Rozwiązania RS-232 przez IP: serwery urządzeń i alternatywne oprogramowanie

Większość użytkowników włącza RS-232 przez IP, korzystając z dedykowanych sprzętowych serwerów urządzeń. To działa, ale najlepiej sprawdza się w środowiskach statycznych.

Zarządzanie i skalowanie sprzętowych serwerów RS-232 może stać się trudne, gdy wdrożenia stają się dynamiczne. Dzieje się tak, ponieważ rozwiązanie wymaga spójnych zmian konfiguracji, szybkiego skalowania i różnych zdalnych użytkowników.

Konwerter szeregowy na Ethernet

Sprzętowy serwer urządzeń RS-232 to znacznie bezpieczniejsza i bardziej przewidywalna opcja, gdy wymagane jest działanie ciągłe i niezależność od komputera hosta. Z drugiej strony, programowy serwer urządzeń RS-232 stanowi praktyczną alternatywę, która obniża koszty. Nadaje się do szybkiego wdrożenia, łatwości zarządzania i elastyczności. 

W tym artykule omawiamy przede wszystkim sprzętowe serwery urządzeń RS-232 over IP i wyjaśnimy, kiedy można użyć serwerów programowych RS-232 jako praktycznej alternatywy. 

Serwery urządzeń sprzętowych RS-232 przez IP

Sprzętowe rozwiązania RS-232 przez IP są powszechnie znane jako ethernetowe serwery portów szeregowych, serwery urządzeń szeregowych oraz adaptery RS-232 na Ethernet, zapewniając niezawodną łączność sieciową. Urządzenia te łączą się bezpośrednio z interfejsem szeregowym i udostępniają go w sieci przy użyciu protokołów TCP/IP lub UDP.

Wymóg operacyjny

• Niezawodna ciągła wydajność
• Dedykowane wejście zasilania lub zasilanie przez Ethernet (PoE)
• Brak wysokich wymagań dotyczących systemu operacyjnego (aby ułatwić wdrożenie)

Powszechnie używane sprzętowe serwery urządzeń

Poniżej przedstawiono niektóre z najczęściej używanych sprzętowych serwerów urządzeń RS-232 przez Ethernet — od budżetowych modeli przemysłowych po rozwiązania klasy korporacyjnej z zaawansowanymi funkcjami bezpieczeństwa i zarządzania.

Szeregowy serwer portów Waveshare Electronics do montażu na szynie DIN (RS-232 do RJ-45)

Szeregowy serwer Waveshare Electronics do montażu na szynie DIN występuje w różnych wersjach, w tym w modelach z obsługą zasilania przez Ethernet (PoE). Urządzenia te obsługują MQTT i Modbus, co czyni je idealnymi do środowisk przemysłowych.

Szeregowy serwer montowany na szynie DIN

Urządzenia te są wyposażone w:

• Interfejs konfiguracyjny oparty na sieci Web
• 1 x port RS-232, 1 x port Ethernet RJ-45 z opcjonalnym wsparciem PoE
• Protokoły Modbus i MQTT dla łatwej integracji
• Tryby serwera i klienta TCP, a także multicast UDP dla elastycznej komunikacji
• Szeroki zakres wejścia zasilania 9-24V DC z bezpiecznym połączeniem na zacisk śrubowy
• Cena 26,99 USD za model z obsługą PoE

PUSR USR-TCP232-306

W serwerze urządzeń PUSR USR-TCP232-306 otrzymasz zarówno domyślne porty, jak i zaciski śrubowe. Dzięki temu serwer będzie elastyczny w przypadku wielu scenariuszy okablowania. W tym serwerze urządzeń znajdziesz również oprogramowanie dla systemu Windows do konfiguracji. Oprogramowanie Windows pomaga także tworzyć wirtualne porty szeregowe po stronie klienta. 

PUSR USR-TCP232-306

Te urządzenia są wyposażone w:

• Łatwa konfiguracja za pomocą dedykowanego oprogramowania dla systemu Windows
• Porty szeregowe RS-232 oraz RS-422/485 z interfejsem Ethernet RJ-45
• Protokoły Modbus
• Tryby serwera i klienta TCP, wraz z komunikacją UDP
• Wejście zasilania DC 5–36 V
• Cena: 38,85 USD

MOXA NPort 5100

MOXA NPort 5100 urządzenia są popularne w integracji systemów legacy i automatyce przemysłowej. Urządzenia te oferują większą kompatybilność z kilkoma systemami operacyjnymi oraz rozbudowane funkcje zarządzania.

MOXA NPort 5100

Te urządzenia są wyposażone w:

• Elastyczną konfigurację za pomocą interfejsu WWW, narzędzi dla Windows oraz Telnet
• 1 x port RS-232 oraz 1 x port Ethernet RJ-45
• Obsługiwany protokół SNMP
• Tryby serwera i klienta TCP, wraz z komunikacją UDP
• Szeroki zakres wejścia zasilania 12-48V DC 
• Cena: $141.78

Lantronix EDS1100

Lantronix jest liderem w dziedzinie bezpiecznego przetwarzania brzegowego. Lantronix EDS1100 to klasy korporacyjnej hybrydowy serwer terminali/urządzeń Ethernet zaprojektowany dla użytkowników, którzy stawiają na bezpieczeństwo danych i zdalne zarządzanie. Oferuje solidne szyfrowanie, dzięki czemu nadaje się do zastosowań medycznych, finansowych oraz w rządowych aplikacjach o wysokim poziomie bezpieczeństwa.

Lantronix EDS1100

Te urządzenia są wyposażone w:

• Interfejs WWW (HTTPS), CLI (SSH), SNMP
• 1× RS-232, 1× RJ-45
• Szyfrowanie AES, SSH, SSL/TLS, SNMP v3
• Serwer/klient TCP, UDP, Wirtualny COM
• 9–30V DC
• Cena: $195.00

StarTech Złącze RS232 przez IP

Złącze RS232 over IP firmy StarTech ułatwia bezproblemową integrację szeregowych urządzeń RS232 z sieciami Ethernet. Ma kompaktową konstrukcję i konfigurację opartą na interfejsie WWW. Użytkownicy potwierdzają zaawansowane funkcje bezpieczeństwa urządzenia. Konwerter RS232 firmy StarTech nadaje się do zastosowań przemysłowych, komercyjnych i instytucjonalnych.

StarTech Złącze RS232 przez IP

Te urządzenia są wyposażone w:

• Użytkownicy zgłaszali pozytywne doświadczenia w zakresie łatwości obsługi i niezawodności.
• Interfejs WWW, narzędzie do zarządzania w systemie Windows
• 1× RS-232 (DB9), 1× RJ-45
• Telnet, HTTP, ICMP, DHCP
• Serwer/klient TCP, UDP, połączenie parowane
• 12V DC (zasilacz w zestawie)
• Cena: $171.16

Wyzwania związane z serwerami urządzeń sprzętowych

Sprzętowe serwery portów szeregowych RS-232 są popularne w wielu branżach ze względu na niezawodną łączność. Jednak mają również praktyczne ograniczenia, które organizacje powinny wziąć pod uwagę podczas planowania wdrożeń.

Niektóre ograniczenia są następujące:

• Wymaga wyższej inwestycji początkowej niż opcje oparte na oprogramowaniu
• Skalowalność jest ograniczona, ponieważ każdy port szeregowy obsługuje tylko jedno urządzenie
• Dostępne funkcje oprogramowania układowego mogą się różnić w zależności od dostawcy
• Wymagana jest fizyczna instalacja na miejscu

Te ograniczenia często sprawiają, że rozwiązanie RS-232 over IP oparte na oprogramowaniu jest preferowaną alternatywą w bardziej elastycznych środowiskach.

Programowa alternatywa RS-232 przez IP

Jak omówiono, sprzętowe serwery urządzeń są konwencjonalnym podejściem do rozwiązania RS-232 przez IP.

Serial to Ethernet Connector to elastyczne rozwiązanie programowe, które udostępnia RS-232 i inne porty szeregowe w sieciach IP. W tym przypadku komputer hosta pełni rolę serwera szeregowego, który umożliwia zdalny dostęp do wirtualnych i fizycznych portów COM.

Aplikacja obsługuje Windows (32-bit i 64-bit) oraz Linux, w tym wersję Linux dla urządzeń opartych na architekturze ARM. Zapewnia również elastyczne opcje konfiguracji z wielokrotnego użytku presetami połączeń.

Jak uzyskać dostęp do zdalnego RS232 przez IP/TCP za pomocą konwertera szeregowego na Ethernet

1. Pobierz aplikację.

2. Zainstaluj go na wszystkich komputerach w swojej sieci (lub maszynach wirtualnych z aplikacjami, które potrzebują dostępu do portów szeregowych).

3. Wybierz opcję „Utwórz połączenie z serwerem” w głównym oknie aplikacji.

Wybierz „Utwórz połączenie z serwerem”

4. Skonfiguruj parametry połączenia.

Skonfiguruj parametry połączenia

5. Utwórz połączenie klienta na zdalnym komputerze.

Utwórz połączenie klienta

I teraz wszystko jest już gotowe. Możesz zacząć używać swojego oprogramowania RS-232 serial over Ethernet zdalnie przez sieć natychmiast. Aplikacja obsługuje zarówno systemy operacyjne Windows, jak i Linux. 

Uwaga: Na maszynach opartych na Linuksie aplikacja działa poprzez interfejs wiersza poleceń.

Potencjalne wady rozwiązania programowego

Chociaż programowe rozwiązanie RS-232 over IP jest elastyczne, ważne jest, aby przed wdrożeniem być świadomym jego ograniczeń:

• Programowe rozwiązanie RS-232 wymaga do działania komputera hosta pracującego w sposób ciągły
• Wymaga kompatybilności z systemem operacyjnym hosta
• Może nie działać zgodnie z oczekiwaniami w wymagających środowiskach przemysłowych.

Ostateczne przemyślenia

Decyzja pomiędzy rozwiązaniami sprzętowymi a programowymi wymaga oceny potrzeb operacyjnych i wymagań wdrożeniowych oraz przyszłych potrzeb w zakresie utrzymania. Organizacje mogą opracować architekturę RS-232 over IP, która zapewnia stabilność, skalowalność i efektywność kosztową, rozumiejąc mocne strony i ograniczenia obu podejść.

Łącznik portu szeregowego z Ethernetem oferuje wiele opcji zastosowania, które obejmują prace rozwojowe, poprzez procesy testowania, aż po faktyczne wdrożenie produkcyjne. System obsługuje fizyczne i wirtualne porty COM, współpracując z różnymi systemami operacyjnymi i umożliwiając szybkie zmiany w systemie, co czyni go odpowiednim dla środowisk wymagających niezawodnego działania i elastycznej przepustowości.