在物聯網體系中，經常用到RTU（遠端終端單元），RTU是負責對現場訊號、工業裝置的監測和控制，通常由訊號輸入/出模組、微處理器、有線/無線通訊裝置、電源及外殼等組成，由微處理器控制，並支援網路系統。

　　在物聯網應用平臺上，需要通過RTU與現場裝置對接，採集現場資料、控制裝置，通過網路與RTU連線，主要是採用Modbus TCP協議。

　　Modbus是應用於電子控制器上的一種通用語言。通過此協議，控制器相互之間、控制器經由網路（例如乙太網）和其它裝置之間可以通訊。它已經成為一種通用工業標準。有了它，不同廠商生產的控制裝置可以連成工業網路，進行集中監控。此協議定義了一個控制器能認識使用的訊息結構，而不管它們是經過何種網路進行通訊的。它描述了一個控制器請求訪問其它裝置的過程，如何迴應來自其它裝置的請求，以及怎樣偵測錯誤並記錄。它制定了訊息域格局和內容的公共格式。

　　物聯網應用軟體開發，需要與RTU介面，為了方便軟體開發，降低對物聯網裝置的依賴，Modbus模擬軟體也就出現，對此，物聯網開發人員應該很熟悉，但是對於普通網際網路開發人員，還是很陌生的，為此，此文介紹ModbusTCP模擬軟體使用和基於Netty的RTU java介面開發。

1、ModbusTCP模擬

　　ModbusSlave（軟體官方網站地址）是一個從站裝置模擬軟體，它用於接收主裝置的命令包，並回送資料包；可用於測試和除錯Modbus主站裝置，便於觀察Modbus通訊過程中的各種報文。ModbusPoll及ModbusSlave支援ModbusRTU, ASCII,TCP/IP等協議。

　　首先，瞭解MODBUS支援的部分功能程式碼，以十進位制表示，如下表所示。

　　引數設定：
　　點選選單“Setup”中“Slave Definition.. F2”進行引數設定，會彈出如下圖對話方塊

　　其中：
　　（1）Slave ID：裝置ID；
　　（2）Function：對應上表所對應的Modbus功能，例如本文所選用的“03 Holding Register…”，與下文Java程式碼“見類ReadHoldingRegistersResponse ”所對應。
　　（3）Address：暫存器地址；
　　（4）Quantity：數量。

　　開啟ModbusSlave軟體，為方便起見，本文采用預設的地址（localhost，與下文第二段程式碼對應“見類ClientForTests ”），功能碼，暫存器數量，單擊Connection->connect，在彈出的視窗設定connection為TCP/IP，埠Port設定為30502，點選OK，如下圖所示，從端配置完畢。

　　注意：
　　（1）本文連線Connection採用Modbus TCP/IP協議；
　　（2）網路地址為本地地址，127.0.0.1；
　　（3）埠與下文第二段程式碼“見類ClientForTests”中的地址和埠設定為“30502”；
　　（4）選擇“Ignore Unit ID”，如果不選擇，測試程式返回空值。

2、基於Netty實現RTU介面

　　本文Java程式碼，來源於modjn（https://github.com/klymenek/modjn），基於Netty 4.x實現Modbus TCP客戶端和服務端（Modbus TCP client/server implementation in Java with Netty 4.x）。

package de.gandev.modjn.example;

import de.gandev.modjn.ModbusClient;
import de.gandev.modjn.entity.exception.ConnectionException;
import de.gandev.modjn.entity.exception.ErrorResponseException;
import de.gandev.modjn.entity.exception.NoResponseException;
import de.gandev.modjn.entity.func.response.ReadCoilsResponse;
import de.gandev.modjn.entity.func.response.ReadHoldingRegistersResponse;

import java.util.logging.Level;
import java.util.logging.Logger;
/**
 * @author XiaoYW
 *
 */
public class TestModbusSlave {

    public static void main(String[] args) {
        ModbusClient modbusClient = ClientForTests.getInstance().getModbusClient();

        ReadCoilsResponse readCoils = null;
        try {
            readCoils = modbusClient.readCoils(12321, 5);
        } catch (NoResponseException | ErrorResponseException | ConnectionException ex) {
            Logger.getLogger(Example.class.getName()).log(Level.SEVERE, ex.getLocalizedMessage());
        }
        System.out.println(readCoils);

        ReadHoldingRegistersResponse readHolding = null; 
        try {
            readHolding = modbusClient.readHoldingRegisters(2200,10);
        } catch (NoResponseException | ErrorResponseException | ConnectionException ex) {
            Logger.getLogger(Example.class.getName()).log(Level.SEVERE, ex.getLocalizedMessage());
        }
        System.out.println(readHolding);
        modbusClient.close();
    }
}

　　客戶端測試程式碼，如下文所示。

package de.gandev.modjn.example;

import de.gandev.modjn.ModbusClient;
import de.gandev.modjn.entity.exception.ConnectionException;
import java.util.logging.Level;
import java.util.logging.Logger;

/**
 *
 * @author ares
 */
public class ClientForTests {

    private final ModbusClient modbusClient;

    private ClientForTests() {
        modbusClient = new ModbusClient("localhost" /*
                 * "192.168.1.55"
                 */, 30502); //ModbusConstants.MODBUS_DEFAULT_PORT);

        try {
            modbusClient.setup();
        } catch (ConnectionException ex) {
            Logger.getLogger(ClientForTests.class.getName()).log(Level.SEVERE, null, ex);
        }
    }

    public ModbusClient getModbusClient() {
        return modbusClient;
    }

    public static ClientForTests getInstance() {
        return ClientAndServerHolder.INSTANCE;
    }

    private static class ClientAndServerHolder {

        private static final ClientForTests INSTANCE = new ClientForTests();
    }
}

　　以Java應用程式執行，執行結果：

ReadCoilsResponse{byteCount=1, coilStatus={0, 3}}
ReadHoldingRegistersResponse{byteCount=20, 
inputRegisters={register_0=2, register_1=0, register_2=0, register_3=3, register_4=0, register_5=0, register_6=8, register_7=0, register_8=0, register_9=0}}

參考：