[MOXA] 什麼是NPort - MOXA NPort系列簡介

NPort是MOXA旗下的序列設備伺服器(Serial Device Server)，主要的功能是提供序列設備與各種網路連接的能力，無論是乙太網路、無線網路、甚至行動網路；在現今常見的網路通訊與傳統的序列通訊之間，NPort在其中作為伺服器的角色為雙方提供服務，使雙方發送出的訊息經由NPort的處理之後，可以正確的傳送到另外一端。

Benefits of NPort

作為工業自動化的基礎設備，NPort以工業等級的硬體規格，提供了諸如寬溫、突波保護、訊號隔離等功能，強化在惡劣環境中，NPort穩定運行的可靠性；除此之外NPort也提供了許多軟體功能，讓NPort在使用上更便利、更彈性，也提供更穩定的資料傳輸能力。

Host Reliability

• Maximum Connection允許多達8台(NPort 5000系列支援4台)備援主機同時自動接收序列數據，可以確保資料傳送到所有備援主機中。
• Command by Commande(NPort 6000系列)允許多台主機同時發送命令與接收序列數據，可以讓不同主機可以同時各自存取相同設備中的資料。

Network Reliability

• MOXA的Turbo Ring網路備援也支援NPort系列(NPort 6000、S8450系列)，提供小於20ms的網路快速復原機制，確保資料傳輸的穩定。
• NPort在硬體介面上提供了Dual-LAN的規格(NPort CN2600系列)，雙MAC與雙IP提供使用者無論是在同主機或不同主機的備援上有更多應用彈性。

Device Reliability

• COM Grouping(NPort 5000、IA5000、IA5000A、IA5000AI-M12系列)可以將不同NPort的序列埠綁定為單一個序列埠，讓主機可以一次對多個序列設備傳輸資料，也避免多次相同的設定來加速部屬設備的時間。
• NPort支援基於UART的軟體流量控制，識別序列設備的流量控制訊號，給予序列設備足夠的緩衝時間來處理資料。
• Data Buffer(NPort 6000、CN2600、W2X50A系列)可以在主機端網路斷線時，將序列設備送出的資料暫存，等到主機端連線恢復後再將資料送出。

Module of NPort

NPort相關的型號有非常多，在MOXA官網的Serial Device Servers產品中，NPort系列相關產品分為了六大類，分別為General Device Servers、Combo Device Servers、Wireless Device Servers、Industrial Device Servers、Terminal Servers、與Serial Embedded Modules。

General Device Servers

General Device Servers是NPort中最基本、最通用的系列，序列埠有1、2、4、8、16埠多種選擇；除此選擇的多樣性之外，NPort 5100A、5200A、P5150A系列提供了IEC 61000-4-5突波保護的能力，其中NPort P5150A還提供了支援IEEE 802.3af的PoE功能。

當需要8埠以上的序列埠時，NPort 5600、5600-DT、5600-DTL系列可以提供高埠數的選擇，NPort 5600最高支援16埠，採用19吋機櫃式機身，並使用RJ45接頭縮減接頭占用的空間，同時提供110-240VAC、48VDC、與88-300VDC多樣的電源選擇；NPort 5600-DT、5600-DTL最高支援8埠，採用一般桌上型機身，提供DB9或RJ45的接頭選擇，NPort 5600-DT在機身上有設計一組螢幕與按鈕，可以讓使用者快速的設定NPort的IP位址。

Combo Device Servers

Combo Device Servers中的NPort系列會與其他種類的設備組合，例如NPort IA5000A-I/O、IAW5000A-I/O內建了6或12個DIO點，並且可以透過MQTT取得序列或者I/O的資料，同時也內建SDK可以將序列以及I/O的資料透過MQTT上傳至Azure或阿里雲。

而NPort S8000、S9450I、S9650I系列則是內建了網管型交換機，支援QoS、IGMP-snooping/GMRP、VLAN、LACP、SNMPv1/v2c/v3、RMON等多種網管功能，以及Turbo Ring、Turbo Chain、RSTP、與STP網路備援，同時也提供多樣的光纖與乙太網路的介面組合；而NPort S9450I、S9650I系列更支援IEC-61850標準，使其可以應用於變電站系統中。

Wireless Device Servers

Wireless Device Servers中的NPort系列支援IEEE 802.11 a/b/g/n無線通訊，包括NPort IAW5000A-I/O、W2150A、與W2250A系列，該系列可以讓無線網路、乙太網路、與序列通訊三方透過NPort互相進行傳輸，在設備處於移動狀態的環境中非常適用，例如無人搬運車、吊車等。

為了提供穩定的無線傳輸，該系列的NPort支援Fast Roaming功能，使NPort在場域中的AP之間可以快速切換，避免封包因為斷線而遺失；同時也支援Data Buffer的功能，如果無線網路真的斷線時，提供序列資料離線儲存空間，等連線重新建立之後再將資料送出。

Industrial Device Servers

Industrial Device Servers中的NPort系列是針對特別的工業環境特別設計的NPort設備，NPort IA5000A、IA5000系列針對危險場域設計，通過了C1D2、ATEX、與IECEx等認證，同時也提供突波保護、隔離保護等功能，確保使用上的安全性與穩定性。

NPort 5000AI-M12系列則是針對鐵道環境設計的系列，符合EN 50121-4、EN 50155標準，採用薄型機身設計，方便安裝於車廂狹小的空間中，並且採用M12接頭，確保線路在車輛行進時的震動中，依舊可以保持連接的穩定性。

Terminal Servers

Terminal Servers中的NPort系列是用於終端機(Terminals)、數據機(Modems)、Data Switches、大型電腦(Mainframe Computers)、與POS設備，該系列設備提供了許多特殊的軟體功能，使其可以與特定的序列設備通訊，CN2510與CN2600提供了最多16埠的介面，經常應用於電信機房中的各種終端設備、電信設備、網路設備的管理上。

NPort 6000系列做為NPort中的高階產品，提供了高達32埠的埠數選擇，而且除了擁有許多特殊的軟體功能之外，NPort 6000系列更基於IEC 62443標準，特別強化資料傳輸的安全性，使其在工業自動化的資安上提供更好的防護能力。

Serial Embedded Modules

Serial Embedded Modules中的產品稱使用MiinePort作為系列名稱，包含了MiinePort E1、MiinePort E2、MiinePort E3、MiinePort W1、與NE-4100；該系列為嵌入式模組，可以與使用者自行開發的機板上結合，讓機板上的序列訊號可以透過NPort的功能，轉換為乙太網路或者無線網路的方式傳送，節省使用者開發相同功能的時間。

Using NPort

NPort可以快速的幫使用者解決序列與網路轉換的問題，但NPort並非隨插即用的設備，還是需要透過基本的設定才可以讓NPort上線使用；NPort的基本設定可以分為三個部分，網路設定、序列設定與Operation Mode設定。

Network Settings

對電腦而言，電腦是向NPort傳送訊息，NPort再將訊息傳送給序列設備，或者NPort將序列設備的訊息透過網路傳送給電腦；為了讓電腦與NPort之間可以正確的收送訊息，無論是在怎樣的網路架構下，都必須設定NPort網路參數，諸如IP位址、子網路遮罩、閘道等；除此之外，NPort也支援許多網路功能，例如SNMP、NTP、或者Accessible IP List等。

Serial Settings

對序列設備而言，序列設備與NPort的關係和電腦與NPort的關係相同，所以也必須正確的設定NPort的序列參數，使得序列設備與NPort之間可以正確的收送訊息；使用者要依據序列設備的序列規格，來設定Baud rate、Data bits、Stop bits、與Parity等參數。

Operation Mode Settings

Operation Mode是NPort針對不同應用環境中，提供的序列與網路轉換模式，模式的選擇必須依照網路端主機的需求來選擇，例如主機是以TCP Server的模式進行通訊，則NPort的Operation Mode就必須設定為TCP Client。

NPort支援非常多種Operation Mode，某些較為特殊的Operation Mode只有特定的型號有支援，而在絕大多數的應用環境中，Real COM/TTY Mode、TCP Server Mode、TCP Client Mode、Pair Connection Mode這幾種基本的Operation Mode已經足以應付。

TCP Server/Client Mode的用法就如同上述所說的，而Pair Connection Mode用於點對點的連線，例如兩台序列的PLC需要互相通訊，就可以使用該模式；比較特別的是Real COM/TTY Mode，該模式需要在主機中安裝驅動程式，將主機的乙太網路孔映射到NPort的序列埠上，藉此在主機中虛擬出一個序列埠，這相對的限制了乙太網路端的設備必須要能安裝驅動程式。