串口服务器及监控系统的制作方法

1.本技术涉及无线通信技术领域，尤其是涉及一种串口服务器及监控系统。


背景技术：

2.串口服务器提供串口转网络功能，能够将rs-232/485/422串口转换成tcp/ip协议网络接口，实现rs-232/485/422串口与tcp/ip协议网络接口的数据双向透明传输,利用它无需开发，节省人力物力和开发时间，其适用于道闸开关、机房监控、大型机床、注塑机、医疗器械、仪器仪表、plc工业设备等以太网联网应用。
3.目前市面上通用的经典串口服务器普遍功能单一，通常只具备串口转以太网功能，不具备无线通信功能，即只能使用以太网进行数据传输，不利于远程使用，使用十分局限。现有的少数串口服务器虽然具备无线通信功能，如具备gprs、3g、4g等无线通信功能，但要实现这些无线通信功能，需要配合sim卡使用，使用成本较高，局限性较高。还有一些现有串口服务器，为了展现无线通信功能，需要单独使用无线射频收发模块来实现，硬件成本较高。


技术实现要素：

4.为解决存在上述存在的问题，本技术提供了低成本的具备无线通信功能的串口服务器及监控系统。
5.一种串口服务器，包括服务器壳体及收容于所述服务器壳体内的服务器主板，所述服务器主板上设有控制模块、与所述控制模块连接的串行接口电路、以太网接口电路以及天线模块；
6.所述控制模块包括与所述串行接口电路连接用于串行通信的串行通信处理单元、与所述以太网接口电路连接用于以太网通信的以太网处理单元及与所述天线模块连接用于无线通信的无线通信处理单元。
7.一种监控系统，包括所述的串口服务器、串行终端设备和上位机监控设备；
8.所述串行终端设备与所述串口服务器的串行通信端口连接；
9.所述上位机监控设备包括无线监上位机控设备和/或以太网上位机监控设备；
10.所述无线上位机监控设备与所述串口服务器的天线模块无线连接；
11.所述以太网上位机监控设备与所述串口服务器的以太网接口连接。
12.由上可见，在本技术提供的串口服务器中，通过在设置于服务器主板上的控制模块中设置无线通信处理单元，以及在服务器主板上设置有天线模块，使得内设无线通信处理单元的控制模块与天线模块实现串口服务器的无线通信功能，且在进行无线通信时无需增加额外辅助模块，使用成本低。
附图说明
13.图1为本技术一些实施例中的串口服务器的结构框图；
14.图2为本技术一些实施例中的串口服务器的外观示意图；
15.图3为本技术一些实施例的串口服务器的结构框图；
16.图4为本技术一些实施例的监控系统的结构框图；
17.图5为本技术一些实施例的监控系统的结构框图；
18.图6为本技术一些实施例的监控系统的结构框图。
19.附图标记：
20.21-电源模块；22-控制模块；23-串行接口电路；24-以太网接口电路；25-天线模块；221-串行通信处理单元；222-以太网处理单元；223-无线通信处理单元；2231-蓝牙处理单元；2232-wifi处理单元；231-串行通信模块；2311、第一串行通信模块；2312-第二串行通信模块；232-串行通信端口；241-以太网模块；242-以太网接口；11-串口服务器；12-串行终端设备；13-移动终端；14-互联网；15-wifi上位机监控设备。
具体实施方式
21.以下结合说明书附图及具体实施例对本技术技术方案做进一步的详细阐述。
22.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术的实现方式。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
23.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
24.图1为依据本技术一些实施例提供的串口服务器11的结构框图，图2为依据本技术一些实施例提供的串口服务器11的外观图。本技术提供的串口服务器11包括服务器壳体1及收容于服务器壳体1内的服务器主板2，服务器主板2上设有控制模块22、与控制模块22连接的串行接口电路23、以太网接口电路24以及天线模块25。
25.控制模块22包括与串行接口电路23连接用于串行通信的串行通信处理单元221、与以太网接口电路24连接用于以太网通信的以太网处理单元222及与天线模块25连接用于无线通信的无线通信处理单元223。
26.在所述串口服务器11中，控制模块22与串口接口电路23连接，实现串口服务器11的串行通信功能，控制模块22与以太网接口电路24连接，实现了串口服务器11的以太网通信功能，而控制模块22与天线模块25连接，以实现了串口服务器11的无线通信功能。
27.由上可见，在本技术提供的串口服务器11中，通过在设置于服务器主板2上的控制模块中设置无线通信处理单元223，以及在服务器主板2上设置有天线模块25，使得内设无线通信处理单元223的控制模块22与天线模块25实现串口服务器的无线通信功能，且在进行无线通信时无需增加额外辅助模块，使用成本低。
28.在一些实施例中，参考图3所示，依据本技术提供的串口服务器11还进一步包括电源模块21，所述电源模块21分别与控制模块22、串行接口电路23和以太网接口电路24连接，
以用于为控制模块22、串行接口电路23和以太网接口电路24供电。
29.此外，继续参考图3，在一些实施例中，串行接口电路23包括与控制模块22连接的串行通信模块231及设于服务器壳体1上的串行通信端口232，且串行通信端口232与串行通信模块231连接。进一步的，以太网接口电路24包括与控制模块22连接的以太网模块241及设于服务器壳体1侧壁上的以太网接口242，且以太网接口242与以太网模块241连接。
30.在一些实施例中，以太网接口242具体为rj45以太网接口。rj45是布线系统中信息插座(即通信引出端)连接器的一种，连接器由插头(接头、水晶头)和插座(模块)组成，插头有8个凹槽和8个触点。rj是registered jack(注册的插座)的缩写。rj可以是描述公用电信网络的接口，也可以指标准8位模块化接口。
31.在一些实施例中，串行接口电路23中的串行通信模块231的数量可以为两个或两个以上，可使串口服务器与多个rs232/422/485串型通信设备连接，实现多个串行终端设备同时联接网络。即在一些实施例中，本技术提供的串口服务器为多串口服务器。串行通信端口232中的端口数量与串行通信模块231的数量对应设置，即二者的数量相同。
32.在一些实施例中，串行通信模块231的数量为2个，则串行通信端口232中的端口数量也为2个，对应的串口服务器为双串口服务器，可满足需要同时与两个个串行终端设备通信的应用场景。
33.在一些实施例中，串行通信模块231的数量为4个，则串行通信端口232中的端口数量也为4个，对应的串口服务器为四串口服务器，可满足需要同时与四个串行终端设备通信的应用场景。
34.在一些实施例中，串行通信模块231的数量为8个，则串行通信端口232中的端口数量也为8个，对应的串口服务器为八串口服务器，可满足需要同时与八个串行终端设备通信的应用场景。
35.在一些实施例中，串行通信模块231的数量为16个，则串行通信端口232中的端口数量也为16个，对应的串口服务器为十六串口服务器，可满足需要同时与十六个串行终端设备通信的应用场景。
36.需要说明的是，在一些实施例中，依据本技术提供的串口服务器也可以为单串口服务器，即串行通信模块231的数量为1个，而串行通信端口232中的端口数量也为一个。此外，在其它实施例中，可以依据实际应用场景需求，将串口服务器中的串行通信端口的数量设置为任意个数，即串口服务器的串口数量在本技术中不做特别限定。
37.图3为依据本技术另一些实施例提供的串口服务器的结构框图，该串口服务器中的无线通信处理单元223进一步包括蓝牙处理单元2231，而天线模块25包括蓝牙天线(图3中未具体示意出，其属于天线模块25的一部分)，蓝牙天线与蓝牙处理单元2231连接。因此，在本实施例中，串口服务器中的控制模块22内设蓝牙通信功能，控制模块22与天线模块25连接，以实现串口服务器的蓝牙通信，且通信过程中，无需接触控制模块22和天线模块之外的诸如sim卡(subscriber identity module，智能卡或用户身份识别卡)或射频收发模块等额外的辅助模块，使用成本低，应用范围广，不仅可通过串口转以太网实现对串行终端设备的局域网监控，还能通过串口转蓝牙无线通信实现对串行终端设备的无线近程监控。
38.继续参考图3所示，无线通信处理单元223还进一步包括wifi处理单元2232，而天线模块25还进一步包括wifi天线(图3中未具体示意出)，其中，wifi天线与wifi处理单元
2232连接。控制模块22内设wifi处理单元2232，其与天线模块25连接时，实现串口服务器的wifi通信功能。因此，依据本技术提供的串口服务器适应于串口转wifi无线通信实现对串行终端设备的无线近程监控或无线远程监控的应用场景。
39.在一些实施例中，如图2所示，串口服务器中的天线模块25进一步包括装设于服务器壳体侧壁上的天线座架252，蓝牙天线和wifi天线固定于天线座架252上。在一些实施例中，蓝牙天线与wifi天线也可以为同一个天线，即该天线为蓝牙-wifi二合一天线。
40.在本技术提供的串口服务器中，与串口服务器的串行通信端口232连接的串行终端设备12依次通过串行通信端口232、串行通信模块231将其输出信号传输至控制模块22，再由控制模块22将该信号通过蓝牙处理单元2231或wifi处理单元2232进行相应的处理后，再由天线模块25将相应的蓝牙或wifi信号发送出去，以供蓝牙或wifi上位机监控设备接收，从而可使蓝牙或wifi上位机监控设备获得串行终端设备12的相关信息，并且可依次由经天线模块25、控制模块21中对应的无线通信处理单元223以及串行接口电路23向串行终端设备12发送相关指令。此外，与串口服务器的串行通信端口232连接的串行终端设备12的相关信息依次通过串口接口电路23、控制模块22、以太网接口电路24传输至以太网上位机监控设备，且以太网上位机监控设备可依次通过以太网接口电路24、控制模块22、串行接口电路23向串行终端设备12发送相关指令。因此，本技术提供的串口服务器既能实现串行终端设备12与以太网上位机监控设备之间的局域网通信，还能实现串行终端设备12与无线通信上位机监控设备之间的无线通信。
41.继续参考图3所示，控制模块22还进一步包括分别与串行通信处理单元221、以太网处理单元222、蓝牙处理单元2231以及wifi处理单元2232连接的逻辑运算处理单元224。具体的，在一些实施例中，控制模块22为一块集成控制芯片，即该集成控制芯片中集成有串行通信处理单元221、以太网处理单元222、无线通信处理单元223(包括蓝牙处理单元2231以及wifi处理单元2232)以及逻辑运算处理单元224。因此，该集成控制芯片为自带无线通信功能的控制芯片，如其自带蓝牙功能,进一步的还自带wifi功能。
42.此外，如图3所示，在本实施例中，串口通信模块231的数量为2，即其包括第一串行通信模块2311与第二串行通信模块2312。第一串行通信模块2311与第二串行通信模块2312分别与串行通信端口232中对应端口连接。
43.由上可见，本技术的一些实施例提供的串口服务器的控制芯片中既自带蓝牙通信功能又自带wifi通信功能，因此其至少具备以下效果：
44.1、由于串口服务器中设置有以太网接口电路的同时，其控制模块中还设置有蓝牙处理单元和wifi处理单元，因此串口服务器在满足基本的串口转以太网通信的同时，还支持蓝牙与wifi两种通信方式，可满足远程和近程监控的使用，实现一机多用。
45.2、由于本技术提供的串口服务器支持蓝牙无线通信功能，用户可通过手机等移动终端以蓝牙连接的方式连接串口服务器，实现对串行终端设备进行数据监控，实现除以太网功能外的近程使用。
46.3、由于本技术提供的串口服务器支持蓝牙无线通信功能，用户可通过手机等移动终端以蓝牙的方式连接串口服务器，以实现对串口服务器进行系统参数的配置。
47.4、由于本技术提供的串口服务器支持蓝牙无线通信功能，用户可通过手机等移动终端以蓝牙的方式连接串口服务器，以实现对串口服务器进行远程固件升级。
48.5、由于本技术提供的串口服务器支持蓝牙无线通信功能，用户可通过手机等移动终端以蓝牙的方式连接多个串口服务器，以实现对多个串口服务器进行群控。
49.6、由于本技术提供的串口服务器支持wifi无线通信功能，因此用户可通过wifi远程上位机监控设备可以通过互联网与串口服务器连接，以对串行终端设备进行数据监控，实现除以太网外的远程使用。
50.7、由于本技术提供的串口服务器支持wifi无线通信功能，因此用户可通过wifi远程上位机监控设备可以通过互联网与串口服务器连接，对串口服务器进行系统参数配置。
51.8、由于本技术提供的串口服务器支持wifi无线通信功能，因此用户可通过wifi远程上位机监控设备可以通过互联网与串口服务器连接，以实现对串口服务器进行系统参数的配置。
52.9、由于本技术提供的串口服务器支持wifi无线通信功能，因此用户可通过wifi远程上位机监控设备可以通过互联网与串口服务器连接，以实现对串口服务器进行远程固件升级。
53.10、由于本技术提供的串口服务器支持wifi无线通信功能，因此用户可通过wifi远程上位机监控设备可以通过互联网与串口服务器连接，以实现对多个串口服务器进行群控。
54.在一些实施例中，本技术还提供了一种监控系统，具体参考图4所示，本技术提供的监控系统包括依据本技术任意一实施例提供的串口服务器，还包括串行终端设备12和上位机监控设备，其中，串行终端设备12与串口服务器11的串行通信端口232连接，且上位机监控设备包括无线上位机监控设备和/或以太网上位机监控设备，无线上位机监控设备如蓝牙上位机监控设备和/或wifi上位机监控设备。无线上位机监控设备与串口服务器的天线模块25无线连接，例如通过蓝牙和/或wifi的方式连接。以太网上位机监控设备与串口服务器的以太网接口242连接。
55.具体的，在一些实施例中，如图5所示，蓝牙上位机监控设备为诸如手机等移动终端13，本技术提供的监控系统包括依据本技术提供的串口服务器11、串行终端设备12以及移动终端13。串口服务器11的控制模块22中设置有蓝牙处理单元2231。串行终端设备12与串口服务器11之间进行串行通信，以实现数据交互，串口服务器11与移动终端13之间以蓝牙的方式进行连接，以实现数据交互。因此，用户可通过移动终端13对串口服务器11进行参数配置以及对串行终端设备12的数据进行监控，实现了以太网功能外的近程使用。
56.另外，在一些实施例中，如图6所示，本技术提供的监控系统包括串口服务器11、串行终端设备12、互联网14以及wifi上位机监控设备15。串口服务器11的控制模块22中设置有wifi处理单元2232。串行终端设备12与串口服务器11之间进行串行通信，以实现数据交互，串口服务器11通过wifi无线通信的方式接入互联网14，以通过互联网14与wifi上位机监控设备15之间实现数据交互。因此，用户可通过wifi上位机监控设备15对串口服务器11进行参数配置，以及对串行终端设备12的数据进行监控，实现除以太网功能外的远程使用。
57.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围之内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。