南北向接口 目录一、前言二、南&北2.1 计算机中的南&北2.2 物联网中的南&北三、结尾 一、前言

一、前言

先扯点题外话,
本文算是我在博客园写的第一篇博客,以前一直用的是CSDN,因为那边人相对较多(比较有存在感才去用)。
不过最近发现每次博客公布后,都会有人点赞评论加转发,而且是一下子好几个。一般来讲,这是好事情,说明你写的博客有人看并表示认可。但实际上,这些点赞的号似乎都是机器人,它们几乎不写原创博客,就转载别人的文章...总之看不到一点“活人”的气息。当然,这不影响我写博客,因为我写博客只是为了总结和记录,不恰流量。尽管如此,还是有一种被羞辱了的感觉。

也没有拉踩的意思,反正介于上述原因,加上种种契机,决定用博客园试试。

博客园一直给我一种复古、稳健的感觉,如果把CSDN比作一个刚踏入校园的大学生或者刚进入职场的新人,博客园应该是一个沉稳的中年程序员。

闲话有点多,这段主要是为了试试编辑器手感。
下面切入正题。
背景:
我现在公司是研发生产销售自动化设备的,其中新设备是用汇川PLC控制的。
最近领导下了一个任务,说要做一个大屏看板来展示设备的生产数据,而设备是分散在全球各地的。所以,设备数据必然要通过某种方式远传到本地。
恰巧汇川有几款远传模块产品,因此我也不纠结选型,直接看汇川的产品就行。
远传模块并不是什么复杂的东西,可以简单理解为一个装有流量卡的模块,它可以通过有线/无线的方式连入设备网络,并将指定数据采集上传。

下面是该模块的一张面板图。可以看到模块面板布局比较清晰,底部是电源和485、232通信针脚,中间是两个网口和天线插口,上面是指示灯。

我还注意到,有张规格配置表如下,

它出现“北向接口”和“南向接口”两个词,不禁让我感到好奇。
于是就有了本文。

二、南&北

2.1 计算机中的南&北

学过计算机的应该有听过南北桥。
南桥(South Bridge)与北桥(North Bridge)指的是位于主板上的两枚芯片(组)。

以CPU(插槽)的位置为北,在CPU的下方,靠近CPU(即偏北的),是北桥;远离CPU(即偏南),是南桥。(上北下南嘛)

北桥用来处理高速信号,通常处理CPU、内存、图形加速端口、PCI以及南桥之间的通信。
从设计上来讲,因为北桥芯片与CPU通信密切,为了提高性能而缩短传输距离,故得离CPU近一些。也正因为高速传输且通信密切,故北桥芯片组通常会覆盖散热片。

南桥用来处理低速信号,主要负责I/O总线之间的通信,如PCI总线、USB、LAN、ATA、SATA、各种外设控制器等。
相对于北桥(芯片)来讲,南桥数据量较小,故南桥一般没有覆盖散热片。南桥不与CPU直接连接,而是通过一定方式与北桥连接。

注意:
这里介绍的南北桥是较旧的概念了,计算机硬件更新很快,现在有的北桥已经集成至CPU芯片中,有的南桥也覆盖了散热片,你得知道上述内容并不绝对。

2.2 物联网中的南&北

在物联网中,也有南北概念,就是南北向接口。
其中,北向接口(Northbound Interface)指的是较低层级的设备向高层级连接接口,通常在架构的顶部,即连接上位机的接口。

南向接口(Southbound Interface)则相反,是指高层级向低层级设备的连接接口,通常在架构底部,即连接下位机的接口。

看下面物联网系统结构拓扑图,

图中智能网关这个角色,与文章开头的汇川远传模块类似。
远传模块规格配置中的北向接口是连接外网的WAN(Wide Area Network)口,在该图中是智能网关上与上位机相连的接口。配置中的南向接口则是连接局域网的LAN口,该图中是智能网关上与下位机相连的接口。
在实际环境中,南向接口通常是连在现场交换机上(细心的你可能还会发现南向接口不一定是网口,甚至不一定是看得见的物理接口,暴露的485、232引脚、甚至是无线接收器都可以是南向接口,只要它是用来与下位机通信);北向接口同理,只要它是与上位机通信的,一般就是连到上位机网络的交换机中、或者它可以发出无线信号被上层级系统接收。

三、结尾

本文主要通过对一款远传模块产品的参数展开,学习物联网中南北接口以及计算机中南北桥的概念。
单开一篇博客讲两者,是因为仅凭它的名称,很难将其与实物联系起来。故需了解它们处于怎样的一个层次结构中,才能牢记名称含义。

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