AiMaster300物联网可编程엣지 컴퓨팅 게이트웨이：Lua스크립트사용자 정의 프로토콜转换方案

AiMaster300제품 개요

AiMaster300은(는)Lua스크립트可编程IoT 컨트롤러，통합双Lua虚拟机、丰富的통신 인터페이스和强大的데이터处理能力，是工业物联网领域实现사용자 정의 프로토콜转换、데이터采集、边缘계산和云端对接的高性能可编程平台。该제어기支持Lua스크립트编程，用户可根据现场需求灵活개발各种적용逻辑，无需修改硬件即可实现复杂的工业통신和데이터处理功能。

AiMaster300支持最多4个Lua虚拟机并行运行，每个虚拟机独立执行스크립트任务，提供TCP/IP Client/Server、Modbus Master、SQL데이터库인터페이스、MQTT인터페이스、시리얼 포트통신、实时时钟、데이터转换等丰富的函数库，内置代码库包含数十种통신예제，可快速개발各类工业物联网적용。

产品核心特点

• Lua스크립트可编程：支持표준Lua스크립트언어，灵活개발自定义적용逻辑，无需修改硬件
• 多虚拟机并行：支持最多4个Lua虚拟机同时运行（VM1目标포트9100，VM2目标포트9101），每个虚拟机独立执行任务
• 丰富的函数库：提供TCP/IP、Modbus Master、SQL데이터库、MQTT、시리얼 포트、RTC实时时钟、데이터转换等完整函数库
• 内置代码库：预置数十种통신예제代码，包括TCP Client/Server各种모드、Modbus轮询、데이터库操作、MQTT上云等，可直接调用生成
• 데이터库게이트웨이功能：支持直接연결데이터库게이트웨이，执行SQL语句、存储过程，断网데이터本地存储自动补发
• 断点续传功能：通讯中断时데이터存储在本机Flash，通讯恢复后由后台服务自动补发，无需개발者干预
• 可视化编程환경：提供Windows编程界面，支持代码편집、디버깅、저장上传至제어기运行

编程환경설명

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、열기、저장项目文件
• 편집：Lua代码편집器，支持语法高亮
• 从代码库生成代码（快捷键Ctrl+D）：从内置代码库选择예제代码自动生成
• 代码库管理：管理用户自定义代码库
• 设置：설정네트워크매개변수、工作모드等
• 저장并上传至제어기运行（快捷键F9）：将代码上传到제어기并运行
• 저장当前项目至데이터库（快捷键Ctrl+S）：저장项目文件

工作모드

• 디버깅모드：활성화DEBUG库及Print功能，适合개발디버깅阶段使用
• 成品모드：禁用디버깅功能，优化运行性能，适合正式部署

虚拟机설정

支持选择Lua虚拟机数量：1、2、3、4个，每个虚拟机独立运行스크립트，可分配不同的통신포트和任务。

内置代码库

AiMaster300内置丰富的代码库，用户可通过"选择代码"功能直接调用예제代码，快速개발적용：

• Lua基础：Lua函数定义及使用、基本语法、基本例子、스크립트디버깅
• 네트워크통신：Lua네트워크服务例子、TCP/IP Client各种모드、TCP/IP Server各种모드
• 工业프로토콜：ModbusMaster终端函数库、Modbus虚拟机인터페이스
• 데이터库：Sql데이터库인터페이스函数、데이터库操作例子
• 物联网：mqtt虚拟机인터페이스、클라우드 플랫폼例子
• 시리얼 포트통신：시리얼 포트函数、시리얼 포트轮询下位机例子
• 系统功能：动态生成代码、定时器입력、基本출력、데이터转换、实时时钟
• 적용예제：通用TCP控制远程IO模块、无阻塞连续읽기TCP/IP Server读写데이터等

核心功能详解

TCP/IP Server功能

AiMaster300可作为TCP/IP Server运行，支持多클라이언트同时연결：

• 시작server：启动TCP/IP Server，可设置支持10个클라이언트同时연결
• 递增포트모드：监听포트范围7000-7009，수신超时可설정（如20秒）
• 透传모드：支持透传모드启动，实现시리얼 포트데이터透明传输到네트워크
• srvwaitrec：대기TCP/IP Server触发수신消息，代码一直정지在此函数，收到데이터时被触发
• srvreadrecstr：从Server TCP/IP缓冲읽기클라이언트데이터，데이터已被저장至缓冲
• srvresp：通知Server此클라이언트데이터处理已经完成
• 多클라이언트管理：支持닫기指定클라이언트연결、多클라이언트문자串通讯、多클라이언트轮询、多클라이언트透传等모드

TCP/IP Client功能

AiMaster300可作为TCP/IP Client主动연결远程服务器：

• 시작client：启动클라이언트服务，以直读直写모드연결指定服务器IP和포트
• cliwriteastr：向服务器보내기string데이터
• clireadastr：从服务器수신string데이터
• cligetrhost：읽기指定索引的客户服务的远程服务器IP和포트
• 적용모드：支持16진법데이터主动上传、直接读写모드、模拟量通讯、主动上传문자串、主动轮询服务器等多种모드

데이터库게이트웨이功能

AiMaster300支持直接연결데이터库게이트웨이，实现工业데이터入库：

• connectodb：与데이터库게이트웨이建立TCP/IP연결，可설정연결매개변수
• 데이터유형设置：
  • setval_string：设置문자串데이터
  • setval_float：设置浮点데이터，支持保留指定小数位
  • setval_int：设置整数데이터
  • setval_dt：设置日期时间데이터
• 데이터changed：判断데이터是否发生变化，仅在데이터变化时更新데이터库，减少无效쓰기
• sql_insert：调用SQL insert向데이터库插入一条데이터，추가失败时데이터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수신存储过程返回的结果集
• execsql：执行표준SQL语句，支持update、select、select count等操作
• 断点续传：断网时데이터存储在本机Flash，通讯恢复后由后台服务自动补发，无需개발者干预

Modbus Master功能

AiMaster300内置Modbus Master功能，可主动轮询Modbus RTU设备：

• modmaster.readrtu：通过시리얼 포트읽기Modbus RTU데이터，支持设置읽기的시리얼 포트、Modbus下位机站号、읽기的레지스터 수량、데이터형식等매개변수
• 返回데이터분석：支持浮点数분석，可将읽기的原始데이터转换为엔지니어링值
• 多设备轮询：支持循环轮询多个下位机设备，每个设备可설정不同的站号和레지스터

시리얼 포트통신功能

AiMaster300提供灵活的시리얼 포트통신函数：

• lib_uart.queryuart：用시리얼 포트执行一次轮询，queryuart为시리얼 포트轮询函数，可보내기任意데이터并수신下位机返回데이터
• lib_uart.uart_rxnw：非阻塞式수신시리얼 포트데이터，支持设置超时时间，达到超时未收到데이터则返回第一个바이트后继续执行后续命令
• 사용자 정의 프로토콜：支持보내기任意데이터，可以为任意데이터，但需要符合下位机的통신 프로토콜사양
• 데이터打印：debug.printarray可打印数组콘텐츠，方便디버깅

系统功能

• rtc.getdatetime：읽기实时时钟时间和日期
• syslib.ossleep：当前虚拟机睡眠指定毫秒数，释放CPU자료，매개변수有效值为0~60000毫秒
• 多虚拟机调度：多个虚拟机通过sleep函数主动让出CPU，实现协作式多任务
• 데이터转换：提供丰富的데이터유형转换函数，支持数值型和문자串型데이터분석

典型적용개발예제

예제1：Modbus데이터采集入库

通过modmaster.readrtu읽기Modbus RTU设备데이터，判断데이터变化后通过sql_insert쓰기데이터库，断网时데이터本地存储自动补发。

예제2：TCP透传服务器

通过시작server启动TCP Server，支持10个클라이언트同时연결，使用srvwaitrec대기데이터、srvreadrecstr읽기데이터、srvresp完成处理，实现시리얼 포트데이터透传到네트워크。

예제3：主动上传至클라우드 플랫폼

通过시작client연결云服务器，使用cliwriteastr定时上传采集데이터，clireadastr수신云端下发的控制指令。

예제4：사용자 정의 프로토콜轮询

使用lib_uart.queryuart보내기사용자 정의 프로토콜帧，수신下位机返回데이터，분석后进行处理或上传。

기술매개변수

典型적용시나리오

• 工业데이터采集入库：采集Modbus设备데이터，直接쓰기SQL데이터库，断网自动补发
• 프로토콜转换게이트웨이：通过Lua스크립트实现任意시리얼 포트프로토콜到TCP/IP、MQTT的转换
• 边缘계산제어기：在本地完成데이터处理、逻辑判断、报警출력，减少云端压力
• 사용자 정의 프로토콜设备联网：支持任意시리얼 포트프로토콜设备的데이터采集和上传
• 클라우드 플랫폼对接：通过MQTT或TCP主动上传데이터至各类클라우드 플랫폼
• 多设备集中监控：多虚拟机并行运行，同时处理多个통신任务和设备