[实用新型]一种云端穿透型串口服务器

说明书

技术领域

本实用新型属于互联网技术领域，涉及一种云端穿透型串口服务器。

背景技术

随着网络和现代信息技术的发展，设备的联网需求逐渐明显。一些应用需要对分布于各地的设备进行远距离监控。像机房监控、自助银行系统通信、办公楼自动控制系统等应用中，本身已经有完整的网络布线，能否利用已有的网络设施实现设备的通信。面对已经有成千上万原有的串口设备已存在，对这些设备的大批量改造显然不是一蹴而就的，作为暂时的解决方案——将串口转化为网口的串口联服务器就应运而生了。

串口服务器，采用嵌入式技术，能够将RS-232/485/422串口转换成TCP/IP网络接口，实现RS-232/485/422串口与TCP/IP网络接口的数据双向透明传输。使得串口设备能够立即具备TCP/IP网络接口功能，连接网络进行数据通信，扩展串口设备的通信距离。串口服务器的应用领域很广，适用于工业控制、楼宇智能化、自助银行系统、能源控制、智慧农业大棚、水源监测等领域。

随着物联网应用的发展，具有云端透传功能的串口服务器，将成为连接硬件设备和互联网的纽带。在满足传统的数据透传的基础上，能直接在云端服务器的应用层获取数据接口，无需单独架设通信的私有服务器，将大幅度提升项目的开发效率、降低企业的技术成本和开发周期；这种支持宽泛的底层硬件通信协议、具备传感网动态节点的管理功能、以及兼容局域网和广域网互联互通的高度智能化串口服务器，将更加适用于智慧城市的各行各业。

目前，市场上的串口服务器，它们的区别主要是MCU选型和通讯方式不同。其中处理能力强的串口服务器，主要采用linux系统的ARM系列，其次是采用UCOS等系统的M3、M4系列；通信方式有RJ45型串口服务器、WiFi型串口服务器、GSM型串口服务器、GPRS型串口服务器。不同厂家生产的串口服务器，传输稳定性、通信效率和安全性各有特色。

传统串口设备的联网方式、通信流量等虽然不同，但是联网过程大体相似。利用串口服务器，实现传统串口设备的联网，需要有三个方面的准备工作。

(1)传统设备的串口调试，确保与串口服务器对接成功。

(2)配置串口服务器与应用层通信服务器的通信参数。例如，应用层通信服务器的IP、端口、心跳包、通信协议等。

(3)企业需要在内网或外网，部署专门的通信服务器，实现设备联网后的连接，负责数据的转发或存储。部署通信服务器的开发周期和技术成本，对于一般企业不可低估。

上述过程，对于设备快速联网，仍旧存在大量的开发调试工作；存在的问题很多，有时甚至影响项目的进程。

可见，现有的串口服务器存在如下缺陷：

1、传统串口服务器，在硬件层和网络层需要一个双向的配置过程，调试过程较为麻烦；

2、需要企业针对其硬件设备专门部署通信服务器，项目联网的设备不多时，增加了企业的技术成本。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在的上述问题，提供一种云端穿透型串口服务器，本实用新型所要解决的技术问题是如何利用穿透的方式临时将串口转化为网口。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种云端穿透型串口服务器，其特征在于，本串口服务器包括硬件部分和软件部分，其中硬件部分包括主控MCU，以及与主控MCU连接的以太网模块、WiFi模块、蓝牙模块、ZigBee模块和电源电路；软件部分包括串口服务器控制程序和通讯联网程序，所述以太网模块集成板载FLASH、GPIO、ADC和TCP/IP协议栈，其引出串口引脚、ADC引脚、GPIO引脚、PWM引脚、复位引脚和电源引脚，所述WiFi模块、蓝牙模块和ZigBee模块通过同步接收发生器USART与主控MCU相联。

以太网通信，目前支持RJ45和WiFi通信；其中WiFi模块采用ESP8266，该模块价格低、性能稳定、开源性高、功能强等特点，板载FLASH用于存储程序和数据。ESP8266支持2.4-GHz IEEE802.11b/g/n、支持WPA/WPA2安全加密模式、内置10位高精度ADC、内置TCP/IP协议栈、待机消耗功率小于1.0mW、工作温度范围-40～125℃。该模块共22个外接引脚，串口、ADC、GPIO、PWM、复位、电源等接口均引出开发者可供使用。

在上述的一种云端穿透型串口服务器中，所述蓝牙模块采用HC－05蓝牙模块，采用V2.0标准协议，串口模块工作电压3.3V。