设备监控技术详解

前言

第1章 绪论

1.1 概述

1.2 设备的概念

1.2.1 设备的定义

1.2.2 设备多样性

1.2.3 计算机和设备主要接口

1.2.4 设备的参数

1.2.5 虚拟设备

1.3 设备的监控

1.3.1 设备监控的目的

1.3.2 设备接口的监控通用性

1.3.3 对通信设备的监控

1.3.4 对计算机的监控

1.4 设备监控的编程层次

1.4.1 有线无线网络接口的协议层次

1.4.2 串口Modem接口的协议层次

1.4.3 USB1394接口的协议层次

1.4.4 SCSI卡多功能IO卡接口的协议层次

1.5 设备监控通信协议的差异

1.5.1 从设备通信方式上看差别

1.5.2 从协议格式上看差别

1.5.3 从命令间的关系上看差别

1.5.4 从对外展示方式上看差别

1.6 计算机和通信之间的有趣争论

1.6.1 传输层要不要建立连接之争

1.6.2 计数方法之争

1.6.3 计量单位之争

1.6.4 数据的存储顺序之争

1.7 硬件设计中的Bug

1.7.1 协议冲突而导致的Bug

1.7.2 特殊操作而导致的Bug

1.7.3 设计而导致的Bug

第2章 通用算法和例程

2.1 进制转换

2.1.1 数值的表示形式

2.1.2 数据的加权表达式

2.1.3 数值与字符串之间的转换

2.1.4 任意进制之间的互换

2.1.5 各进制小数的表示

2.2 位的操作

2.2.1 移位操作

2.2.2 读取指定位

2.2.3 写入指定位

2.3 设备文件

2.4 “校验和”算法

2.4.1 “异或”算法

2.4.2 CRC算法

2.4.3 “求和”算法

2.4.4 “补码求和”算法

2.4.5 可视字符算法

2.5 编程实例1：通用校验和计算程序

2.5.1 程序主界面

2.5.2 程序代码

2.6 编程实例2：仿真设备

2.6.1　程序主界面

2.6.2 设备的《用户操作手册》

2.6.3 程序分析

2.6.4 程序代码

第3章 串口设备监控

3.1　串口概念

3.1.1 串行通信的概念

3.1.2 串口的标准

3.1.3 串口的名称

3.1.4 串口分类

3.1.5 串口参数

3.1.6 串口的优缺点

3.2 串口设备接口

3.2.1 标准串口模块外形实物图

3.2.2 主机机箱上带的串口

3.2.3 主板上引接的串口

3.2.4 主板总线转换的串口

3.2.5 主机其他接口转换的串口

3.2.6 串口交换机

3.3 串口线的制作和转换

3.3.1 串口引脚定义

3.3.2 串口的转换与连接线制作

3.3.3 连接实例：几种典型连接线制作

3.4 串口组网方式

3.4.1 串口直连

3.4.2 USB-HUB方式组网

3.4.3 串口交换机组网

3.4.4 并联方式

3.4.5 串口连接线的检测与保护

3.5 串口应用程序

3.5.1 查看系统中的串口

3.5.2 超级终端

3.5.3 命令行的串口操作命令

3.5.4 串口交换机的WWW配置

3.6 串口设备通信协议

3.6.1 自定义的串口协议

3.6.2 串口工业事实标准：MODBUS协议

3.6.3 音视频领域的标准：VDCP协议

3.6.4 通信类设备的串口协议

3.6.5 通用串口协议分析机

3.7 编程接口

3.7.1 以设备文件的API方式进行读写

3.7.2 基于COM组件的串口控件MSComm

3.7.3 PComm控件

3.7.4 IPSerial控件

3.7.5 nMODBUS编程接口简介

3.8 串口通信调试和编程技巧

3.8.1 调试技巧

3.8.2 编程技巧

3.9 编程实例1：串口仿真设备

3.10 编程实例2：基于设备文件的本地串口通用调试工具

3.10.1 程序主界面

3.10.2 程序分析

3.10.3 程序代码

3.11 编程实例3：基于MSComm控件的本地串口通用调试工具

3.11.1 程序主界面

3.11.2 程序分析

3.11.3 程序代码

3.12 编程实例4：基于PComm控件的本地串口通用调试工具

3.12.1 程序主界面

3.12.2 程序分析

3.12.3 程序代码

3.13 编程实例5：基于IPSerial控件的网络串口通用调试工具

3.13.1 程序主界面

3.13.2 程序分析

3.13.3 程序代码

3.14 编程实例6：串口的监听

3.14.1 程序主界面

3.14.2 程序代码

第4章 网口设备监控

4.1 网口概念

4.1.1 网线实物图

4.1.2 网口外形实物图

4.1.3 网口交换机实物图

4.1.4 引脚定义

4.1.5 网口接头的连接

4.1.6 BNC网口简介

4.1.7 基于TCPIP的光口网络简介

4.1.8 基于TCPIP的无线网络简介

4.2 TCPIP协议编程

4.2.1 Socket中几个重要的概念

4.2.2 Windows socket结构

4.2.3 Windows socket转换类函数

4.2.4 Windows socket通信类函数返回值

4.2.5 Windows socket通信类函数

4.2.6 Windows socket的IO模式

4.2.7 轻量级TCPIP协议栈概述

4.3 网口设备工业标准协议：SNMP协议

4.3.1 SNMP协议

4.3.2 SNMP的API

4.4 网口设备标准协议：MODBUS over TCP

4.4.1 MODBUS over TCP协议层次

4.4.2 MODBUS over TCPIP协议与SNMP协议的对比

4.5 网口设备的协议实例

4.5.1 通过网口监控设备与通过网口与计算机通信的不同

4.5.2 支持TCPUDP的设备协议实例

4.5.3 支持SNMP的设备协议实例

4.5.4 高层应用的设备协议实例

4.6 编程实例1：网口仿真设备

4.7 编程实例2：SNMP通用读设工具

4.7.1 程序主界面

4.7.2 程序代码

4.8 编程实例3：串口和网口的通信网关

4.8.1 程序主界面

4.8.2 程序代码

4.9 编程实例分析：微软命令行SnmpUtil工具源码分析

第5章 SCSI接口设备监控

5.1 SCSI概念

5.1.1 SCSI简介

5.1.2 SCSI的类型

5.1.3 SCSI设备的连网

5.1.4 SCSI外形实物图

5.1.5 iSCSI简介

5.2 操作系统下的SCSI设备

5.3 基于SCSI适配器的ASPI编程技术

5.3.1 ASPI编程的初始工作

5.3.2 ASPI的命令详解

5.3.3 ASPI的命令返回值的判断

5.4 SCSI协议格式

5.4.1 SCSI协议规定的外围设备

5.4.2 SCSI协议的命令结构

5.4.3 SCSI协议的最小强制命令集

5.4.4 SCSI协议的部分设备强制命令集

5.4.5 SCSI协议的可选命令集

5.5 SCSI硬盘的编程技术简介

5.6 SCSI磁带机磁带库的编程技术

5.6.1 磁带与磁带驱动器

5.6.2 磁带库的结构

5.6.3 磁带库检测命令行工具

5.6.4 磁带库的SCSI命令

5.6.5 SCSI的返回值

5.6.6 操作同步的处理机制

5.7 编程实例1：SCSI接口设备通用检测程序

5.7.1 程序主界面

5.7.2 程序代码

5.8 编程实例2：SCSI磁带机磁带库监控程序

5.8.1 程序主界面

5.8.2 程序代码

第6章 电话线接口设备的监控

6.1 电话线接口概念

6.1.1 Modem实物图

6.1.2 电话线接口引脚和接线

6.2 Modem的AT指令集监控设备

6.3 电话线应用程序

6.3.1 通过超级终端拨号

6.3.2 命令行的电话拨号

6.3.3 电话线的双机互联

6.4 通过TAPI的API监控设备

6.4.1 TAPI概述

6.4.2 TAPI的主要返回值

6.4.3 TAPI的主要结构

6.4.4 TAPI的主要API

6.5 编程实例：通过AT指令集的电话拨号程序

6.5.1 程序主界面

6.5.2 程序代码

第7章 其他类型接口设备的监控

7.1 并口设备的监控

7.1.1 并口实物图和引脚定义

7.1.2 查看并口

7.1.3 基于控制台的并口编程

7.1.4 基于WinIO的并口编程

7.2 基于高层API的设备监控

7.3 基于Web应用的设备监控

7.3.1 基于Web应用设备的监控原理

7.3.2 Win Inet编程接口

7.4 基于数据采集卡的监控

7.4.1 数据采集卡的作用

7.4.2 数据采集卡实物图

7.4.3 数据采集卡主要参数

7.4.4 数据采集系统的构成

7.4.5 基于数据采集卡的监控

7.5 编程实例：基于Web的设备监控

7.5.1 简易Web服务器的构建

7.5.2 原理分析

7.5.3 程序主界面

7.5.4 程序代码

第8章　物联网设备的监控

8.1 物联网概念

8.1.1 物联网的定义

8.1.2 物联网的层次

8.1.3 物联网的发展和现状

8.1.4 层次体系

8.1.5 核心技术

8.2 物联网的技术

8.2.1 条形码识别技术

8.2.2 射频识别技术

8.2.3 传感器技术

8.2.4 GPS技术

8.2.5 Zigbee无线网络

8.2.6 无线传感器网络

8.2.7 Ad Hoc网络

8.2.8 云计算技术

8.3 物联网与互联网的关系

8.3.1 物联网内部的问题

8.3.2 互联网接入技术

8.3.3 物联网对互联网的接入

8.4 物联网设备监控的实例

后记

附录A 本书容易混淆概念说明

附录B 详解ASCII码

参考文献

《设备监控技术详解》是设备监控领域的权威著作，资深专家10余年工作经验结晶。理论全面，系统讲解了设备监控的技术原理和方法；实践性强，包含大量基于真实设备的、经过实践检验的编程实例。在具体内容上，首先详细介绍了各类设备通用的接口、通信协议、算法以及监控程序开发方法，然后着重讲解了串口、网口、SCSI接口、电话线接口、并口等主流设备的监控技术、原理和方法。对于监控设备的管理者和监控程序的软件开发工程师而言，《设备监控技术详解》是不可多得的参考资料。
　　《设备监控技术详解》分为8章。第1章讲述几种主要接口中的定义、术语，以及一些通用的、共同的概念和常识，将主流接口分为四大类，了解这几个层次有助于了解设备监控中各个接口的协议构成。第2章介绍通用的算法和例程。第3章介绍串口监控的所有细节，包括概念、接口分类、接线制作、不同接口间的转换、操作系统提供的接口应用程序，以及串口事实的工业标准MODBUS协议，最后以大量的串口实例详细解析了每一种技术和API的编程实现方式。第4章主要讲解网口通信，首先对TCP/UDP协议进行了详述，以期能进行自定义类协议的开发，然后着重介绍SNMP协议，同样以大量的实例说明了此类监控软件的开发。第5章详细介绍SCSI接口的编程API，以实例的方式介绍了SCSI接口设备的监控技术。第6章介绍以电话线为主的电话、手机、传真设备的监控方式。第7章介绍并口的监控、基于Web应用的设备监控和基于数据采集卡的监控。第8章讲解设备监控在物联网中的应用，从设备接入以及物联网与互联网接口的角度，阐述了物联网中的设备监控技术。
　　本书对每种主要设备都给出了编程接口介绍和编程实例，全面而真实地验证了书中提出的概念与方法。随书光盘包含了示例代码，方便读者参照使用。