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反向RPC详解

本文档面向新手读者，介绍反向RPC的概念、工作原理及在ThingsGatewayRuntime中的配置使用方法。

什么是反向RPC？​

基本概念​

RPC（远程过程调用） 是一种让一台计算机调用另一台计算机上程序的通信方式。

反向RPC 是传统RPC的"反向"应用：

模式说明类比
传统RPC客户端主动调用服务端方法顾客主动去餐厅点餐
反向RPC服务端被动接受外部系统的写入请求餐厅准备好菜品等待顾客来取

通信模型​

反向RPC通信模型

适用场景​

场景说明典型应用
远程控制上位机远程控制现场设备启停设备、调整参数
数据下发配置参数下发到设备设定阈值、配方下发
命令执行执行特定的设备操作设备复位、校准操作

ThingsGatewayRuntime反向RPC架构​

架构层次​

反向RPC架构

调用流程​

  1. 外部系统发起写入请求
  2. 协议适配层接收请求
  3. 检查权限（变量RPC使能、设备写入权限）
  4. 执行变量写入
  5. 返回执行结果

协议配置详解​

一、OPC UA反向RPC​

协议特点​

特性说明
安全性高支持证书认证和加密通信
跨平台平台无关的通信协议
工业标准广泛应用于工业自动化

配置步骤​

步骤一：创建OPC UA Server设备

  1. 在网关配置中创建新通道
  2. 选择OPC UA Server驱动
  3. 配置服务器参数

步骤二：配置服务器属性

参数说明默认值
OpcUaStringUrlOPC UA服务地址（分号分隔，可设置多个URL）opc.tcp://127.0.0.1:49321
BigTextApplicationName应用名称标识ThingsGateway OPC UA Server
SecurityPolicy是否启用安全策略false
UserName用户名（为空时允许匿名访问）空
Password密码空
ServerCertificateName服务器证书名称空
IsAllVariable是否启用全部变量false

步骤三：配置变量属性

属性说明设置值
DataType变量数据类型根据实际需求选择，默认Object

使用方法​

外部OPC UA客户端连接到网关后，可直接写入对应的节点，网关会自动将数据写入到对应变量。OPC UA Server会自动根据设备名称和变量名称创建节点结构。

常见问题​

问题原因解决方案
连接被拒绝证书未信任导入证书到信任列表或设置SecurityPolicy为false
认证失败用户名密码错误检查UserName和Password配置
节点不存在变量未正确配置确认变量已添加到设备中

二、Modbus Slave反向RPC​

协议特点​

特性说明
简单可靠协议简单，易于实现
广泛支持几乎所有工业设备都支持
主从架构主站发起请求，从站响应

工作原理​

网关作为Modbus从站，等待外部主站的写入请求：

外部主站 ────写入命令(功能码06/16)────▶ 网关(从站) ────▶ 变量写入
         ◀───────响应结果────────

寄存器映射​

寄存器类型功能码地址范围用途
线圈(Coil)01读/05写00001-09999开关量输出
保持寄存器03读/06写/16写40001-49999模拟量输出

配置步骤​

步骤一：创建Modbus Slave设备

  1. 添加新通道（TCP Service或串口）
  2. 选择Modbus Slave驱动
  3. 配置从站参数

步骤二：配置从站属性

参数说明示例值
Station默认站号1
ModbusTypeModbus类型Tcp
DeviceRpcEnable允许RPC写入true

步骤三：配置变量映射

变量属性说明示例
ServiceAddress从站变量地址"40001"
VariableRpcEnable允许RPC写入true
DataType数据类型Int16/Float

使用方法​

外部Modbus主站通过写入对应寄存器地址，网关自动将数据写入到映射的变量。

测试验证​

使用Modbus调试工具（如Modbus Poll）：

  1. 配置连接参数（IP、端口、从站地址）
  2. 执行写入操作
  3. 观察网关日志和变量值变化

三、Web API反向RPC​

协议特点​

特性说明
简单易用基于HTTP协议，易于集成
跨平台任何支持HTTP的平台都可使用
RESTful标准的REST API设计

接口说明​

接口方法说明
/api/variable/writePOST写入变量值
/api/variable/valueGET读取变量值
/api/auth/loginPOST登录获取Token

配置步骤​

步骤一：启用Web API服务

Web API服务默认在网关启动时自动运行，端口6100。

步骤二：配置变量RPC属性

在变量属性中启用RPC写入权限。

步骤三：获取认证Token

登录后获取Token，后续请求需携带Token。

使用方法​

请求示例：

POST /api/variable/write
Header: Authorization: Bearer {"{token}"}
Body: {
  "variableName": "temperature_setpoint",
  "value": 28.5
}

响应示例：

{
  "code": 200,
  "msg": "success",
  "data": { "success": true }
}

认证说明​

项目说明
认证方式JWT Token
Token有效期默认15天（可通过JWTOptions.ExpiredTime配置，单位分钟）
默认账号admin / 111111

四、MQTT反向RPC​

协议特点​

特性说明
轻量级协议开销小，适合低带宽环境
发布/订阅解耦的消息传递模式
IoT友好广泛应用于物联网场景

主题设计​

主题说明示例
写入请求接收写入请求gateway/rpc/write
写入响应返回执行结果gateway/rpc/write/Response
数据请求触发数据推送gateway/rpc/quest

消息格式​

写入请求消息：

{
  "device": "Device1",
  "variable": "temperature_setpoint",
  "value": 28.5
}

响应消息：

{
  "requestId": "xxx-xxx-xxx",
  "success": true,
  "message": "写入成功"
}

配置步骤​

步骤一：配置MQTT连接

参数说明示例值
IPIP地址localhost
Port端口1883
ClientId客户端IDgateway_client

步骤二：配置RPC主题

参数说明示例值
RpcWriteTopicRPC写入Topicgateway/rpc/write
RpcQuestTopic数据请求Topicgateway/rpc/quest
QosLevelQoS等级AtMostOnce

步骤三：配置变量RPC属性

变量属性说明设置值
VariableRpcEnable允许RPC写入true

QoS等级说明​

等级说明适用场景
0最多一次，可能丢失非关键数据
1至少一次，可能重复一般场景
2恰好一次关键数据

常见问题​

Q1: RPC写入失败，提示"权限不足"​

解决方案：

  1. 检查变量属性中VariableRpcEnable是否为true（Modbus Slave / MQTT）
  2. 检查设备属性中DeviceRpcEnable是否为true（Modbus Slave / MQTT）
  3. 检查用户角色是否有对应权限

Q2: OPC UA连接被拒绝​

解决方案：

  1. 将客户端证书导入服务器信任列表
  2. 确保客户端和服务端安全策略一致（SecurityPolicy配置）
  3. 检查防火墙规则
  4. 若不需要安全策略，可设置SecurityPolicy为false

Q3: MQTT消息丢失​

解决方案：

  1. 提高QoS级别至至少1
  2. 检查主题配置是否正确
  3. 启用客户端自动重连

Q4: Web API Token过期​

解决方案：

  1. Token有效期默认为15天（可通过JWTOptions.ExpiredTime配置），过期需重新登录
  2. 在Token即将过期时调用刷新接口

附录​

术语解释​

术语解释
RPC远程过程调用，一种计算机通信协议
反向RPC服务端被动接受外部调用的RPC模式
OPC UA开放平台通信统一架构，工业通信标准
Modbus一种广泛应用于工业领域的通信协议
MQTT消息队列遥测传输协议，轻量级IoT协议
QoS服务质量等级

相关链接​

提示

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最后由 Diego 于 更新