DataSocket技術(shù)及其應用

《測控技術(shù)》2002年第20卷第12期文章編號:1000-88292001)2-0036-03Data Socket技術(shù)及其應用Application of Data Socket Tools陜西海泰電子有限責任公司陜西西安71005)寇小明,楊高科,杜麗文摘要闡述了 DataSocket技術(shù)的起因、主要特點(diǎn)、工作是用來(lái)傳輸動(dòng)態(tài)數據的而 Data Socket是專(zhuān)門(mén)用來(lái)在原理以及在實(shí)時(shí)測控網(wǎng)絡(luò )方面的應用。測量與自動(dòng)化應用中傳輸或發(fā)布動(dòng)態(tài)數據的。關(guān)鍵詞測控網(wǎng)絡(luò ) ataSocket jRLs(2) DataSocket是一種 Internet編程與通信工具。中圖分類(lèi)號:II274雖然可以使用通常的文件/O函數、P/m函數文獻標識碼A和FIP/HIP請求在不同的應用之間、應用與文件之間、不同的計算機之間傳輸數據但是必需編寫(xiě)大量的Abstract: The motivation, specification and principle of源代碼。 Datasκket通過(guò)為這些底層通信協(xié)議提供統Data Socket technolagy are discussed. How to implement it in-的A來(lái)極大地簡(jiǎn)化這項工作用戶(hù)無(wú)需為不同的measure control net application is also provided數據格式和通信協(xié)議編寫(xiě)具體的程序代碼這樣不懂Key words: measure control net Data Socket: URLS得復雜的底層T(P編程的程序員就可以通過(guò) tenet有效地傳輸原始數據并響應多個(gè)用戶(hù)的請求。使用今天網(wǎng)絡(luò )已經(jīng)日益深入到人們的日常生活中, DataSocket在計算機之間傳輸數據就像在 Internet上用從局域網(wǎng)絡(luò )到國際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )再到手機上網(wǎng)人們從這瀏覽器讀Web頁(yè)面一樣簡(jiǎn)單種廉價(jià)高效的手段中得到了大量有價(jià)值的信息和數(3)數據定位簡(jiǎn)單。據。對于測量與自動(dòng)化領(lǐng)域的研究人員來(lái)說(shuō)單純地Data Socket用類(lèi)似于Web中的統一資源定位器傳輸靜態(tài)數據已不能滿(mǎn)足實(shí)際需要,他們希望通過(guò)(UR定位數據源JRL不同的前綴表示了不同的數Wb瀏覽器遠程控制現場(chǎng)的測試儀器和對象,以提高據類(lèi)型le為本地文件hup為超文本傳輸協(xié)議加為交互性、方便性和實(shí)時(shí)性。 DataSocket的岀現使得測控文件傳輸協(xié)議c表示訪(fǎng)問(wèn)的資源是Or(用于過(guò)程網(wǎng)成為可能控制的OE服務(wù)器st( Data Socket transfer protocol1 Data Socket技術(shù)說(shuō)明來(lái)自 DataSocket服務(wù)器的實(shí)時(shí)數據(4)數據類(lèi)型簡(jiǎn)單。DataSocket是№ ational Instruments提供的一種技術(shù)ata Socket使用一種增強數據類(lèi)型來(lái)交換測量數和編程工具借助它可以在不同的應用程序和數據源據即數據屬性這種數據屬性可以是采樣率、操作者之間共享數據而且通常這些數據源分布在不同的計姓名、時(shí)間及采樣精度等。當 DataSocket從數據源加算機上。Iλ ataSocket可以理解為一種數據接插技術(shù)就載了新的數據時(shí)它將數據存放在一個(gè)本地的(w)t像將電源接到插座上一樣,它會(huì )自動(dòng)分解動(dòng)態(tài)變化的對象中該對象包括著(zhù)數據及其屬性。Dta> pocket aPi原始數據并及時(shí)送達目的地。會(huì )自動(dòng)將用戶(hù)的測量數據轉換為發(fā)送到網(wǎng)絡(luò )上的字節從定義可以看出 Data Socket具有以下特性流并在需要時(shí)將字節流轉換為原來(lái)的格式使用人員1) DataSocket用于動(dòng)態(tài)數據傳輸。不必關(guān)心數據的格式與通信協(xié)議。雖然有多種技術(shù)都支持在不同的應用之間共享數(5)通用性強。據包括TP/、D等但這些工具中的大部分都不Data Socket是一個(gè)基于URLs的、用于連接分布于任何地V凵中國煤化工算機測量與自動(dòng)化收稿日期2001-08-07數據的CNMHG個(gè)與協(xié)議無(wú)關(guān)、與語(yǔ)作者簡(jiǎn)介寇小眠1967—),男,研究生主要從事計算機體系言無(wú)關(guān)、與操作系統無(wú)關(guān)的A,它可以是 Activex控結構、基于虛擬儀器的圖像采集與處理系統、機器視覺(jué)與圖像件,個(gè) Labwindo/CⅥ的函數庫或 LabVIEw的子測量技術(shù)等領(lǐng)域的研究現任海泰公司副總師兼圖像部經(jīng)理。Ⅴs庫因此可以用在任何編程環(huán)境中。北京長(cháng)城航空測控技術(shù)研究所科技發(fā)展部多通道加載系統電話(huà)(010)5682811656862918417Data Socket技術(shù)及其應用2 DataSocket的工作原理后為Fale;對Is寫(xiě)來(lái)講,不寫(xiě)時(shí)為 False,寫(xiě)以后為T(mén)ru。后兩種模式是在數據發(fā)生變化時(shí)自動(dòng)引發(fā)讀/圖1描述了 DataSocket的體系結構。 DataSocket服寫(xiě)操作。務(wù)器的界面如圖2所示ata Socket通過(guò)統一資源定位URL來(lái)定位數據源和目標,它支持幾種URL前綴方式。在前綴后是data-LabVIeWsource-path。在數據特性( data attribute)中可以包括采樣率、操作者姓名、時(shí)間戳、數據量等信息來(lái)自于源的數據及其特性放在一個(gè)本地( Wdata對象中。DataSocket的定位格式舉例如下圖1 DataSocket體系結構dstp:// locn host/緩沖區名L沖區名宰自行定義用opmn來(lái)標識和識別一個(gè)緩?區卜可以有多名,變量名在reu或wrIte中識別,在變量表明其屬性機器標識,再絡(luò )標識計算機名,可以是1 ccblhost, evervhosL或指定的機器經(jīng)作輸的數據在一傳輸協(xié)議,可以是http,ftp、fle等圖2 DataSocket服務(wù)器3 DataSocket的使用DataSocket由 DataSocket api和 Data Socket server兩由于 DataSocket是一種數據接插技術(shù)信息發(fā)送部分組成。 DataSocket api提供了從多語(yǔ)言訪(fǎng)問(wèn)多種數據類(lèi)型的單一接囗 ata Socket server通過(guò)管理T(PIP通信為用戶(hù)提供并簡(jiǎn)化 Intemet通信采用 Data Socket server發(fā)布數據需要3個(gè)部分發(fā)} Translated Title布者服務(wù)器和接收者。發(fā)布者和接收者都是客戶(hù)端,}開(kāi)發(fā)儀器驅動(dòng)程序的高級源代碼工具發(fā)布者用于發(fā)布數據接收者用于接收數據。一個(gè)}·DataSocket Server最多可以支持1000個(gè)接收者和發(fā)布2001年11月27日 National Instruments發(fā)布了者。在 Data Socket Server Manager I中可以定義最大連接設備驅動(dòng)程序開(kāi)發(fā)包( NI-Device Driver Development Kit簡(jiǎn)稱(chēng) NI-Device DDK),種N設備軟件的數、最大數據對象個(gè)數以及哪些計算機可以作為數據}新代碼版本。利用 NI-Device DDK ANsI/IEE488發(fā)布者哪些計算機可以作為數據接收者這也就規定}2標準儀器的開(kāi)發(fā)者現在可以為其儀器編寫(xiě)獨立了數據訪(fǎng)問(wèn)的權限·于總線(xiàn)的驅動(dòng)程序。 NI-Device ddK是當今業(yè)內惟aSocket Ap包括4個(gè)基本動(dòng)作:em、rad、-的能夠幫助開(kāi)發(fā)者生成與總線(xiàn)特性通信方式無(wú)write、 close用它們可以從下面地方荻取數據}·關(guān)的I488.2儀器驅動(dòng)程序的工具包。O Data items on HIIP serversNI-Device ddK需要與基于(B的儀器一同@2 Data items on FIP servers≯·使用現在功能擴展到可支持附加的(B硬件接③ Local files口和設備,且無(wú)論操作系統為何。Nvie處理④ Data items on ole for Process control(OHC)}大部分E482指令包括信息交換協(xié)議因此yservers儀器開(kāi)發(fā)者不必再需要處理這些任務(wù)。同時(shí)以Data items on DSIP servers上這兩種新特性還能幫助開(kāi)發(fā)者們快捷方便地寫(xiě)DataSocket目前不支持對FIP( or hrp) servers的出儀器通信代碼減少總體儀器開(kāi)發(fā)時(shí)間寫(xiě)操作。NLDevice ddK是一整套先進(jìn)的C++源代碼DataSocket支持4種訪(fǎng)問(wèn)模式 AccessMode)Read現在}·包包含了實(shí)現№ Device應用的各種核心功能Write, ReadautoUpdater/ WriteAutoUpdate其中前兩個(gè)引和空的操作系統之間增加中國煤化工應用到儀器上而發(fā)單次操作此時(shí)用 Updataⅵ可以再次引發(fā)底層的讀無(wú)CNMH至沒(méi)有操作系統?；蛘邔?xiě)操作 Updata.wⅵ在DS讀前邊以讀到最新的數}據 Updata.ⅵ在寫(xiě)后邊使寫(xiě)操作完成。 Updated和sa-s是兩個(gè)狀態(tài)ⅵ對D讀來(lái)講不讀時(shí)為T(mén)nue讀以文文文文文人文文文文人文文人文文文人文文北京長(cháng)安自動(dòng)化工程集團鐵路公路隧道、煤氣石化站庫防爆監控系統電話(huà)(Ol065684527《測控技術(shù)》2002年第20卷第12期者和接收者之間就有明確的消息時(shí)效性表現在統工作過(guò)程中5臺計算機要在4個(gè)時(shí)間節點(diǎn) stepX(X①信息發(fā)送者和接收者之間沒(méi)有信息個(gè)數關(guān)系,=1234)上進(jìn)行現場(chǎng)狀態(tài)判斷以確定下一步的工并不是讀一次就少一條同一條信息可以被多次讀到;作則可以按照表1進(jìn)行數據和程序結構設計。系統②如果單發(fā)單收,信息接收者收不到信息如果采用主一從結構循環(huán)收發(fā)并確認的方式管理計算機信息接收者循環(huán)讀可以收到發(fā)送者當前發(fā)來(lái)的信息,為主機發(fā)送 DataSocket消息A臺現場(chǎng)工作計算機為不管讀多少次讀到的都是最后發(fā)來(lái)的信息從機收到 DataSocket消息后要回復管理計算機如果③信息接收者只能讀到讀信息運行后發(fā)送者發(fā)來(lái)管理計算機在給定的時(shí)間窗內沒(méi)有收到所有4臺工作的信息而不能讀到讀信息運行前發(fā)送者發(fā)來(lái)的信息。計算杋發(fā)來(lái)的確認信息則表示現場(chǎng)工作岀現問(wèn)題要這里可以將 Data Socket傳輸方式與串行口、磁盤(pán)給出錯誤信息。文件方式做個(gè)比較4結束語(yǔ)就時(shí)效性來(lái)說(shuō) datAsocket與RS232C串行口傳輸方式都優(yōu)于磁盤(pán)文件方式, DataSocket在循環(huán)延時(shí)為DataSocket非常適合于在大型的測控網(wǎng)絡(luò )中實(shí)時(shí)200ms以上(甚至到10s鄘都不會(huì )丟信息在200ms以協(xié)調各個(gè)功能計算機的工作取各功能計算機的當下會(huì )丟數指在我們的系統中)缺省的讀延時(shí)為1s,前工作狀態(tài)發(fā)布下一步的操作指令。一般采用主由于慢而且不穩定庀它不適合于傳輸文件。用磁盤(pán)文從結構循環(huán)收發(fā)方式管理計算機為信息發(fā)布源要確件傳輸方式不知道數據是否存在、是否已更新、何時(shí)更認各功能計算機收到后才能進(jìn)行后續工作。各功能計新的因此不適合于動(dòng)態(tài)數據算機為信息接收者收到后要告訴管理計算機才能進(jìn)就網(wǎng)絡(luò )拓撲結構來(lái)說(shuō)RS232C只能是點(diǎn)對點(diǎn)方表1數據和程序結構設計示例序號緩沖區屬性傳輸變量時(shí)間窗m備注式而 DataSocket可實(shí)現一對多和多對多方式因此,dsp :/kalle時(shí)以叫以60X-1234采用 DataSocket比較合適24/muk字符串100X=1234DataSocket是建立在1P/協(xié)議的上面所以網(wǎng)dsp/ krall∥/lael3:3perspex epok整型數絡(luò )帶寬和通信量不一樣,性能差別很大,但是布爾量18000X=1234DataSocket本身只增加了很小的網(wǎng)絡(luò )開(kāi)銷(xiāo),一些測試軟凵中國煤化工—柳口件表明在10 BaseT ethernet網(wǎng)上在機器之間傳輸速度行后續CNMH、性能及測控技術(shù)的可以達到320Kb/s因此主要的因素是網(wǎng)絡(luò )帶寬下面舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子假設系統中有1臺管理要求日益提高該技術(shù)將會(huì )得到廣泛的應用。計算機上位機廂和4臺現場(chǎng)工作計算機下位機通過(guò)局域網(wǎng)絡(luò )相連管理計算機的網(wǎng)絡(luò )標識為 manager,系