《连载 | 物联网框架ServerSuperIO教程》- 9. 协议过滤器,解决一包多发、粘包、冗余数据

简介: 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。

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

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

《连载 | 物联网框架ServerSuperIO教程》- 8.单例通讯模式开发及注意事项


 

目       录

9. 协议过滤器,解决一包多发、粘包、冗余数据... 2

9.1  概述... 2

9.2 实际问题... 2

9.3 5种过滤器及二次开发... 5

9.4 设备驱动开发注意事项... 6

9.5 宿主程序服务实例配置注意事项... 6

9. 协议过滤器,解决一包多发、粘包、冗余数据  

9.1    概述

     通讯中涉及到数据包的概念,是通讯协议中的数据组成形式。针对这块内容,说简单也简单,说复杂也复杂。需要我们系统性的把问题考虑全面,并用代码实现。

     在工业领域也有极端的情况出现,早些年做通讯的时候,数据包头、包尾、数据长度、数据校验位都对,但是就是解析出来的数据不正确,这种情况不会经常出现,但是在某种特殊应用环境可能会频繁出现,后来经过分析得出结论:可能是由于地质电磁干扰引起的。但是也有技术上的设计缺陷,例如:数据校验位是累加和,改成CRC是不是就不会出来这个问题了;另外对于增量数据,应该有补发机制等等。

9.2    实际问题

参考协议:《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

  1. 1.      一包多发及解决

     多包发送数据是应用环境中的一种情况或一个问题,并不是我们会这样实际应用,而是说在接收过程中多次接收数据才能完整接收客户端一次发送的数据,可能由于网络环境或发送数据端造成的,示意如下图:

 

     例如实时数据的完整包为:55 AA 00 61 43 7A 00 00 43 B4 15 0D。那么接收数据的时候,第一次接收到:55 AA 00 61 43 7A 00 00 43 B4 15,第二次接到:0D。按通讯协议应该能够把这两次接收的数据进行自动拼接,形成完整的数据并进行解析。

     ServerSuperIO设置了协议过滤器,可以解决这个问题,如下图:

  1. 2.      粘包及解决

    我原来并不知道粘包这个概念,后来在网上看文章才明白。在通讯领域中也是经常会遇到的问题。也就是多包数据一次性的接收,那么就要合理的进行拆包。还有一种情况,就是多包半的数据一次性的接收,那半包的数据结合“1.一包多发及解决”来解决这个问题,示意如下图:

 

    ServerSuperIO设置了协议过滤器,可以解决这个问题,如下图:

  1. 3.      冗余数据的出现及解决

       在工业领域受电缆或环境的电磁干扰,以及接头虚接等,这种情况极有可能出现。如果干扰的冗余数据夹杂在一个协议包中间,那么校验出合法的数据很困难。如果干扰的冗余数据夹杂在两个协议包中间,那么就可以通过协议过滤来实现识别出有用的数据。示意如下图:

 

      ServerSuperIO设置了协议过滤器,可以解决这个问题,如下图:

9.3    5种过滤器及二次开发

   FixedEndReceiveFliter:固定结尾的协议过滤器。
   FixedHeadAndEndReceiveFliter:固定开头和结尾的协议过滤器。
   FixedHeadAndLengthReceiveFliter:固定开头和长度的协议过滤器。
   FixedHeadReceiveFliter:固定开头的协议过滤器。
   FixedLengthReceiveFliter:固定长度的协议过滤器。

    这5个过滤器都继承自IReceiveFilter接口,也可以继承这个接口进行二次开发,定制自己的协议过滤器。代码工程如下图:

 

9.4    设备驱动开发注意事项

     对于开发设备驱动,在初始化过程中可以增加这个驱动的协议过滤器,代码如下:

public override void Initialize(string devid)
{
            this.Protocol.InitDriver(this.GetType(),new FixedHeadAndEndReceiveFliter(new byte[] {0x55,0xaa},new byte[] {0x0d} ));
……
}

9.5    宿主程序服务实例配置注意事项

    在配置参数中需要配置:StartReceiveDataFliter = true,协议过滤器才能起到作用。代码如下:

static void Main(string[] args)
{
            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 = true,
                ClearSocketSession = false,
                StartCheckPackageLength = false,
                CheckSameSocketSession = false,
                DeliveryMode = DeliveryMode.DeviceIP,
            });

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

            server.AddDevice(dev2);

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

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

物联网&集成技术(.NET) QQ群54256083 

 

相关实践学习
钉钉群中如何接收IoT温控器数据告警通知
本实验主要介绍如何将温控器设备以MQTT协议接入IoT物联网平台,通过云产品流转到函数计算FC,调用钉钉群机器人API,实时推送温湿度消息到钉钉群。
阿里云AIoT物联网开发实战
本课程将由物联网专家带你熟悉阿里云AIoT物联网领域全套云产品,7天轻松搭建基于Arduino的端到端物联网场景应用。 开始学习前,请先开通下方两个云产品,让学习更流畅: IoT物联网平台:https://iot.console.aliyun.com/ LinkWAN物联网络管理平台:https://linkwan.console.aliyun.com/service-open
相关文章
|
5天前
|
JSON 缓存 物联网
推荐一款go语言的开源物联网框架-opengw
推荐一款go语言的开源物联网框架-opengw
50 4
|
5天前
|
XML 编解码 JSON
【开源视频联动物联网平台】协议包管理
【开源视频联动物联网平台】协议包管理
44 1
|
5天前
|
消息中间件 边缘计算 物联网
【开源视频联动物联网平台】如何解决物联网协议多样性问题
【开源视频联动物联网平台】如何解决物联网协议多样性问题
64 0
|
5天前
|
负载均衡 网络协议 安全
【开源视频联动物联网平台】SIP协议的特点
【开源视频联动物联网平台】SIP协议的特点
42 1
|
5天前
|
编解码 移动开发 流计算
【开源视频联动物联网平台】流媒体传输协议HLS,FLV的功能和特点
【开源视频联动物联网平台】流媒体传输协议HLS,FLV的功能和特点
45 2
|
5天前
|
JSON 物联网 开发工具
MQTT协议问题之如何搭建物联网空调的服务器
MQTT协议是一个轻量级的消息传输协议,设计用于物联网(IoT)环境中设备间的通信;本合集将详细阐述MQTT协议的基本原理、特性以及各种实际应用场景,供用户学习和参考。
85 1
|
5天前
|
消息中间件 网络协议 物联网
MQTT协议问题之阿里云物联网服务器断开如何解决
MQTT协议是一个轻量级的消息传输协议,设计用于物联网(IoT)环境中设备间的通信;本合集将详细阐述MQTT协议的基本原理、特性以及各种实际应用场景,供用户学习和参考。
172 1
|
5天前
|
传感器 负载均衡 网络协议
物联网协议之MQTT
物联网协议之MQTT
152 0
|
5天前
|
网络协议 物联网 网络性能优化
物联网网络协议-MQTT协议的使用
物联网网络协议-MQTT协议的使用
158 2
|
5天前
|
数据采集 SQL Oracle
助力工业物联网,工业大数据之DWD层构建:数据抽取分析【十一】
助力工业物联网,工业大数据之DWD层构建:数据抽取分析【十一】
54 0

相关产品

  • 物联网平台