APP下载

串口转WiFi下的物联网终端远程控制实现方法研究

2018-10-31黄振江

数字技术与应用 2018年6期
关键词:远程控制串口物联网

黄振江

摘要:本文为了克服在同一无线局域网网络中设备控制存在的可移动性差,以及传输距离短等问题,提出了一种基于串口转WiFi的物联网终端远程控制实现方案,在概述串口转WiFi模式的基礎之上,围绕基于串口转WiFi的远程控制的实现方法做出了简要分析,望能够将整套物联网终端远程控制方案推广应用于包括工业控制以及智能家居等在内的相关领域当中。

关键词:物联网;远程控制;串口;WiFi

中图分类号:TP391.44 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2018)06-0039-01

在物联网终端设备通信功能实现过程中,基于有线的通信方式相对固定,缺乏可移动性,而基于无线局域网的通信模式则对传输距离有较大限制,无论采用哪种方案,都无法同时满足数据交互以及设备远程控制方面的要求[1]。而随着计算机网络技术、通信控制技术的进一步发展,物联网设备在远程智能控制上的实现更为可行。通过搭建串口转WiFi模块的方式,基于Socket通信模式下的透传工作机制,可以使得传统意义上的穿孔设备以无线传输的方式接入网络中,并由基于MQTT消息传输协议的服务器终端进行接收,支持数据信息收发功能的实现,一方面可以满足数据交互以及远程控制的功能需求,另一方面可以的突破传统终端设备在无线通信传输距离方面的限制。本文即围绕串口转WiFi下的物联网终端远程控制实现方案进行研究与分析,望能够引起业内有关人员的重视。

1 串口转WiFi模式概述

在物联网终端设备与其他设备网络进行无线通信的过程中,可以根据相关参数推算客户端使用者的一般情况。AP作为无线节点,此过程中WiFi实质上是一个网络的创建者,在网络系统结构中处于中心节点,基于AP实现网络中通有数据信息的转发功能。STA也可以理解为存在于无线通信网络中的终端(站点)。所构建的整套物联网终端远程控制系统可通过Socket通信以及命令的操作指令。当工作模式为Socket通信的情况下,基于串口转WiFi的物联网终端远程控制系统可以看到各种通信模式。在远程通信的过程当中,物联网设备远程通信之前停,首先需要以无线路由器为核心构建整套远程结构的总控制中心,在WiFi模块中,传控设备可以将有关设备运行状态的一系列注册数据信息,如用户定义数据、ID参数以及MAC地址等在内打包并实现Socket透传通信,在路由器辅助下降数据信息转发至外网服务器,并利用外网服务器与终端设备无线网络共同构成一个完整的网络结构,在确保结构运行稳定可靠的基础之上,支持数据信息交互以及设备远程控制功能的正常实现。

2 远程控制实现方法

首次进行物联网终端设备配置时,经由串口转WiFi模块构建基于WiFi的网络体系,该网络体系可支持在AP以及服务器与终端设备之间构建连接关系,从而支持对相关配置信息数据的写入,以此种方式实现远程控制设备上线的要求。用户加入该局域网网络后,自动对终端设备信息参数进行对齐,并获取包括MAC地址、IP地址以及端口号字段内的一系列参数信息,并进行系统初始化处理。在此基础之上,由系统自动配置设备服务器端口号、IP地址信息、服务集标识SSID、密码及加密方式、工作模式等相关参数信息,基于互联网实现终端设备相关信息在服务器系统中的联网注册,以支持两者间的可靠连接[2]。

远程控制设备存在两种工作模式,第一是客户机模式,第二是服务器模式[3]。在服务器模式下,串口转WiFi模块联网为被动模式,设备需要在数据交换前切换至等待状态,当客户端发起连接邀请并为设备所接收后方可实现数据交换。在客户机模式下,串口转WiFi联网为主动模式,设备在数据交换前主动发出连接指令,在此基础之上支持数据交换的实现。同时,在服务器端上,可使用轻量级的、基于代理的“发布/订阅”模式的MQTT消息传输协议,同时面向系统终端部署Apache Apollo,以支持相关功能的实现[4]。整套协议开放性高、小巧、可靠且简洁,在不可靠连接、低带宽、CPU内存紧张的一系列移动终端以及嵌入式设备中得到了较为广泛的应用。基于代理的“发布/订阅”模式的MQTT消息传输协议下,包括了MQTT客户端以及MQTT消息代理这两个模块,客户端可直接搭载基于代理的“发布/订阅”模式的MQTT消息传输协议而实现消息代理与MQTT协议之间的交互连接。作为一种特殊的消息模式,基于代理的“发布/订阅”模式的MQTT消息传输协议应当以代理服务器中的特定主体为中介,在消息发布者以及消息订阅者之间构成一个数据交互的脸型关系,无需在TCP协议支持下构建真实意义上的通信连接关系。在基于代理的“发布/订阅”模式的MQTT消息传输协议支持下,消息经由消息发布者发出并进入特定发送队列[5]。同时,订阅客户可根据类别表达与描述的不同,选择接受感兴趣程度高的兴趣,通过此种方式解除了应用程序与功能相互之间存在的耦合关系,同时保障了服务器与客户端之间消息接收的可靠、准确。

3 结语

本文提出了一种基于串口转WiFi的物联网终端远程控制方案,并就整套远程控制方案的设计以及实现过程进行分析与探讨,在本方案实际应用中,能够突破通信传输线缆以及终端设备位置局限性的影响,具有良好的交互性以及可移动性,可支持设备远程控制以及数据传输功能的实现,也能够为设备间的交互运作提供一种较为方便与快捷的方法。以上所提出的物联网终端远程控制方案有良好的可靠性,综合成本低廉,在工业控制、智能家居等诸多领域中彰显出了良好的通用性以及可拓展性特点。

参考文献

[1]郭建伟,燕娜,陈佳宇,等.智慧城市(物联网)信息安全建设研究[J].通信技术,2017,(11):2594-2599.

[2]白昊,屈军锁,孙阳,占伟.基于串口转WiFi的物联网终端远程控制实现方法[J].计算机测量与控制,2017,(1):149-151.

[3]陈铁民.基于物联网技术的智能家居采暖远程控制系统设计[J].计算机测量与控制,2017,(12):90-94.

[4]刘冬.物联网智能移动终端远程控制系统的设计和实现[D].北京邮电大学,2011.

[5]陈宝远,褚庆文,孙忠祥,等.一种基于OneNet设备云的智能硬件组网方法[J].哈尔滨理工大学学报,2017,(5):76-80.

Abstract:In order to overcome the problem of poor mobility and short transmission distance in the same wireless LAN network, a remote control implementation scheme based on serial port to WiFi is proposed. Based on the overview of the serial WiFi mode, the remote control based on the serial port to the WiFi is introduced. A brief analysis of the implementation method is made. It is hoped that the remote control scheme of the whole network terminal can be popularized and applied to the related fields, including industrial control and intelligent home.

Key words:Internet of things; remote control; serial port; WiFi

猜你喜欢

远程控制串口物联网
浅谈AB PLC串口跟RFID传感器的通讯应用
基于GSM的远程控制系统
中国或成“物联网”领军者
USB接口的多串口数据并行接收方法探索
基于蓝牙串口适配器的GPS接收机与AutoCAD的实时无线通信
基于并行控制的FPGA多串口拓展实现