以太網(wǎng)串口轉(zhuǎn)換器的發(fā)展方向
以太網(wǎng)串口轉(zhuǎn)換器也叫以太網(wǎng)串口服務(wù)器，是一種把RJ-45以太網(wǎng)口轉(zhuǎn)換為RS-232/RS-485串口的產(chǎn)品，可以實(shí)現(xiàn)TCP/IP協(xié)議與串口通信協(xié)議之間的透明轉(zhuǎn)換，也就可以把串口產(chǎn)品接入以太網(wǎng)。以太網(wǎng)串口轉(zhuǎn)換器已經(jīng)出現(xiàn)差不多十年了。經(jīng)過不斷的競(jìng)爭(zhēng)，現(xiàn)在已經(jīng)形成新廠家仍然不斷涌現(xiàn)、產(chǎn)品極度同質(zhì)化、價(jià)格不斷走低的局面。這個(gè)行業(yè)的出路在哪里？必須有新的突破！產(chǎn)品必須升級(jí)換代！本文以波仕電子的產(chǎn)品為例介紹了以太網(wǎng)串口通信產(chǎn)品的最新進(jìn)展，也代表了以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器的發(fā)展方向。
1、有線以太網(wǎng)向無線WIFI升級(jí)
WiFi串口通信產(chǎn)品的出現(xiàn)代表有線的以太網(wǎng)串口轉(zhuǎn)換器的升級(jí)換代。在有線以太網(wǎng)串口轉(zhuǎn)換器已經(jīng)出現(xiàn)并且打開市場(chǎng)之后，廠家很自然就想到了將有線的以太網(wǎng)升級(jí)到無線的以太網(wǎng)---這就是WiFi串口通信產(chǎn)品了。
無線的產(chǎn)品與有線產(chǎn)品相比優(yōu)勢(shì)在于無需布線所以使用更加方便，但是WiFi串口產(chǎn)品本身卻比有線的以太網(wǎng)串口轉(zhuǎn)換器復(fù)雜。WiFi串口之所以復(fù)雜，是因?yàn)樗婕暗絻蓚€(gè)領(lǐng)域：屬于IT的無線WiFi技術(shù)以及屬于工業(yè)通信的RS-232/RS-485串口通信。要保護(hù)用戶的投資成本，wifi串口轉(zhuǎn)換器應(yīng)該做到同時(shí)支持有線以太網(wǎng)和無線WIFI的通用。
波仕電子新推出了一種有線無線通用的WiFi串口轉(zhuǎn)換器AP232L。AP232L體積非常小，只有(57*57*31mm)。AP232L就是一種帶RS-232/485/422串口的無線路由器AP。產(chǎn)品也可以直接將有線的以太網(wǎng)或者無線WiFi信號(hào)轉(zhuǎn)換為RS-232/485/422，可以虛擬成為本地串口，支持串口透明傳輸。
用以太網(wǎng)或者WIFI網(wǎng)卡搜索AP232L并且連接，即可擴(kuò)展出串口。AP232L不僅可以作為無線路由器（默認(rèn)模式），還可以作為無線熱點(diǎn)模式、WDS模式、無線客戶端等共四種模式，所有這些模式的更改和配置都可以通過AP232L內(nèi)置的設(shè)置頁面來完成，AP232L默認(rèn)的IP地址為：192.168.1.1。用瀏覽器打開這個(gè)IP地址，頁面非常簡(jiǎn)單，在“網(wǎng)絡(luò)串口”選項(xiàng)下設(shè)置串口的TCP工作模式、端口號(hào)、波特率等，其它選項(xiàng)與普通無線路由器的一樣。如果不用到路由器上網(wǎng)功能，連路由器選項(xiàng)的設(shè)置部分都省了。只要用戶會(huì)設(shè)置無線路由器就肯定會(huì)設(shè)置AP232L，AP232L是迄今為止設(shè)置最為簡(jiǎn)單的WiFi串口產(chǎn)品。串口包括DB-9針的RS-232口和接線端子的RS-485/422口。AP232L的“虛擬串口軟件”與ETH232L的完全一樣。設(shè)置好后則會(huì)在計(jì)算機(jī)的“設(shè)備管理器”中查看到一個(gè)新的COM串口。
AP232L內(nèi)部帶Linux操作系統(tǒng)，是業(yè)界首款帶操作系統(tǒng)的WiFi串口轉(zhuǎn)換器。AP232L的出現(xiàn)標(biāo)志著WiFi串口轉(zhuǎn)換器進(jìn)入智能時(shí)代，用戶可以通過改寫設(shè)置或者附加程序來加強(qiáng)或者改變產(chǎn)品的功能。比如AP232L內(nèi)部的WDS(無線分布式系統(tǒng))功能可以實(shí)現(xiàn)多機(jī)無線WiFi聯(lián)網(wǎng)，這就意味著同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)串口的無線多機(jī)通信。
2、百兆向千兆以太網(wǎng)升級(jí)
目前的主流以太網(wǎng)串口通信產(chǎn)品的主流是100M以太網(wǎng)，也有10M以太網(wǎng)的。近年來計(jì)算機(jī)的以太網(wǎng)口，就是RJ-45口，已經(jīng)從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是業(yè)界唯一支持1000M以太網(wǎng)的串口服務(wù)器產(chǎn)品，而且擴(kuò)展出一個(gè)全信號(hào)的RS-232口，包括RXD、TXD、GND、RTS、CTS、DTR、DSR、RI、DCD,可以虛擬成為本地COM串口(COM1-COM256)、無須修改已有的串口通信軟件。ETH232Q采用了最先進(jìn)的CPU和高速以太網(wǎng)技術(shù)，支持1000M以太網(wǎng)，向下兼容100M/10M以太網(wǎng)。串口最高速率達(dá)460.8Kbps。這些都代表了當(dāng)今業(yè)界的技術(shù)制高點(diǎn)。
ETH232Q是最新一代以太網(wǎng)串口轉(zhuǎn)換產(chǎn)品，是業(yè)界唯一支持1000M以太網(wǎng)的同類產(chǎn)品，也是業(yè)界唯一支持全信號(hào)RS-232口的同類產(chǎn)品。目前有些號(hào)稱帶握手信號(hào)的同類產(chǎn)品實(shí)際上是僅僅用于控制RS-485通信方向的，并不能夠單獨(dú)控制。
ETH232Q隨產(chǎn)品贈(zèng)送的光盤上有配置程序用于查看或修改ETH232Q產(chǎn)品的以太網(wǎng)IP地址、密碼等。注意計(jì)算機(jī)接ETH232Q的網(wǎng)口的IP地址選“自動(dòng)獲取IP地址”。也可以用戶自行修改IP地址，但是前3位必須一致，最后一位1到254均可，但是不要與ETH232Q本身IP的最后一位重復(fù)。連接通了以后可以通過網(wǎng)頁查看ETH232Q的IP地址、設(shè)置和修改密碼。安裝完畢后可以從計(jì)算機(jī)的“設(shè)備管理器”中看到增加的串口,相當(dāng)于就是本機(jī)的串口。記住這個(gè)COM口的號(hào)碼，此時(shí)普通串口通信軟件都可以直接成功使用，包括全部信號(hào)！
3、串口從電口到光纖的升級(jí)
波仕電子的OPET232L1（多模）和OPET232SL1（單模）是最新一代以太網(wǎng)光纖通信產(chǎn)品，直接從以太網(wǎng)口轉(zhuǎn)換出一對(duì)光纖收發(fā)頭用于傳輸串口信號(hào)。波仕微型以太網(wǎng)/串口光纖轉(zhuǎn)換器具有超小型的外形(74*23*47mm)、可以將以太網(wǎng)口虛擬成為本地COM串口(COM1-COM256)、無須修改已有的串口通信軟件。驅(qū)動(dòng)程序同波仕ETH232L1系列轉(zhuǎn)換器。由于OPET232L1（或OPET232SL1）傳輸?shù)倪€是串口信號(hào)，所以必須成對(duì)使用或者與波仕的OPT系列串口/光纖轉(zhuǎn)換器配對(duì)使用。由于采用光纖作為通信傳輸介質(zhì)，具有隔離高電壓、防電磁干擾、傳輸距離遠(yuǎn)等優(yōu)點(diǎn)。OPET232SL1的傳輸介質(zhì)為單模光纖、OPET232L1的傳輸介質(zhì)為多模光纖，但是外形和驅(qū)動(dòng)程序是完全一樣的。
波仕電子的以太網(wǎng)/串口光纖轉(zhuǎn)換器與常見的用于網(wǎng)絡(luò)通信的以太網(wǎng)光纖轉(zhuǎn)換器是不一樣的。波仕OPET232L1的串口速率為1200、2400、4800、9600、……、115200bps。常見的以太網(wǎng)光纖轉(zhuǎn)換器傳輸?shù)氖荰CP/IP協(xié)議的以太網(wǎng)信號(hào)，它們的速率是10M、100M或者1000M。而TCP/IP通信協(xié)議相對(duì)串口通信來講比較復(fù)雜、每楨的數(shù)據(jù)量太大、而且關(guān)鍵是實(shí)時(shí)性較差。波仕電子的以太網(wǎng)/串口光纖轉(zhuǎn)換器由于采用RS-232串口通信協(xié)議所以更加適合于工業(yè)測(cè)量與控制領(lǐng)域的光纖通信。
4、以太網(wǎng)從電口到光纖的升級(jí)
波仕電子的OPET485KZ可以將標(biāo)準(zhǔn)100base- FX以太網(wǎng)光纖擴(kuò)展出一個(gè)串口，為RS-232/485/422三合一串口。OPET485KZ可以與OPET100L（微型以太網(wǎng)光纖收發(fā)器）配套成對(duì)使用。
OPET485KZ與OPET232[S]L1的區(qū)別在于：OPET485KZ的光口為以太網(wǎng)協(xié)議，電口為RS-232協(xié)議；而OPET232[S]L1的光口為RS-232協(xié)議，電口為以太網(wǎng)協(xié)議。OPET485KZ的功能相當(dāng)于一個(gè)OPET100L加一個(gè)ETH232L（以太網(wǎng)/串口轉(zhuǎn)換器）的組合。
以太網(wǎng)光纖/串口擴(kuò)展器的典型應(yīng)用為：遠(yuǎn)端的OPET485KZ型（接串口設(shè)備）和近端OPET100L型（接計(jì)算機(jī)或者以太網(wǎng)HUB的RJ-45口），中間通過光纖連接。遠(yuǎn)端OPET485KZ型的串口為1個(gè)DB-9針座，接RS-232/485/422設(shè)備，產(chǎn)品需要5V供電。近端OPET100L型的以太網(wǎng)口接計(jì)算機(jī)或者HUB的以太網(wǎng)，5V供電。遠(yuǎn)端OPET485KZ型與近端OPET100L型之間用2根SC頭光纖相連，注意這2個(gè)光口必須交叉連接。先通過OPET100L將以太網(wǎng)通過光纖延長(zhǎng)到遠(yuǎn)端，然后將遠(yuǎn)端的以太網(wǎng)光口（100base- FX）通過OPET485KZ轉(zhuǎn)換成為串口，這樣就通過光纖在遠(yuǎn)端擴(kuò)展出了串口。
5、單串口向多串口的發(fā)展
波仕WF2232L無線WiFi雙串口轉(zhuǎn)換器將計(jì)算機(jī)的無線WiFi信號(hào)轉(zhuǎn)換成2路RS-232或RS-485串口，軟件同波仕有線以太網(wǎng)/串口轉(zhuǎn)換器產(chǎn)品。WIFI串口轉(zhuǎn)換器對(duì)有線以太網(wǎng)串口轉(zhuǎn)換器的軟件兼容方便了用戶的使用、保護(hù)了用戶的投資。WF2232L使用時(shí)可以看作是接入到同一個(gè)無線IP地址的2個(gè)AP232L產(chǎn)品。兩個(gè)串口具有相同的IP地址，但是具有不同的端口號(hào)，因而可以虛擬成為兩個(gè)不同的COM串口。
WF2232L相當(dāng)于是一個(gè)無線的以太網(wǎng)-雙串口轉(zhuǎn)換器，應(yīng)用于各種場(chǎng)合的短距離無線通信、工業(yè)控制領(lǐng)域。產(chǎn)品通過WIFI連接到計(jì)算機(jī)后可以用配置程序或者網(wǎng)頁進(jìn)行通信設(shè)置。它具有超小型的外形(80*25*55mm)，可以虛擬成為本地串口，支持串口透明傳輸、并且?guī)гO(shè)置軟件。
6、虛擬串口軟件的標(biāo)準(zhǔn)化
虛擬串口軟件就是把以太網(wǎng)串口轉(zhuǎn)換器的IP地址和端口號(hào)虛擬成為計(jì)算機(jī)的本地串口COM號(hào)。存在兩種情況：1、以太網(wǎng)串口轉(zhuǎn)換器作為服務(wù)器（計(jì)算機(jī)為客戶端）；2、以太網(wǎng)串口轉(zhuǎn)換器作為客戶端（計(jì)算機(jī)作為服務(wù)器）。一般的應(yīng)用是默認(rèn)第1種情況。
虛擬串口本質(zhì)上就是把串口要發(fā)送的數(shù)據(jù)按照以太網(wǎng)的TCP/IP協(xié)議進(jìn)行重新排列后發(fā)送出去，同時(shí)也把以太網(wǎng)收到的的數(shù)據(jù)按照TCP/IP格式提取出來后再按照串口通信的格式組合后接收。常用的串口通信格式為（9600，N,8,1），意思就是通信的速率（波特率）為9600bps，即每秒9600位，N表示無奇偶校驗(yàn)位，8表示用8個(gè)字節(jié)表示一個(gè)數(shù)，1就是最后再加上1位附加位。以太網(wǎng)TCP/IP協(xié)議的數(shù)據(jù)包括幀同步、地址、類型、數(shù)據(jù)、校驗(yàn)。把串口要發(fā)送的一個(gè)數(shù)據(jù)去掉校驗(yàn)位和附加位提取出8個(gè)字節(jié)的純數(shù)據(jù)，然后將它填充到以太網(wǎng)幀的數(shù)據(jù)部分，并且再補(bǔ)充任意38個(gè)字節(jié)到46個(gè)字節(jié)就可以構(gòu)成一幀以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)包發(fā)送出去。同理，把以太網(wǎng)收到的一幀數(shù)據(jù)包去掉幀同步、地址、類型和校驗(yàn)后得到46個(gè)字節(jié)的純數(shù)據(jù)，只取前面的8個(gè)字節(jié)，然后加上校驗(yàn)位和附加位按照波特率由串口接收。
“標(biāo)準(zhǔn)虛擬串口軟件”可以將標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP協(xié)議虛擬成為本地串口。也就是可以將以上介紹的幾種以太網(wǎng)串口通信產(chǎn)品都虛擬成為計(jì)算機(jī)本地串口，可以做到與產(chǎn)品無關(guān)。運(yùn)行“標(biāo)準(zhǔn)虛擬串口軟件”Serial to TCP/IP ，安裝后填寫COM口號(hào)、IP地址（比如192.168.0.7）和本地端口號(hào)（比如1024），按“Activate”后生效。Connector中的COM號(hào)由用戶選擇，但是不要與計(jì)算機(jī)已經(jīng)有的串口COM號(hào)重復(fù)，如果將Create Virtual COM port打勾，則會(huì)在計(jì)算機(jī)的“設(shè)備管理器”中查看到這個(gè)COM口。
通過“標(biāo)準(zhǔn)虛擬串口軟件”設(shè)置后的產(chǎn)品可以在計(jì)算機(jī)上看作一個(gè)串口。在Windows下的用“串口調(diào)試助手”等各種串口通信程序都可以使用。按“Deactive”可以使得本虛擬串口失效。
