，在被控制的設(shè)備收到接口所傳輸?shù)谋O(jiān)測(cè)幀之后，結(jié)合信息幀當(dāng)中的請(qǐng)求，向信息接口傳輸擁有監(jiān)測(cè)內(nèi)容的對(duì)應(yīng)幀。在設(shè)備接收了這一對(duì)應(yīng)幀之后就會(huì)在短時(shí)間內(nèi)立刻進(jìn)行信息整合，與此同時(shí)對(duì)其進(jìn)行分析，保證數(shù)據(jù)信息高度的安全以及穩(wěn)定。

2.4 維護(hù)類

這種幀結(jié)構(gòu)針對(duì)的是擁有維護(hù)性能的設(shè)備所適用的，它能夠?qū)κ艿娇刂频脑O(shè)備參數(shù)進(jìn)行必要的設(shè)置，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程維護(hù)設(shè)備。其具體的操作流程如下：信息接口先向?qū)?yīng)設(shè)備傳輸要進(jìn)行讀取的設(shè)備參數(shù)的信息幀，設(shè)備收到了信息幀后，結(jié)合信息幀當(dāng)中所涵蓋的內(nèi)容，傳輸響應(yīng)幀到接口當(dāng)中，這一過(guò)程當(dāng)中，響應(yīng)幀當(dāng)中包括信息幀當(dāng)中全部消息內(nèi)容，在接口收到了響應(yīng)幀之后，結(jié)合響應(yīng)幀當(dāng)中的消息，對(duì)消息進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷囊约霸O(shè)置，全部完成之后，可以向設(shè)備傳輸維護(hù)類的幀，在設(shè)備收到維護(hù)幀后，就可以依照維護(hù)幀當(dāng)中的一些信息來(lái)對(duì)設(shè)備進(jìn)行適當(dāng)?shù)木S護(hù)以及設(shè)置操作。

2.5 補(bǔ)充類

通常來(lái)說(shuō)這種幀結(jié)構(gòu)都是在設(shè)備以及接口間進(jìn)行信息幀傳輸?shù)倪^(guò)程當(dāng)中，結(jié)合傳輸?shù)男畔L(zhǎng)度、幀結(jié)構(gòu)以及數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)來(lái)進(jìn)行精準(zhǔn)判斷。不過(guò)，假如數(shù)據(jù)長(zhǎng)度太大，不能通過(guò)一幀來(lái)進(jìn)行傳輸?shù)臅r(shí)候，就需要借助補(bǔ)充幀結(jié)構(gòu)的作用。先發(fā)送并沒(méi)有進(jìn)行校驗(yàn)的幀，隨后自動(dòng)傳送，在接口收到包含在補(bǔ)充信息幀當(dāng)中的命令后，就可以標(biāo)記這次數(shù)據(jù)通訊活動(dòng)完畢。

3 傳輸數(shù)據(jù)和遠(yuǎn)程維護(hù)系統(tǒng)具體實(shí)現(xiàn)

3.1 傳輸數(shù)據(jù)的流程

微機(jī)傳輸請(qǐng)求信息，到達(dá)設(shè)備之后，被控制的設(shè)備會(huì)先對(duì)信息幀進(jìn)行解碼處理，結(jié)合協(xié)議當(dāng)中的有關(guān)規(guī)范，在存儲(chǔ)器當(dāng)中適當(dāng)?shù)爻槿⌒枰南?，再通過(guò)ARM來(lái)進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?，結(jié)合規(guī)定當(dāng)中的格式，借助串口，通過(guò)信息幀的形式來(lái)發(fā)送需要的數(shù)據(jù)信息，到達(dá)微機(jī)之后，微機(jī)接收信息幀，借助其中遠(yuǎn)程維護(hù)軟件和協(xié)議當(dāng)中所規(guī)定的格式來(lái)解碼信息幀，從中提取有效的信息，在相應(yīng)的區(qū)域當(dāng)中顯示指定的數(shù)據(jù)信息。

3.2 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程維護(hù)系統(tǒng)

整體上來(lái)說(shuō)，遠(yuǎn)程維護(hù)控制這一系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)包括遠(yuǎn)程維護(hù)中心、網(wǎng)絡(luò)組成軟件以及設(shè)備接口信息終端這樣的三個(gè)部分所組成，它可以很好地實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)被控制的設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視以及維護(hù)的目的，通過(guò)信息之間的相互傳輸以及對(duì)彼此信息進(jìn)行破解的過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)信息分析，進(jìn)而能夠及時(shí)且有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)被控設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控的目的，繼而對(duì)已經(jīng)有的問(wèn)題進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)警和提示，繼而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程維護(hù)設(shè)備和遠(yuǎn)程控制設(shè)備的最終目的，這一系統(tǒng)的組成可以用圖1來(lái)展示。

4 結(jié)語(yǔ)

設(shè)計(jì)串口通訊協(xié)議，可以起到規(guī)范化通訊協(xié)議，并統(tǒng)一提供理論支持的作用，可以將裝備當(dāng)中的串口通訊協(xié)議進(jìn)行統(tǒng)一，與此同時(shí)，還給裝備遠(yuǎn)程維護(hù)的控制系統(tǒng)打造了比較理想的理論平臺(tái)，針對(duì)裝備使用和發(fā)揮正常效能來(lái)說(shuō)擁有比較現(xiàn)實(shí)的意義和價(jià)值。

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作者單位

1.中國(guó)人民解放軍91428部隊(duì) 浙江省余姚市 315456

2.余姚市電話教育中心網(wǎng)管辦 浙江省余姚市 315400