DataSocket技术及其应用

《测控技术》2002年第20卷第12期文章编号:1000-88292001)2-0036-03Data Socket技术及其应用Application of Data Socket Tools陕西海泰电子有限责任公司陕西西安71005)寇小明,杨高科,杜丽文摘要阐述了 DataSocket技术的起因、主要特点、工作是用来传输动态数据的而 Data Socket是专门用来在原理以及在实时测控网络方面的应用。测量与自动化应用中传输或发布动态数据的。关键词测控网络 ataSocket jRLs(2) DataSocket是一种 Internet编程与通信工具。中图分类号:II274虽然可以使用通常的文件/O函数、P/m函数文献标识码A和FIP/HIP请求在不同的应用之间、应用与文件之间、不同的计算机之间传输数据但是必需编写大量的Abstract: The motivation, specification and principle of源代码。 Datasκket通过为这些底层通信协议提供统Data Socket technolagy are discussed. How to implement it in-的A来极大地简化这项工作用户无需为不同的measure control net application is also provided数据格式和通信协议编写具体的程序代码这样不懂Key words: measure control net Data Socket: URLS得复杂的底层T(P编程的程序员就可以通过 tenet有效地传输原始数据并响应多个用户的请求。使用今天网络已经日益深入到人们的日常生活中, DataSocket在计算机之间传输数据就像在 Internet上用从局域网络到国际互联网络再到手机上网人们从这浏览器读Web页面一样简单种廉价高效的手段中得到了大量有价值的信息和数(3)数据定位简单。据。对于测量与自动化领域的研究人员来说单纯地Data Socket用类似于Web中的统一资源定位器传输静态数据已不能满足实际需要,他们希望通过(UR定位数据源JRL不同的前缀表示了不同的数Wb浏览器远程控制现场的测试仪器和对象,以提高据类型le为本地文件hup为超文本传输协议加为交互性、方便性和实时性。 DataSocket的岀现使得测控文件传输协议c表示访问的资源是Or(用于过程网成为可能控制的OE服务器st( Data Socket transfer protocol1 Data Socket技术说明来自 DataSocket服务器的实时数据(4)数据类型简单。DataSocket是№ ational Instruments提供的一种技术ata Socket使用一种增强数据类型来交换测量数和编程工具借助它可以在不同的应用程序和数据源据即数据属性这种数据属性可以是采样率、操作者之间共享数据而且通常这些数据源分布在不同的计姓名、时间及采样精度等。当 DataSocket从数据源加算机上。Iλ ataSocket可以理解为一种数据接插技术就载了新的数据时它将数据存放在一个本地的(w)t像将电源接到插座上一样,它会自动分解动态变化的对象中该对象包括着数据及其属性。Dta> pocket aPi原始数据并及时送达目的地。会自动将用户的测量数据转换为发送到网络上的字节从定义可以看出 Data Socket具有以下特性流并在需要时将字节流转换为原来的格式使用人员1) DataSocket用于动态数据传输。不必关心数据的格式与通信协议。虽然有多种技术都支持在不同的应用之间共享数(5)通用性强。据包括TP/、D等但这些工具中的大部分都不Data Socket是一个基于URLs的、用于连接分布于任何地V凵中国煤化工算机测量与自动化收稿日期2001-08-07数据的CNMHG个与协议无关、与语作者简介寇小眠1967—),男,研究生主要从事计算机体系言无关、与操作系统无关的A,它可以是 Activex控结构、基于虚拟仪器的图像采集与处理系统、机器视觉与图像件,个 Labwindo/CⅥ的函数库或 LabVIEw的子测量技术等领域的研究现任海泰公司副总师兼图像部经理。Ⅴs库因此可以用在任何编程环境中。北京长城航空测控技术研究所科技发展部多通道加载系统电话(010)5682811656862918417Data Socket技术及其应用2 DataSocket的工作原理后为Fale;对Is写来讲,不写时为 False,写以后为Tru。后两种模式是在数据发生变化时自动引发读/图1描述了 DataSocket的体系结构。 DataSocket服写操作。务器的界面如图2所示ata Socket通过统一资源定位URL来定位数据源和目标,它支持几种URL前缀方式。在前缀后是data-LabVIeWsource-path。在数据特性( data attribute)中可以包括采样率、操作者姓名、时间戳、数据量等信息来自于源的数据及其特性放在一个本地( Wdata对象中。DataSocket的定位格式举例如下图1 DataSocket体系结构dstp:// locn host/缓冲区名L冲区名宰自行定义用opmn来标识和识别一个缓?区卜可以有多名,变量名在reu或wrIte中识别,在变量表明其属性机器标识,再络标识计算机名,可以是1 ccblhost, evervhosL或指定的机器经作输的数据在一传输协议,可以是http,ftp、fle等图2 DataSocket服务器3 DataSocket的使用DataSocket由 DataSocket api和 Data Socket server两由于 DataSocket是一种数据接插技术信息发送部分组成。 DataSocket api提供了从多语言访问多种数据类型的单一接囗 ata Socket server通过管理T(PIP通信为用户提供并简化 Intemet通信采用 Data Socket server发布数据需要3个部分发} Translated Title布者服务器和接收者。发布者和接收者都是客户端,}开发仪器驱动程序的高级源代码工具发布者用于发布数据接收者用于接收数据。一个}·DataSocket Server最多可以支持1000个接收者和发布2001年11月27日 National Instruments发布了者。在 Data Socket Server Manager I中可以定义最大连接设备驱动程序开发包( NI-Device Driver Development Kit简称 NI-Device DDK),种N设备软件的数、最大数据对象个数以及哪些计算机可以作为数据}新代码版本。利用 NI-Device DDK ANsI/IEE488发布者哪些计算机可以作为数据接收者这也就规定}2标准仪器的开发者现在可以为其仪器编写独立了数据访问的权限·于总线的驱动程序。 NI-Device ddK是当今业内惟aSocket Ap包括4个基本动作:em、rad、-的能够帮助开发者生成与总线特性通信方式无write、 close用它们可以从下面地方荻取数据}·关的I488.2仪器驱动程序的工具包。O Data items on HIIP serversNI-Device ddK需要与基于(B的仪器一同@2 Data items on FIP servers≯·使用现在功能扩展到可支持附加的(B硬件接③ Local files口和设备,且无论操作系统为何。Nvie处理④ Data items on ole for Process control(OHC)}大部分E482指令包括信息交换协议因此yservers仪器开发者不必再需要处理这些任务。同时以Data items on DSIP servers上这两种新特性还能帮助开发者们快捷方便地写DataSocket目前不支持对FIP( or hrp) servers的出仪器通信代码减少总体仪器开发时间写操作。NLDevice ddK是一整套先进的C++源代码DataSocket支持4种访问模式 AccessMode)Read现在}·包包含了实现№ Device应用的各种核心功能Write, ReadautoUpdater/ WriteAutoUpdate其中前两个引和空的操作系统之间增加中国煤化工应用到仪器上而发单次操作此时用 Updataⅵ可以再次引发底层的读无CNMH至没有操作系统。或者写操作 Updata.wⅵ在DS读前边以读到最新的数}据 Updata.ⅵ在写后边使写操作完成。 Updated和sa-s是两个状态ⅵ对D读来讲不读时为Tnue读以文文文文文人文文文文人文文人文文文人文文北京长安自动化工程集团铁路公路隧道、煤气石化站库防爆监控系统电话(Ol065684527《测控技术》2002年第20卷第12期者和接收者之间就有明确的消息时效性表现在统工作过程中5台计算机要在4个时间节点 stepX(X①信息发送者和接收者之间没有信息个数关系,=1234)上进行现场状态判断以确定下一步的工并不是读一次就少一条同一条信息可以被多次读到;作则可以按照表1进行数据和程序结构设计。系统②如果单发单收,信息接收者收不到信息如果采用主一从结构循环收发并确认的方式管理计算机信息接收者循环读可以收到发送者当前发来的信息,为主机发送 DataSocket消息A台现场工作计算机为不管读多少次读到的都是最后发来的信息从机收到 DataSocket消息后要回复管理计算机如果③信息接收者只能读到读信息运行后发送者发来管理计算机在给定的时间窗内没有收到所有4台工作的信息而不能读到读信息运行前发送者发来的信息。计算杋发来的确认信息则表示现场工作岀现问题要这里可以将 Data Socket传输方式与串行口、磁盘给出错误信息。文件方式做个比较4结束语就时效性来说 datAsocket与RS232C串行口传输方式都优于磁盘文件方式, DataSocket在循环延时为DataSocket非常适合于在大型的测控网络中实时200ms以上(甚至到10s鄘都不会丢信息在200ms以协调各个功能计算机的工作取各功能计算机的当下会丢数指在我们的系统中)缺省的读延时为1s,前工作状态发布下一步的操作指令。一般采用主由于慢而且不稳定庀它不适合于传输文件。用磁盘文从结构循环收发方式管理计算机为信息发布源要确件传输方式不知道数据是否存在、是否已更新、何时更认各功能计算机收到后才能进行后续工作。各功能计新的因此不适合于动态数据算机为信息接收者收到后要告诉管理计算机才能进就网络拓扑结构来说RS232C只能是点对点方表1数据和程序结构设计示例序号缓冲区属性传输变量时间窗m备注式而 DataSocket可实现一对多和多对多方式因此,dsp :/kalle时以叫以60X-1234采用 DataSocket比较合适24/muk字符串100X=1234DataSocket是建立在1P/协议的上面所以网dsp/ krall∥/lael3:3perspex epok整型数络带宽和通信量不一样,性能差别很大,但是布尔量18000X=1234DataSocket本身只增加了很小的网络开销,一些测试软凵中国煤化工—柳口件表明在10 BaseT ethernet网上在机器之间传输速度行后续CNMH、性能及测控技术的可以达到320Kb/s因此主要的因素是网络带宽下面举一个简单的例子假设系统中有1台管理要求日益提高该技术将会得到广泛的应用。计算机上位机厢和4台现场工作计算机下位机通过局域网络相连管理计算机的网络标识为 manager,系