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如果說(shuō)過(guò)去串口通信在自動(dòng)化或其它系統中占著(zhù)主流的地位，那么隨著(zhù)社會(huì )需求的擴大發(fā)展，原有的串口通信在數據交換和數據管理中已經(jīng)不能適應現代化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，所以串口設備網(wǎng)絡(luò )化已成為人們的共識。首先無(wú)論是RS232串口，還是RS485/422總線(xiàn)方式，在通信距離及通信質(zhì)量上均不及TCP/IP網(wǎng)絡(luò )所帶來(lái)的優(yōu)越。RS232通信距離為50英尺（15米），RS485/422為1200米（可通過(guò)RS485中繼器延長(cháng)通信距離），兩種串口通信抗干擾性能差，且通信速率有限。

由于TCP/IP網(wǎng)絡(luò )是基于復雜環(huán)境設計的，具有自動(dòng)糾錯功能，通信質(zhì)量非常穩定。且隨著(zhù)TCP/IP網(wǎng)絡(luò )的普及與不斷發(fā)展，通信流量在不斷提升，現在100M數據接口很普遍，1000M甚至更高速率網(wǎng)口也在應用中。

一.串口聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器的通訊模式：

1.基于網(wǎng)絡(luò )通訊模式： 該模式下，電腦上的應用程序基于SOCKET協(xié)議編寫(xiě)了通訊程序，在轉換器設置上直接選擇支持SOCKET協(xié)議即可。

2.使用虛擬串口通訊模式：該模式下，一個(gè)或者多個(gè)轉換器與一臺電腦建立連接，實(shí)現數據的雙向透明傳輸。由電腦上的虛擬串口軟件管理下面的轉換器，可以實(shí)現一個(gè)虛擬串口對應多個(gè)轉換器， N個(gè)虛擬串口對應M個(gè)轉換器（N<=M）。該模式適用于串口設備由電腦控制的485總線(xiàn)或者232設備連接。

3.點(diǎn)對點(diǎn)通訊模式：該模式下，轉換器成對的使用，一個(gè)作為服務(wù)器端，一個(gè)作為客戶(hù)端，兩者之間建立連接，實(shí)現數據的雙向透明傳輸。該模式適用于將兩個(gè)串口設備之間的總線(xiàn)連接改造成為T(mén)CP/IP網(wǎng)絡(luò )連接。

二.串口聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器的特點(diǎn)：

內部集成所有ARP，TCP，IP，HTTP，ICMP，SOCKET5，UDP等協(xié)議。所有程序提供全中英文界面，有設置向導，只要會(huì )使用電腦即可使用。支持動(dòng)靜態(tài)IP，支持網(wǎng)關(guān)和代理服務(wù)器，可以通過(guò)Internet傳輸數據。提供數據雙向透明傳輸，實(shí)現串口轉以太網(wǎng)功能，用戶(hù)不需要對原有系統做任何修改 。

三.串口聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器的工作方式：

1.服務(wù)器方式：在該工作方式下，串口聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器作為T(mén)CP服務(wù)器端，轉換器在指定的TCP端口上監聽(tīng)平臺程序的連接請求，該方式比較適合于一個(gè)轉換器與多個(gè)平臺程序建立連接（一個(gè)轉換器不能同時(shí)與多個(gè)平臺程序建立連接）。

2.客戶(hù)端方式：在該工作方式下，串口聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器作為T(mén)CP客戶(hù)端，轉換器上電時(shí)主動(dòng)向平臺程序請求連接，該方式比較適合于多個(gè)轉換器同時(shí)向一個(gè)平臺程序建立連接。

四.串口聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器應用領(lǐng)域非常廣泛：

可以應用在電力、電信、水力、糧儲、煤炭，交通等不同領(lǐng)域的智能通信、監控、監測系統上，還有在門(mén)禁系統、考勤系統、售飯系統、POS 系統、樓宇自控系統、自助銀行系統等也應用廣泛。

對于串口服務(wù)器，兩個(gè)關(guān)鍵詞是串口和網(wǎng)絡(luò )。網(wǎng)絡(luò )分為內網(wǎng)和外網(wǎng)兩種，內網(wǎng)一般指以太網(wǎng)，外網(wǎng)指Internet，它是進(jìn)行全球范圍內通信的有效手段。在網(wǎng)絡(luò )盛行之前，設備與計算機之間一般通過(guò)簡(jiǎn)單的RS232來(lái)實(shí)現數據的交換；如果需要遠距離傳輸也可以采用RS485（最長(cháng)1000多米）。

　　遠視串口服務(wù)器，隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )和現代信息技術(shù)的發(fā)展，對設備的幾種需求逐漸提出來(lái)：

　　串口服務(wù)器

　　1．某些應用需要對分布于世界各地的設備進(jìn)行遠距離監控。

　　2．像機房監控、自助銀行系統通信、辦公樓自動(dòng)控制系統等應用中，本身已經(jīng)有完整的網(wǎng)絡(luò )布線(xiàn)，能否利用這些已有的網(wǎng)絡(luò )設施實(shí)現設備的通信。

　　3．對于RS232接口，PC機的一個(gè)串口只能夠接一臺串口設備，如果需要連接多個(gè)設備，原來(lái)的串口方案將不易于擴展，而網(wǎng)絡(luò )則沒(méi)有該問(wèn)題。

　　由于以上原因，需要將設備連接到網(wǎng)絡(luò )上。但是已經(jīng)有成千上萬(wàn)原有的串口設備已存在，對這些設備的大批量改造顯然不是一蹴而就的，這樣作為暫時(shí)的解決方案——將串口轉化為網(wǎng)口的串口聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器就應運而生了。

　　內部集成ARP，IP，TCP,HTTP，ICMP，SOCK5，UDP，DNS，HCP等協(xié)議。RS-485/422轉換提供數據自動(dòng)控制。RS-232/422/485三合一串行接口, 300-230.4KBPS波特率。支持動(dòng)態(tài)IP（DHCP）和靜態(tài)IP，支持網(wǎng)關(guān)和代理服務(wù)器，可以通過(guò)Internet傳輸數據。提供數據雙向透明傳 輸，用戶(hù)不需要對原有系統做任何修改。所有串口內置600W防雷 。10/100M以太網(wǎng)、自動(dòng)偵測直連或交叉線(xiàn)?？梢酝瑫r(shí)支持多個(gè)連接。工作方式有全雙工或半雙工，傳輸距離可以到100米，接口形式是RJ45。

　　1.TCP/UDP通訊模式：該模式下，串口服務(wù)器成對的使用，一個(gè)作為server端，一個(gè)作為client端，兩者之間通過(guò)IP地址與端口號建立連接，實(shí)現數據雙向透明傳輸。該模式適用于將兩個(gè)串口設備之間的總線(xiàn)連接改造為T(mén)CP/IP 網(wǎng)絡(luò )連接。

　　2.使用虛擬串口通訊模式：該模式下，一個(gè)或者多個(gè)轉換器與一臺電腦建立連接，支持數據的雙向透明傳輸。由電腦上的虛擬串口軟件管理下面的轉換器，可以實(shí)現一個(gè)虛擬串口對應多個(gè)轉換器，N 個(gè)虛擬串口對應M 個(gè)轉換器（N<=M ）。該模式適用于串口設備由電腦控制的485 總線(xiàn)或者232 設備連接。

　　3.基于網(wǎng)絡(luò )通訊模式： 該模式下，電腦上的應用程序基于SOCKET 協(xié)議編寫(xiě)了通訊程序，在轉換器設置上直接選擇支持SOCKET 協(xié)議即可。

RS-232

RS-232（ANSI/EIA-232標準）是IBM-PC及其兼容機上的串行連接標準?？捎糜谠S多用途，比如連接鼠標、打印機或者M(jìn)odem，同時(shí)也可以接工業(yè)儀器儀表。用于驅動(dòng)和連線(xiàn)的改進(jìn)，實(shí)際應用中RS-232的傳輸長(cháng)度或者速度常常超過(guò)標準的值。RS-232只限于PC串口和設備間點(diǎn)對點(diǎn)的通信。RS-232串口通信最遠距離是50英尺。

DB-9針連接頭

從計算機串口截面圖。RS-232針腳的功能：

數據：

TXD（pin 3）：串口數據輸出(Transmit Data)

RXD（pin 2）：串口數據輸入(Receive Data)

握手：

RTS（pin 7）：發(fā)送數據請求(Request to Send)

CTS（pin 8）：清除發(fā)送(Clear to Send)

DSR（pin 6）：數據發(fā)送就緒(Data Send Ready)

DCD（pin 1）：數據載波檢測(Data Carrier Detect)

DTR（pin 4）：數據終端就緒(Data Terminal Ready)

地線(xiàn)：

GND（pin 5）：地線(xiàn)

其它

RI（pin 9）：鈴聲指示

RS-422

RS-422（EIA RS-422-AStandard）是Apple的Macintosh計算機的串口連接標準。RS-422使用差分信號，RS-232使用非平衡參考地的信號。差分傳輸使用兩根線(xiàn)發(fā)送和接收信號，對比RS-232，它能更好的抗噪聲和有更遠的傳輸距離。在工業(yè)環(huán)境中更好的抗噪性和更遠的傳輸距離是一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)。

RS-485

RS-485（EIA-485標準）是RS-422的改進(jìn)，因為它增加了設備的個(gè)數，從10個(gè)增加到32個(gè)，同時(shí)定義了在最大設備個(gè)數情況下的電氣特性，以保證足夠的信號電壓。有了多個(gè)設備的能力，你可以使用一個(gè)單個(gè)RS-485口建立設備網(wǎng)絡(luò )。出色抗噪和多設備能力，在工業(yè)應用中建立連向PC機的分布式設備網(wǎng)絡(luò )、其他數據收集控制器、HMI或者其他操作時(shí)，串行連接會(huì )選擇RS-485。RS-485是RS-422的超集，因此所有的RS-422設備可以被RS-485控制。RS-485可以用超過(guò)4000英尺的線(xiàn)進(jìn)行串行通行。

DB-9 引腳連接

--------------

\ 1 2 3 4 5 /

\ 6 7 8 9 /

---------

從計算機連出的線(xiàn)的截面。

RS-485的引腳的功能

數據：1（DATA-) 2(DATA+)

地線(xiàn)：5

什么是LoRa

LoRa是semtech公司創(chuàng )建的低功耗局域網(wǎng)無(wú)線(xiàn)標準，低功耗一般很難覆蓋遠距離，遠距離一般功耗高，要想馬兒不吃草還要跑得遠，好像難以辦到。LoRa的名字就是遠距離無(wú)線(xiàn)電（Long Range Radio），它最大特點(diǎn)就是在同樣的功耗條件下比其他無(wú)線(xiàn)方式傳播的距離更遠，實(shí)現了低功耗和遠距離的統一，它在同樣的功耗下比傳統的無(wú)線(xiàn)射頻通信距離擴大3-5倍。

LoRa的特性

傳輸距離：城鎮可達2-5 Km ， 郊區可達15 Km 。

工作頻率：ISM 頻段 包括433、868、915 MH等。

標準：IEEE 802.15.4g。

調制方式：基于擴頻技術(shù)，線(xiàn)性調制擴頻（CSS）的一個(gè)變種，具有前向糾錯（FEC）能力，semtech公司私有專(zhuān)利技術(shù)。

容量：一個(gè)LoRa網(wǎng)關(guān)可以連接上千上萬(wàn)個(gè)LoRa節點(diǎn)。

電池壽命：長(cháng)達10年。

安全：AES128加密。

傳輸速率：幾百到幾十Kbps，速率越低傳輸距離越長(cháng).

      LoRa網(wǎng)關(guān)用于遠距離星型架構，是多信道、多調制收發(fā)、可多信道同時(shí)解調。由于LoRa的特性可以同一信道上同時(shí)多信號解調。網(wǎng)關(guān)使用不同于終端節點(diǎn)的RF器件，具有更高的容量，作為一個(gè)透明網(wǎng)橋在終端設備和中心網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器間中繼消息。網(wǎng)關(guān)通過(guò)標準IP連接連接到網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器，終端設備使用單播的無(wú)線(xiàn)通信報文到一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)關(guān)。

      其實(shí)LoRaWan并不是一個(gè)完整的通信協(xié)議，因為它只定義了物理層和鏈路層，網(wǎng)絡(luò )層和傳輸層沒(méi)有，功能也并不完善，沒(méi)有漫游，沒(méi)有組網(wǎng)管理等通信協(xié)議的主要功能。