P2P技术在工业物联网中的应用

　　P2P技术介绍

　　P2P是(Peer to Peer)的缩写，即点对点通信，可以穿透通信双方的路由器，不经过服务器直接通信，从而减轻中心服务器的负担，缩短了通信距离。该技术已经在视频传输、文件传输等领域广泛使用。

　　P2P技术的核心

　　-通过UDP的NAT穿越，实现Internet两端不同内网的两台计算机直接点对点通信。

　　原理

　　-公网IP(Internet接口路由器外网IP)是变化的，通信开始时由P2P服务器，交换P2P双方的外网IP等信息。

　　-利用UDP可以穿越路由器的特点，直接通过UDP数据实现内网计算机通信。

　　1. PC A和PC B需要穿透路由器通信。

　　2. 双方将公网IP告诉P2P服务器。P2P服务器告诉PC A，PCB对方的IP

　　3. PC A和PC B，发到对方的IP直接通信。

　　P2P技术优势

　　-降低中心服务器负担。使得同时能够通信的数据量和通信的设备可以不断增加而不会显著增加服务器的负荷。这个方式正好和物联网设备众多的特点相符合。

　　-以最短路径通信，减少通信延时。P2P通过两点缩短通信延时：

　　(1)不通过服务器转发，没有服务器处理大量数据的延时。

　　(2)双方最短路径通信，无需通过服务器中转。

　　-无需公网IP：通信的双方都无需具有公网IP或者动态域名。

　　-无需端口映射：无需在路由器上做配置，比如端口映射等。

　　串口服务器

　　串口服务器：实现串口设备的网络化访问

　　传统内网串口服务器访问

　　需要动态域名+端口映射。

　　传统方式的缺点

　　动态域名+端口映射的缺点：

　　-动态域名软件需要在路由器上配置或者在内网计算机上运行，配置复杂。

　　-端口映射功能需要登录路由器进行配置，过于专业化。另外某些电信定制的路由器也无法登陆和配置。

　　-某些移动、联通的宽带没有公网IP，即动态域名也无实现设备的访问。

　　卓岚P2P串口服务器介绍

　　步骤：每个卓岚P2P串口服务器有一个ID，在网络的另外一端计算机上运行ZLVircom软件(或者开发库)，ZLVircom中添加这个ID，ZLVircom和P2P串口服务器建立P2P通信链路。无需动态域名和端口映射。

　　卓岚P2P串口服务器已经申请专利。

　　软件对接方式：

　　方式1：ZLVircom可以虚拟一个COM口，比如COM5，用户工控软件打开COM5即可将数据在远程的串口服务器串口上进行收发。

　　方式2：ZLVircom在计算机本地模拟一个TCP服务器端口，比如2000端口，用户软件连接上本地IP(127.0.0.1)的2000端口，即可在远程串口上进行数据收发。

　　P2P串口服务器连接图

　　ZLAN5103N和ZLVircom是P2P通信的双方，并且ZLVircom还负责使用方式1或者方式2和用户软件进行对接。

　　用户只要在ZLVircom中添加设备的ID即可方便地和全世界各地的P2P串口服务器通信。

　　P2P串口服务器使用步骤

　　设备端ZLAN5103N的设置

　　-5103N自动IP方式，上电后自动获得IP。

　　-5103N的LINK灯处于1秒闪烁状态，表示处于等待P2P连接状态。

　　上位机端的设置

　　-运行ZLVircom，进入P2P设备管理。

　　-点击添加。填写设备ID等，点击确定。

　　上位机端的设置

　　-看到P2P已经联通，即状态为内网、外网、代理中的1种。

　　-本地模拟端口2000已经工作，开始接受TCP连接。

　　上位机端的设置——TCP通信方式

　　-任何一个软件连接到本地(127.0.0.1)的2000端口可以通信。

　　上位机端的设置——虚拟串口方式

　　-任何本机的串口软件打开COM5可以和远程5103N串口通信。

　　卓岚P2P的优势

　　方便性

　　-整个系统中P2P双方都无需公网IP和端口映射。

　　-设备端上电即可使用。

　　-上位机端添加ID即可使用，添加一次后续开机自动连接自动开启模拟端口或者虚拟串口。

　　安全性

　　-用户管理，添加ID需要输入用户名和密码(参考之前的ID输入对话框)。所有用户只能连接自己的设备。密码采用军方认证安全密码算法。

　　-P2P联通成功后实际数据不通过服务器，直接双方通信，防止第三方使用数据。

　　免费服务

　　-卓岚承诺不收取P2P设备的服务器年费，设备终生免费使用P2P服务。

　　-免费提供服务器软件。为了推广P2P技术，卓岚为客户搭建自己的P2P服务器，只收取搭建人工费1000/次，软件终生免费使用。这样用户可以在无需卓岚P2P服务器参与下构建自己的P2P系统。

　　快速性

　　-由于P2P联通成功后不通过服务器转发，通信延时小，速度快。

　　-不会因为服务器所连接的设备数量增加而降低通信速度。

　　其它特性

　　-多用户访问：支持多个用户访问同一个P2P设备。

　　-支持远程修改设备波特率等参数，支持P2P远程升级设备固件。

　　-支持基于P2P的Modbus TCP网关功能。

　　-支持多主机功能：多个TCP同时访问一个设备不产生冲突。

　　-支持虚拟串口和本地模拟端口两种软件接口。

　　-支持普通串口服务器的IP+端口进行通信，方便无外网网络情况下直接局域网通信。