1.C#跨平台物聯網通訊框架ServerSuperIO（SSIO）介紹
《連載 | 物聯網框架ServerSuperIO教程》1.4種通訊模式機制。
《連載 | 物聯網框架ServerSuperIO教程》2.服務實例的配置參數說明
《連載 | 物聯網框架ServerSuperIO教程》- 3.設備驅動介紹
《連載 | 物聯網框架ServerSuperIO教程》-4.如開發一套設備驅動，同時支持串口和網絡通訊。
《連載 | 物聯網框架ServerSuperIO教程》- 5.輪詢通訊模式開發及注意事項。
《連載 | 物聯網框架ServerSuperIO教程》- 6.並發通訊模式開發及注意事項
《連載 | 物聯網框架ServerSuperIO教程》- 7.自控通訊模式開發及注意事項
《連載 | 物聯網框架ServerSuperIO教程》- 8.單例通訊模式開發及注意事項
《連載 | 物聯網框架ServerSuperIO教程》- 9. 協議過濾器，解決一包多發、粘包、冗余數據
目 錄
10．持續傳輸大塊數據流的兩種方式（如：文件）... 2
10.1 概述... 2
10.2 大塊數據流的兩種傳輸方式... 2
10.2.1 協議數據包的方式... 2
10.2.2 請求長度、確認的方式... 3
10.3 實現持續傳輸大塊數據... 4
10.3.1 設計請求發送數據協議... 4
10.3.2 客戶端代碼實現... 4
10.3.3 ServerSuperIO框架的實現及注意事項... 7
10.4 運行效果... 11
10．持續傳輸大塊數據流的兩種方式（如：文件）
10.1 概述
以現在物聯網的現狀或是對物聯網的認知，特別是工業物聯網，必須具備集成多種數據源的能力。數據源大體分兩類：硬件產生和軟件產生。如下圖：
基於現實情況，作為物聯網框架必須具備各類數據的集成能力，以及各種應用場景。以數據大小為例，小到一次接收緩存承載能力范圍內的數據，大到超出一次接收緩存承載能力范圍的數據，只要網絡允許，都有可能。以前的連載文章都是以小的數據包為基礎介紹的，這篇文章介紹大塊數據流的傳輸方式。
10.2 大塊數據流的兩種傳輸方式
10.2.1 協議數據包的方式
這種方式是規定好數據包協議的開頭和結尾，把大塊數據分解成一定長度的小數據包，以協議頭+小數據包+協議尾的組合方式分批次進行數據傳輸。接收到每個批次的數據后，再進行數據校驗，拼裝數據，還原出完整的數據。示意圖如下：
這種方式存在以下幾個問題：
（1） 每個包的數據出現問題后，要進行數據補發。要設計好協議，完成補發機制。
（2）數據源是多種多樣的，例如：壓縮文件、序列化的文件、加密的文件等等，那么就存在每個小數據包的數據有可能會和協議頭或協議尾一致，甚至和CRC校驗一致的情況，從而導致數據無法正常校驗和解析，這時進行補發數據，可能出現同類情況是大概率事件。
選擇這種傳輸大塊數據流的方式，要根據現場的實際情況進行選擇，規避可能出現的風險，提高項目、產品整體的穩定性。
如果選擇這種方式，那么根據前面介紹的文章，就可以實現，網友可以自己動手實現。這篇文章主要介紹下面這種方式。
10.2.2 請求長度、確認的方式
客戶端先發送請求發送數據的命令，並且在命令標識本次要發送數據的長度。如果服務端接收到該請求命令后，根據判斷請求數據長度是否在允許范圍內，然后返回相同命令數據或其他確認數據給客戶端，標識是否允許發送該長度的數據信息。如果可以發送，那么客戶端則持續發送數據流，服務端也進行持續接收階段。示意圖如下：
針對這種數據傳輸的方式，ServerSuperIO專門提供了接口。下面進行詳細的介紹。
10.3 實現持續傳輸大塊數據
10.3.1 設計請求發送數據協議
請求發送0x62指令，共10個字節，校驗和為從“從機地址”開始的累加和，不包括“數據報頭”、“校驗和”和“協議結束”。
請求指令數據幀如下：
服務端接收到該請求命令后，返回同樣的命令信息給客戶端，客戶端則進入持續發送數據的狀態。
10.3.2 客戶端代碼實現
先發送請求數據命令，代碼如下：
private void btSendFile_Click(object sender, EventArgs e)
{
try
{
if (this._tcpClient == null)
{
return;
}
if (!File.Exists(this.txtFilePath.Text))
{
WriteLog("請選擇文件");
return;
}
byte[] backData = new byte[10];
backData[0] = 0x55;
backData[1] = 0xaa;//協議頭
backData[2] = byte.Parse(this.numericUpDown1.Value.ToString());//從機地址
backData[3] = 0x62;//命令
int count=(int)(new FileInfo(this.txtFilePath.Text)).Length;
byte[] countBytes = BitConverter.GetBytes(count);
backData[4] = countBytes[0];
backData[5] = countBytes[1];
backData[6] = countBytes[2];
backData[7] = countBytes[3];
byte[] checkSum = new byte[6];
Buffer.BlockCopy(backData, 2, checkSum, 0, checkSum.Length);
backData[8] = (byte)checkSum.Sum(b => b);//計算校驗和
backData[9] = 0x0d;
this._tcpClient.Client.Send(backData, 0, backData.Length, SocketFlags.None);
}
catch (SocketException ex)
{
Disconnect();
WriteLog(ex.Message);
}
}
接收到服務端的確認信息后，持久發送數據的代碼如下：
private void SendFile()
{
FileStream fs = null;
try
{
if (this._tcpClient == null)
{
return;
}
string fileName = this.txtFilePath.Text;
if (!File.Exists(fileName))
{
WriteLog("請選擇文件");
return;
}
WriteLog("開始傳輸>>");
byte[] sendBuffer = new byte[1024];
fs = new FileStream(fileName, FileMode.Open, FileAccess.Read, FileShare.Read);
long length = fs.Length;
int count = 0;
Stopwatch watch = new Stopwatch();
watch.Start();
while (length > 0)
{
int sendNum = fs.Read(sendBuffer, 0, sendBuffer.Length);
sendNum = _tcpClient.Client.Send(sendBuffer, 0, sendNum, SocketFlags.None);
length -= sendNum;
count += sendNum;
float percent = ((fs.Length - length) / (float)fs.Length) * 100.0f;
WriteLog("已傳:" + percent.ToString("0.00") + "%");
}
watch.Stop();
WriteLog("傳輸完畢!總數:" + count.ToString() + ",耗時:" + watch.Elapsed.TotalSeconds.ToString(CultureInfo.InvariantCulture));
}
catch (SocketException ex)
{
this.Disconnect();
WriteLog(ex.Message);
}
catch (Exception ex)
{
WriteLog(ex.Message);
}
finally
{
if (fs != null)
{
fs.Close();
fs.Dispose();
}
}
}
10.3.3 ServerSuperIO框架的實現及注意事項
客戶端的代碼實現基本上沒有什么好講的，主要是介紹基於ServerSuperIO框架，以設備驅動的方式是怎么實現的。注：以下自控模式實現。
- 1. 協議接口的實現
DeviceProtocol:ProtocolDriver接口有一個GetPackageLength(byte[] data, IChannel channel, ref int readTimeout)函數接口，data參數是請求發送數據的命令，channel參數是當前IO通道的實例，readTimeout是自定義返回接收數據長度所要使用的時間，如果返回值為0的話，則認為不進入持續接收數據任務。可以通過channel參數直接返回確認信息，具體代碼如下：
public override int GetPackageLength(byte[] data, IChannel channel, ref int readTimeout)
{
if (data == null || data.Length <= 0)
return 0;
readTimeout = 2000;
if (CheckData(data))
{
try
{
if (data[3] == 0x62) //發送文件請求
{
int length = BitConverter.ToInt32(new byte[] {data[4], data[5], data[6], data[7]}, 0);
if (length <= 1024*1024) //限制
{
int num = channel.Write(data);
if (num > 0)
{
Console.WriteLine("返回文件請求確認數據");
return length;
}
else
{
return 0;
}
}
else
{
return 0;
}
}
else
{
return 0;
}
}
catch (Exception)
{
return 0;
}
}
else
{
Console.WriteLine("校驗錯誤");
return 0;
}
}
2. 協議命令的實現
為了實現對大塊數據的處理，專門增加一個協議命令，用於解析、保存數據。代碼如下：
internal class DeviceFileCommand:ProtocolCommand
{
public override string Name
{
get { return CommandArray.FileData.ToString(); }
}
public override dynamic Analysis<T>(byte[] data, T t)
{
if (t != null)
{
string path = AppDomain.CurrentDomain.BaseDirectory + DateTime.Now.ToString("yyyyMMddHHmmss") + ".txt";
File.WriteAllBytes(path, t as byte[]);
return path;
}
else
{
return null;
}
}
}
- 3. 設備驅動調用協議，並驅動協議命令
在接收大塊數據流的時候，會把所有數據信息返回到設備驅動的Communicate接口，其中info參數的Data是當前請求數據的命令，BigData就是持續接收數據的信息，通過調用this.Protocol.DriverAnalysis協議接口驅動協議命令DeviceFileCommand。具體代碼如下：
public override void Communicate(ServerSuperIO.Communicate.IRequestInfo info)
{
string hexs = BinaryUtil.ByteToHex(info.Data);
OnDeviceRuningLog("接收>>" + hexs);
byte[] cmds = this.Protocol.GetCommand(info.Data);
CommandArray cr = (CommandArray)cmds[0];
dynamic obj = this.Protocol.DriverAnalysis<byte[]>(cr.ToString(), info.Data, info.BigData);
if (obj != null)
{
if (cr == CommandArray.RealTimeData)
{
_deviceDyn.Dyn = (Dyn)obj;
}
else if (cr == CommandArray.FileData)
{
OnDeviceRuningLog("文件存儲路徑：" + obj.ToString());
}
}
OnDeviceRuningLog("通訊正常");
}
- 4. 宿主程序服務實例配置注意事項
主要在配置參數中配置StartCheckPackageLength = true,在接數據的過程中會檢測相應設備驅動的協議接口GetPackageLength。
static void Main(string[] args)
{
DeviceSelfDriver dev2 = new DeviceSelfDriver();
dev2.DeviceParameter.DeviceName = "網絡設備";
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 = "服務1",
ComReadTimeout = 1000,
ComWriteTimeout = 1000,
NetReceiveTimeout = 1000,
NetSendTimeout = 1000,
ControlMode = ControlMode.Self,
SocketMode = SocketMode.Tcp,
StartReceiveDataFliter = true,
ClearSocketSession = false,
StartCheckPackageLength = true,
CheckSameSocketSession = false,
DeliveryMode = DeliveryMode.DeviceIP,
});
server.AddDeviceCompleted += server_AddDeviceCompleted;
server.DeleteDeviceCompleted+=server_DeleteDeviceCompleted;
server.Start();
server.AddDevice(dev2);
while ("exit" == Console.ReadLine())
{
server.Stop();
}
}
10.4 運行效果
圖片
視頻
2.[開源]C#跨平台物聯網通訊框架ServerSuperIO（SSIO）介紹
2.應用SuperIO（SIO）和開源跨平台物聯網框架ServerSuperIO（SSIO）構建系統的整體方案
3.C#工業物聯網和集成系統解決方案的技術路線（數據源、數據采集、數據上傳與接收、ActiveMQ、Mongodb、WebApi、手機App）
5.ServerSuperIO開源地址：https://github.com/wxzz/ServerSuperIO
物聯網&集成技術(.NET) QQ群：54256083