AiMaster300 IoT Programmable Edge Computing Gateway: Lua Script Custom Protocol Conversion

AiMaster300 Product Overview

AiMaster300是Lua script programmable IoT controller by Shenzhen Yitian Guanglian Technology Co., Ltd.，集成双Luavirtual machine、丰富的通信接口和强大的data处理能力，是工业物联网领域实现自定义协议转换、data采集、边缘计算和云端对接的高性能可编程平台。该控制器支持Lua脚本编程，用户可根据现场需求灵活开发各种应用逻辑，无需修改硬件即可实现复杂的工业通信和data处理功能。

AiMaster300支持最多4个Luavirtual machine并行运行，每个virtual machine独立执行脚本任务，提供TCP/IP Client/Server、Modbus Master、SQLdatabaseInterface、MQTTInterface、serial portCommunication、实时时钟、data转换等丰富的函数库，Built-in Code Library包含数十种通信示例，可快速开发各类工业物联网应用。

Key Product Features

• Lua脚本可编程：支持标准Lua脚本语言，灵活开发自定义应用逻辑，无需修改硬件
• 多virtual machine并行：支持最多4个Luavirtual machine同时运行（VM1目标port9100，VM2目标port9101），每个virtual machine独立执行任务
• 丰富的函数库：提供TCP/IP、Modbus Master、SQLdatabase、MQTT、serial port、RTC实时时钟、data转换等完整函数库
• Built-in Code Library：预置数十种通信示例代码，包括TCP Client/Server各种模式、Modbus轮询、databaseOperation、MQTT上云等，可直接调用生成
• database网关功能：支持直接连接database网关，执行SQL语句、存储过程，断网data本地存储自动补发
• 断点续传功能：通讯中断时data存储在本机Flash，通讯恢复后由后台服务自动补发，无需开发者干预
• 可视化编程环境：提供Windows编程界面，支持代码编辑、debug、保存上传至控制器运行

Programming Environment Description

编程界面

AiMaster300提供专用的Windows编程软件，界面包含以下功能：

• 代码项目管理：创建、open、保存项目文件
• Edit：Lua代码编辑器，支持语法高亮
• 从代码库生成代码（快捷键Ctrl+D）：从Built-in Code Library选择示例代码自动生成
• 代码库管理：管理用户自定义代码库
• 设置：配置网络参数、工作模式等
• 保存并上传至控制器运行（快捷键F9）：将代码上传到控制器并运行
• 保存当前项目至database（快捷键Ctrl+S）：保存项目文件

工作模式

• 调试模式：EnableDEBUG库及PrintFunction，适合开发调试阶段使用
• 成品模式：禁用调试功能，优化运行性能，适合正式部署

virtual machine配置

支持选择Luavirtual machineQuantity：1、2、3、4个，每个virtual machine独立运行脚本，可分配不同的通信port和任务。

Built-in Code Library

AiMaster300内置丰富的代码库，用户可通过"选择代码"功能直接调用示例代码，快速开发应用：

• Lua基础：Lua函数定义及使用、基本语法、基本例子、脚本调试
• 网络通信：Lua网络服务例子、TCP/IP Client各种模式、TCP/IP Server各种模式
• 工业协议：ModbusMaster终端函数库、Modbusvirtual machineInterface
• database：Sqldatabase接口函数、database操作例子
• 物联网：mqttvirtual machineInterface、云平台例子
• serial portCommunication：serial port函数、serial port轮询slave例子
• 系统功能：动态生成代码、定时器输入、基本输出、data转换、实时时钟
• 应用示例：通用TCP控制远程IO模块、无阻塞连续读取TCP/IP Server读写data等

Core Functions Detailed

TCP/IP ServerFunction

AiMaster300可作为TCP/IP Serverrun，支持多客户端同时连接：

• startserver：启动TCP/IP Server，可设置支持10个客户端同时连接
• 递增port模式：监听port范围7000-7009，接收超时可配置（如20秒）
• 透传模式：支持透传模式启动，实现serial portdata透明传输到网络
• srvwaitrec：等待TCP/IP Server触发接收消息，代码一直停止在此函数，收到data时被触发
• srvreadrecstr：从Server TCP/IP缓冲读取客户端data，data已被保存至缓冲
• srvresp：通知Server此客户端data处理已经完成
• 多客户端管理：支持关闭指定客户端连接、多客户端字符串通讯、多客户端轮询、多客户端透传等模式

TCP/IP ClientFunction

AiMaster300可作为TCP/IP Client主动连接远程服务器：

• startclient：启动客户端服务，以直读直写模式连接指定服务器IP和port
• cliwriteastr：向服务器发送stringdata
• clireadastr：从服务器接收stringdata
• cligetrhost：读取指定索引的客户服务的远程服务器IP和port
• 应用模式：支持hexadecimaldata主动上传、直接读写模式、模拟量通讯、主动上传字符串、主动轮询服务器等多种模式

database网关功能

AiMaster300支持直接连接database网关，实现工业data入库：

• connectodb：与database网关建立TCP/IPconnect，可配置连接参数
• data类型设置：
  • setval_string：设置字符串data
  • setval_float：设置浮点data，支持保留指定小数位
  • setval_int：设置整数data
  • setval_dt：设置日期时间data
• datachanged：判断data是否发生变化，仅在data变化时更新database，减少无效写入
• sql_insert：调用SQL insert向database插入一条data，添加失败时data存在本机Flash中，通讯恢复后自动补发
• sql_execproc：执行指定的存储过程，数组接收存储过程返回的结果集
• execsql：执行标准SQL语句，支持update、select、select count等操作
• 断点续传：断网时data存储在本机Flash，通讯恢复后由后台服务自动补发，无需开发者干预

Modbus MasterFunction

AiMaster300内置Modbus MasterFunction，可主动轮询Modbus RTUdevice：

• modmaster.readrtu：通过serial portreadModbus RTUdata，支持设置读取的serial port、Modbusslave站号、读取的寄存器数量、data格式等参数
• 返回dataParse：支持浮点数解析，可将读取的原始data转换为工程值
• 多设备轮询：支持循环轮询多个slavedevice，每个设备可配置不同的站号和寄存器

serial port通信功能

AiMaster300提供灵活的serial port通信函数：

• lib_uart.queryuart：用serial port执行一次轮询，queryuart为serial port轮询函数，可发送任意data并接收slave返回data
• lib_uart.uart_rxnw：非阻塞式接收serial portdata，支持设置超时时间，达到超时未收到data则返回第一个字节后继续执行后续命令
• Custom Protocol：支持发送任意data，可以为任意data，但需要符合slave的通讯协议规范
• data打印：debug.printarray可打印数组内容，方便调试

系统功能

• rtc.getdatetime：读取实时时钟时间和日期
• syslib.ossleep：currentvirtual machine睡眠指定毫秒数，释放CPU资源，参数有效值为0~60000毫秒
• 多virtual machine调度：多个virtual machine通过sleep函数主动让出CPU，实现协作式多任务
• data转换：提供丰富的data类型转换函数，支持数值型和字符串型dataParse

Typical Application Development Examples

example1：Modbusdata采集入库

通过modmaster.readrtureadModbus RTUdevicedata，判断data变化后通过sql_insert写入database，断网时data本地存储自动补发。

example2：TCP透传服务器

通过startserver启动TCP Server，支持10个客户端同时连接，使用srvwaitrec等待data、srvreadrecstrreaddata、srvresp完成处理，实现serial portdata透传到网络。

example3：主动上传至云平台

通过startclient连接云服务器，使用cliwriteastr定时上传采集data，clireadastr接收云端下发的控制指令。

example4：自定义协议轮询

使用lib_uart.queryuart发送自定义协议帧，receiveslave返回data，解析后进行处理或上传。

Technical Specifications

Typical Application Scenarios

• 工业data采集入库：采集Modbusdevicedata，直接写入SQLdatabase，断网自动补发
• 协议转换网关：通过Lua脚本实现任意serial port协议到TCP/IP、MQTT的转换
• 边缘计算控制器：在本地完成data处理、逻辑判断、报警输出，减少云端压力
• 自定义协议设备联网：支持任意serial port协议设备的data采集和上传
• 云平台对接：通过MQTT或TCP主动上传data至各类云平台
• 多设备集中监控：多virtual machine并行运行，同时处理多个通信任务和设备