Falcon

Technology

JSON-RPC 规范 × MQTT 对接

Falcon 不发明新协议。它把 PLC 与 HMI 之间的串口通信，翻译成工程师早已熟悉的 JSON-RPC 2.0 消息，并直接通过 MQTT 发布与订阅。

通信接口

Falcon 一端接在现场的串口通信上，另一端以 MQTT 把数据交给你的系统。

连接位置支持方式
现场端：PLC ↔ HMI串口通信：RS-232、RS-422、RS-485
系统端：Falcon → MES / SCADA / 云端MQTT，消息格式为 JSON-RPC 2.0
PLC 与 HMI 之间使用以太网目前不支持

请通过询价表单告诉我们你的 PLC / HMI 型号与接线方式，我们会确认对应的通信协议与接线。

为什么是 JSON-RPC + MQTT

清晰的调用契约

JSON-RPC 2.0 定义了 method、params、id、result、error，请求与响应一一对应，错误码有标准可循。

工业物联网的通用语言

MQTT 轻量、支持 QoS 与保留消息，是 AIoT 与工业 4.0 最普遍的传输协议，几乎所有平台都能直接对接。

语言无关、平台无关

Python、Node.js、C#、Go，或 Node-RED、云端 IoT 服务，只要能收发 JSON 与 MQTT 就能集成。

一个 Broker 串起全部

监听数据、远程指令、系统状态都走同一个 MQTT Broker，架构简单、权限集中管理。

MQTT Topic 结构

每台 Falcon 以 Gateway ID 作为 Topic 前缀，按用途分为请求、响应、事件与状态。

Topic方向用途
falcon/{gw}/rpc/req客户端 → FalconJSON-RPC 请求（读写点位、控制、回放）
falcon/{gw}/rpc/res/{client}Falcon → 客户端对应 id 的 JSON-RPC 响应
falcon/{gw}/eventFalcon → 订阅者监听到的 PLC ↔ HMI 通信（JSON-RPC notification）
falcon/{gw}/statusFalcon → 订阅者在线 / 离线状态（retained + LWT）

请求与响应

客户端将请求发布到 rpc/req，并以 reply_to 指定响应 Topic；Falcon 执行后返回相同 id 的结果或错误。

请求：写入点位json
// Topic: falcon/line-01/rpc/req
{
  "jsonrpc": "2.0",
  "id": "c7f2-0001",
  "method": "tag.write",
  "params": {
    "tag": "D100",
    "value": 1250,
    "reply_to": "falcon/line-01/rpc/res/mes-01"
  }
}
响应：成功json
// Topic: falcon/line-01/rpc/res/mes-01
{
  "jsonrpc": "2.0",
  "id": "c7f2-0001",
  "result": {
    "tag": "D100",
    "value": 1250,
    "ts": "2026-11-04T08:15:02.481Z"
  }
}
响应：错误（标准 JSON-RPC 错误码）json
{
  "jsonrpc": "2.0",
  "id": "c7f2-0002",
  "error": {
    "code": -32602,
    "message": "Invalid params",
    "data": { "tag": "D9999", "reason": "out of range" }
  }
}

监听事件

Falcon 监听到 HMI 与 PLC 之间的通信时，会以不带 id 的 JSON-RPC notification 发布到 event Topic，任何订阅者都能实时获取。

JSON-RPC notificationjson
// Topic: falcon/line-01/event   (JSON-RPC notification, no id)
{
  "jsonrpc": "2.0",
  "method": "traffic.observed",
  "params": {
    "direction": "hmi->plc",
    "op": "read",
    "tags": { "D100": 1200, "M20": true },
    "ts": "2026-11-04T08:15:01.937Z"
  }
}

方法一览（示意）

方法以「领域.动作」命名，一眼就能看懂用途。

Method说明
tag.read读取一个或多个 PLC 点位的当前值
tag.write写入 PLC 点位（控制介入）
monitor.subscribe设置要监听并发布的点位范围
log.record开始 / 停止录制通信 log
log.replay回放指定 log，重现现场通信
system.info获取 Gateway 版本、状态与连接信息

Python 对接示例

用 paho-mqtt 不到 30 行就能订阅事件并读取点位。

client.pypython
import json, uuid
import paho.mqtt.client as mqtt

GW = "falcon/line-01"
ME = "mes-01"

def on_message(client, userdata, msg):
    print(msg.topic, json.loads(msg.payload))

client = mqtt.Client(mqtt.CallbackAPIVersion.VERSION2, client_id=ME)
client.on_message = on_message
client.connect("broker.local", 1883)
client.subscribe(f"{GW}/event")
client.subscribe(f"{GW}/rpc/res/{ME}")

req = {
    "jsonrpc": "2.0",
    "id": str(uuid.uuid4()),
    "method": "tag.read",
    "params": {"tags": ["D100", "M20"], "reply_to": f"{GW}/rpc/res/{ME}"},
}
client.publish(f"{GW}/rpc/req", json.dumps(req), qos=1)
client.loop_forever()

安全与可靠性

  • 支持 MQTT 账号密码认证与 TLS 加密连接
  • 可按 Topic 设置 ACL，区分只读监听与可写入的客户端
  • 写入操作必须通过明确的 JSON-RPC 方法，并可完整记录于 log
  • 以 QoS 1 与 LWT 确保指令送达与连接状态可观测

本页的 Topic 命名、方法名称与字段为示意示例，实际规格以产品技术文档为准。

Supported PLC

支持的 PLC 品牌

Falcon 支持产线常见的日系与台系 PLC，以串口通信（RS-232 / RS-422 / RS-485）连接，无需更换现有设备。

  • 三菱电机Mitsubishi Electric
  • 欧姆龙Omron
  • 台达电子Delta
  • 基恩士Keyence
  • 松下Panasonic
  • 东芝Toshiba
  • 丰炜Vigor
  • 山武（azbil）Yamatake
  • 理化工业RKC
  • 荏原Ebara

同一品牌按系列与通信协议支持程度不同。请通过询价表单告诉我们你的型号，我们会提供兼容性确认；列表以外的品牌也欢迎询问。 联系销售询价 →

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