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以太网串口转换器的发展方向

供稿:武汉波仕电子有限公司 2012/11/8 15:43:59

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以太网串口转换器也叫以太网串口服务器,是一种把RJ-45以太网口转换为RS-232/RS-485串口的产品,可以实现TCP/IP协议与串口通信协议之间的透明转换,也就可以把串口产品接入以太网。以太网串口转换器已经出现差不多十年了。经过不断的竞争,现在已经形成新厂家仍然不断涌现、产品极度同质化、价格不断走低的局面。这个行业的出路在哪里?必须有新的突破!产品必须升级换代!本文以波仕电子的产品为例介绍了以太网串口通信产品的最新进展,也代表了以太网转换器的发展方向。

1、有线以太网向无线WIFI升级

WiFi串口通信产品的出现代表有线的以太网串口转换器的升级换代。在有线以太网串口转换器已经出现并且打开市场之后,厂家很自然就想到了将有线的以太网升级到无线的以太网---这就是WiFi串口通信产品了。

无线的产品与有线产品相比优势在于无需布线所以使用更加方便,但是WiFi串口产品本身却比有线的以太网串口转换器复杂。WiFi串口之所以复杂,是因为它涉及到两个领域:属于IT的无线WiFi技术以及属于工业通信的RS-232/RS-485串口通信。要保护用户的投资成本,wifi串口转换器应该做到同时支持有线以太网和无线WIFI的通用。

波仕电子新推出了一种有线无线通用的WiFi串口转换器AP232L。AP232L体积非常小,只有(57*57*31mm)AP232L就是一种带RS-232/485/422串口的无线路由器AP。产品也可以直接将有线的以太网或者无线WiFi信号转换为RS-232/485/422,可以虚拟成为本地串口,支持串口透明传输。

 

 

 

 

 

 

 

 

     用以太网或者WIFI网卡搜索AP232L并且连接,即可扩展出串口。AP232L不仅可以作为无线路由器(默认模式),还可以作为无线热点模式、WDS模式、无线客户端等共四种模式,所有这些模式的更改和配置都可以通过AP232L内置的设置页面来完成,AP232L默认的IP地址为:192.168.1.1。用浏览器打开这个IP地址,页面非常简单,在“网络串口”选项下设置串口的TCP工作模式、端口号、波特率等,其它选项与普通无线路由器的一样。如果不用到路由器上网功能,连路由器选项的设置部分都省了。只要用户会设置无线路由器就肯定会设置AP232L,AP232L是迄今为止设置最为简单的WiFi串口产品。串口包括DB-9针的RS-232口和接线端子的RS-485/422口。AP232L的“虚拟串口软件”与ETH232L的完全一样。设置好后则会在计算机的“设备管理器”中查看到一个新的COM串口
    

 AP232L内部带Linux操作系统,是业界首款带操作系统的WiFi串口转换器。AP232L的出现标志着WiFi串口转换器进入智能时代,用户可以通过改写设置或者附加程序来加强或者改变产品的功能。比如AP232L内部的WDS(无线分布式系统)功能可以实现多机无线WiFi联网,这就意味着同时可以实现串口的无线多机通信。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2、百兆向千兆以太网升级

目前的主流以太网串口通信产品的主流是100 M以太网,也有10M以太网的。近年来计算机的以太网口,就是RJ-45口,已经从10/100M逐步普及到了1000M,或者叫做1G。1000M的性能仍然兼容100M,100M兼容10M。波仕ETH232Q是业界唯一支持1000M以太网的串口服务器产品,而且扩展出一个全信号的RS-232口,包括RXD、TXD、GND、RTS、CTS、DTR、DSR、RI、DCD,可以虚拟成为本地COM串口(COM1-COM256)、无须修改已有的串口通信软件。ETH232Q采用了最先进的CPU和高速以太网技术,支持1000M以太网,向下兼容100M/10M以太网。串口最高速率达460.8Kbps。这些都代表了当今业界的技术制高点。

ETH232Q是最新一代以太网串口转换产品,是业界唯一支持1000M以太网的同类产品,也是业界唯一支持全信号RS-232口的同类产品。目前有些号称带握手信号的同类产品实际上是仅仅用于控制RS-485通信方向的,并不能够单独控制。

ETH232Q随产品赠送的光盘上有配置程序用于查看或修改ETH232Q产品的以太网IP地址、密码等。注意计算机接ETH232Q的网口的IP地址选“自动获取IP地址”。也可以用户自行修改IP地址,但是前3位必须一致,最后一位1到254均可,但是不要与ETH232Q本身IP的最后一位重复。连接通了以后可以通过网页查看ETH232Q的IP地址、设置和修改密码。安装完毕后可以从计算机的“设备管理器”中看到增加的串口,相当于就是本机的串口。记住这个COM口的号码,此时普通串口通信软件都可以直接成功使用,包括全部信号!

 

3、串口从电口到光纤的升级

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

波仕电子的OPET232L1(多模)和OPET232SL1(单模)是最新一代以太网光纤通信产品,直接从以太网口转换出一对光纤收发头用于传输串口信号。波仕微型以太网/串口光纤转换器具有超小型的外形(74*23*47mm)、可以将以太网口虚拟成为本地COM串口(COM1-COM256)、无须修改已有的串口通信软件。驱动程序同波仕ETH232L1系列转换器。由于OPET232L1(或OPET232SL1)传输的还是串口信号,所以必须成对使用或者与波仕的OPT系列串口/光纤转换器配对使用。由于采用光纤作为通信传输介质,具有隔离高电压、防电磁干扰、传输距离远等优点。OPET232SL1的传输介质为单模光纤、OPET232L1的传输介质为多模光纤,但是外形和驱动程序是完全一样的。

波仕电子的以太网/串口光纤转换器与常见的用于网络通信的以太网光纤转换器是不一样的。波仕OPET232L1的串口速率为1200、2400、4800、9600、……、115200bps。常见的以太网光纤转换器传输的是TCP/IP协议的以太网信号,它们的速率是10M、100M或者1000M。而TCP/IP通信协议相对串口通信来讲比较复杂、每桢的数据量太大、而且关键是实时性较差。波仕电子的以太网/串口光纤转换器由于采用RS-232串口通信协议所以更加适合于工业测量与控制领域的光纤通信。

4、以太网从电口到光纤的升级

波仕电子的OPET485KZ可以将标准100Base- FX以太网光纤扩展出一个串口,为RS-232/485/422三合一串口。OPET485KZ可以与OPET100L(微型以太网光纤收发器)配套成对使用

OPET485KZ与OPET232[S]L1的区别在于:OPET485KZ的光口为以太网协议,电口为RS-232协议;而OPET232[S]L1的光口为RS-232协议,电口为以太网协议。OPET485KZ的功能相当于一个OPET100L加一个ETH232L(以太网/串口转换器)的组合。

以太网光纤/串口扩展器的典型应用为:远端的OPET485KZ型(接串口设备)和近端OPET100L型(接计算机或者以太网HUB的RJ-45口),中间通过光纤连接。远端OPET485KZ型的串口为1个DB-9针座,接RS-232/485/422设备,产品需要5V供电。近端OPET100L型的以太网口接计算机或者HUB的以太网,5V供电。远端OPET485KZ型与近端OPET100L型之间用2根SC头光纤相连,注意这2个光口必须交叉连接。先通过OPET100L将以太网通过光纤延长到远端,然后将远端的以太网光口(100Base- FX)通过OPET485KZ转换成为串口,这样就通过光纤在远端扩展出了串口。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5、单串口向多串口的发展 

 波仕WF2232L无线WiFi双串口转换器将计算机的无线WiFi信号转换成2路RS-232或RS-485串口,软件同波仕有线以太网/串口转换器产品。WIFI串口转换器对有线以太网串口转换器的软件兼容方便了用户的使用、保护了用户的投资。WF2232L使用时可以看作是接入到同一个无线IP地址的2个AP232L产品。两个串口具有相同的IP地址,但是具有不同的端口号,因而可以虚拟成为两个不同的COM串口。

WF2232L相当于是一个无线的以太网-双串口转换器,应用于各种场合的短距离无线通信、工业控制领域。产品通过WIFI连接到计算机后可以用配置程序或者网页进行通信设置。它具有超小型的外形(80*25*55mm),可以虚拟成为本地串口,支持串口透明传输、并且带设置软件。

6、虚拟串口软件的标准化

虚拟串口软件就是把以太网串口转换器的IP地址和端口号虚拟成为计算机的本地串口COM号。存在两种情况:1、以太网串口转换器作为服务器(计算机为客户端);2、以太网串口转换器作为客户端(计算机作为服务器)。一般的应用是默认第1种情况。

虚拟串口本质上就是把串口要发送的数据按照以太网的TCP/IP协议进行重新排列后发送出去,同时也把以太网收到的的数据按照TCP/IP格式提取出来后再按照串口通信的格式组合后接收。常用的串口通信格式为(9600,N,8,1),意思就是通信的速率(波特率)为9600bps,即每秒9600位,N表示无奇偶校验位,8表示用8个字节表示一个数,1就是最后再加上1位附加位。以太网TCP/IP协议的数据包括帧同步、地址、类型、数据、校验。把串口要发送的一个数据去掉校验位和附加位提取出8个字节的纯数据,然后将它填充到以太网帧的数据部分,并且再补充任意38个字节到46个字节就可以构成一帧以太网的数据包发送出去。同理,把以太网收到的一帧数据包去掉帧同步、地址、类型和校验后得到46个字节的纯数据,只取前面的8个字节,然后加上校验位和附加位按照波特率由串口接收。

“标准虚拟串口软件”可以将标准TCP/IP协议虚拟成为本地串口。也就是可以将以上介绍的几种以太网串口通信产品都虚拟成为计算机本地串口,可以做到与产品无关。运行“标准虚拟串口软件”Serial to TCP/IP ,安装后填写COM口号、IP地址(比如192.168.0.7)和本地端口号(比如1024),按“Activate”后生效。Connector中的COM号由用户选择,但是不要与计算机已经有的串口COM号重复,如果将Create Virtual COM port打勾,则会在计算机的“设备管理器”中查看到这个COM口。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

“标准虚拟串口软件”设置后的产品可以在计算机上看作一个串口。在Windows下的用“串口调试助手”等各种串口通信程序都可以使用。按“Deactive”可以使得本虚拟串口失效。

 

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