傳統的通信技術(shù)越來(lái)越受互聯(lián)網(wǎng)的影響——從我們手中的電話(huà)到我們的閱讀方式。比如IP電話(huà)或者帶語(yǔ)音通話(huà)功能的即時(shí)通信軟件已經(jīng)可以讓傳統的長(cháng)途電話(huà)費用降到幾乎為0，數字圖書(shū)或者數字雜志、數字報紙與傳統的紙質(zhì)媒體相比較費用也幾乎為0。同樣傳統的RS-232、RS-485串口的遠程通信在網(wǎng)絡(luò )即時(shí)通信技術(shù)的幫助下可以實(shí)現幾乎0硬件成本和幾乎無(wú)限遠距離的遠程通信。好靈通串口 即時(shí)通信就是這樣一種專(zhuān)門(mén)為基于網(wǎng)絡(luò )的實(shí)現串口遠程通信的即時(shí)通信軟件，包括互聯(lián)網(wǎng)版和局域網(wǎng)版。
如果說(shuō)在上一個(gè)10-20年里，整個(gè)工業(yè)界經(jīng)歷了一場(chǎng)從模擬到數字領(lǐng)域的轉變，那么今后的10-20年里，將是數字領(lǐng)域到互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的轉變。一個(gè)涵蓋了電子硬件、軟件，IC以及傳感器的融合與信息交換的通信新世界。
是什么使這種改變如此不可抗拒，看起來(lái)沒(méi)有任何行業(yè)能夠阻止它的腳步？這當中有很多原因，從快速的物流和服務(wù)，到巨大的生產(chǎn)力。無(wú)論如何，最重要的 還是性?xún)r(jià)比。事實(shí)證明，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)帶來(lái)更快的增長(cháng)率，每當互聯(lián)網(wǎng)的節點(diǎn)數增長(cháng)10倍的同時(shí)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò )所傳遞的信息數量將是100倍，而每個(gè)節點(diǎn)的價(jià)格將降低到0.1倍。任何拒絕“internet化”進(jìn)程的行業(yè)都要承擔被淘汰的風(fēng)險。
從近距離到遠程，我們回顧一下串口通信的傳統實(shí)現方式。15米以?xún)?，我們可以直接用RS-232電平和TTL電平；1200米內，我們可以用RS-485 電纜。4千米以?xún)?，我們可以用多模光纖，也可以用CAN總線(xiàn)。40千米以?xún)?，我們可以布單模光纖。更加遠的距離呢？理論上我們可以加中繼，但是遠距離布線(xiàn) 以及為中繼器供電的成本呢？考慮到土地、道路、管道等的施工、實(shí)際上布超過(guò)10千米的專(zhuān)門(mén)用于串口通信的工程已經(jīng)是非常困難的。
圖 1. 從USB口擴展串口的轉換器。 圖 2. 從無(wú)線(xiàn)WIFI擴展串口的轉換器。
近距離地審視現在的串口通信方式，同新興的IT技術(shù)相比，我們的方式仍然固守電子時(shí)代的“前IT”技術(shù)，遠遠缺少互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的滲透。盡管具有串口的單片機的數量也許累計超過(guò)了目前地球人口的數量，其中形成串口節點(diǎn)互連設備也是至少數以百萬(wàn)計，但串口通信仍然主要依靠現代計算機與互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代之前的電子時(shí)代的技術(shù)來(lái)控制。但是，隨著(zhù)新的網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的深入，特別是IPv6即將在2015年前普及，串口通信的互聯(lián)網(wǎng)化的革命已經(jīng)啟航。這種變革會(huì )帶來(lái)更高的性能，更低的花費，以及完全不同的新特征，例如每個(gè)串口都將分配一個(gè)獨立的互聯(lián)網(wǎng)IP地址，我們將來(lái)要識別的多機通信地址不再是自己用軟件編程來(lái)分配的，甚至傳統的COM口的號碼也不是COM1、COM2等，而是自己的IPv6地址。盡管仍然處于初級階段，但互聯(lián)網(wǎng)革命已經(jīng)不可否認的開(kāi)始了，沒(méi)有任何電子行業(yè)能夠忽視它的存在。
基于互聯(lián)網(wǎng)的串口即時(shí)通信
將串行口進(jìn)行互聯(lián)網(wǎng)化的第一步是具有串口通信功能的即時(shí)通信軟件。非常志豪的是，它已經(jīng)首先出現在我們中國，名字叫做好靈通：串口即時(shí)通信。好靈通本身也是一款功能齊全的即時(shí)通信軟件，每個(gè)用戶(hù)分配一個(gè)好靈通號碼，同時(shí)也對應一個(gè)串口，無(wú)論這個(gè)串口在世界的任何角落，只要配這個(gè)串口的計算機可以上網(wǎng)。好靈通串口借助于互聯(lián)網(wǎng)可以分布在全球，并且與用戶(hù)自己的串行口對接，用好靈通軟件建立“好友聊天”，并通過(guò)因特網(wǎng)將用戶(hù)的串口信號進(jìn)行發(fā)送和接收。我們將這一過(guò)程形象地成為世界范圍內的“串口的遠程透明傳輸”。滿(mǎn)足實(shí)現這一切的技術(shù)要求不再是簡(jiǎn)單的嘗試。好靈通軟件需要將接收到的串口數據進(jìn)行實(shí)時(shí)、精確的讀取、存儲，以及拆解為適合internet傳輸的TCP/IP包，還要足夠的通訊帶寬和專(zhuān)門(mén)的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器來(lái)可靠地傳送數據包，對方的“好友”計算機還得繼續信息的復原處理。所有的這些需求都是為了讓遠距離的雙方的串口感覺(jué)就像使用一條串口通信電纜直接連接一樣的透明。由于中間環(huán)節為T(mén)CP協(xié)議的IP包，這種好靈通串口通信甚至可以實(shí)現不同速率的串口透明傳輸，這是傳統的方法無(wú)法實(shí)現的。由于串口通信速率一般最高為115.2K字節/秒，這對于已經(jīng)普及的（ADSL）2M寬帶上網(wǎng)來(lái)講，完全可以保持數據的實(shí)時(shí)性和準確性。
基于互聯(lián)網(wǎng)即時(shí)通信的串口遠程通信可以在未來(lái)十年內保持技術(shù)的領(lǐng)先。設想一下，我們未來(lái)的家電、攝像頭、甚至照明電器都將具備RS-232口，借助于互聯(lián)網(wǎng)版好靈通，我們就可以從辦公室實(shí)時(shí)控制或者監視這些設備。注意好靈通 和對于其它正在嘗試的遠程攝像頭、遠程“云打印”技術(shù)的優(yōu)勢在于通用性，只要設備具有RS-232口即可。RS-232和RS-485作為傳統的最為普及 的工業(yè)通信接口，由于其通信協(xié)議的簡(jiǎn)單明了和易于使用，加上隨著(zhù)帶串口的單片機的巨量使用，在未來(lái)的10-20年都不會(huì )消失。將來(lái)好靈通的普及也會(huì )繼續延 長(cháng)RS-232和RS-485的生命。
圖 3. 基于互聯(lián)網(wǎng)的串口即時(shí)通信軟件：好靈通v5.0版本 。 圖 4. 基于局域網(wǎng)的串口即時(shí)通信軟件：好靈通v1.1版本 。
基于局域網(wǎng)的串口即時(shí)通信
大部分情況下，串口的遠程通信也許沒(méi)有超過(guò)企業(yè)的局域網(wǎng)本身的距離。由于有線(xiàn)局域網(wǎng)技術(shù)、工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的持續發(fā)展，現在構造一個(gè)足夠遠、節點(diǎn)足夠多的企 業(yè)局域網(wǎng)已經(jīng)是很普及的技術(shù)。這個(gè)局域網(wǎng)內，不僅傳輸企業(yè)的管理信息數據，還可以借助局域網(wǎng)版的好靈通即時(shí)通信軟件來(lái)傳輸串口信號。局域網(wǎng)好靈通即時(shí)通信 相對互聯(lián)網(wǎng)版好靈通的優(yōu)勢在于：1、保密性好。由于局域網(wǎng)通信可以與互聯(lián)網(wǎng)隔離，保證了企業(yè)內部信息不會(huì )再互聯(lián)網(wǎng)上泄露，同時(shí)也不會(huì )有從互聯(lián)網(wǎng)上發(fā)起的黑 客攻擊等。 2、速度更快。局域網(wǎng)已經(jīng)普及100M甚至1000M速率，遠遠高于A(yíng)DSL的2M。 3、可 靠性高。 局域網(wǎng)版好靈通采用了不依賴(lài)任何服務(wù)器的技術(shù)，也就是每個(gè)用戶(hù)在通信時(shí)互為服務(wù)器和互為客戶(hù)端，只要局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò )線(xiàn)路可靠連接即可保 證可靠通信，而互聯(lián)網(wǎng)版的好靈通必須通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)連接專(zhuān)門(mén)的服務(wù)器。4、支持多機通信。局域網(wǎng)版的好靈通具有“廣播”功能，就是向局域網(wǎng)內所有好靈通用戶(hù)群 發(fā)信息。
將串口通信網(wǎng)絡(luò )化的下一步是通過(guò)即時(shí)通信軟件來(lái)進(jìn)行控制。原來(lái)的串口通信的地址變成為了“好友”的昵稱(chēng)。這將大大簡(jiǎn)化原來(lái)需要識別地址的軟件編程。同樣，局域網(wǎng)版的好靈通也具有支持不同速率的節點(diǎn)的通信，這一點(diǎn)上傳統方法無(wú)法實(shí)現的。這樣，新一代基于局域網(wǎng)的串口通信網(wǎng)絡(luò )就建成了。在全世界范圍內，串口通信網(wǎng)將要經(jīng)歷巨大變革，傳 統的MODBUS協(xié)議將讓位于好靈通串口即時(shí)通信軟件。工業(yè)計算機將從傳統的中心控制主機直接沖到工業(yè)測控的第一線(xiàn)，其體積將減小到智能手機大小，也許將 來(lái)就是具有RS-232串口的智能手機。無(wú)論是windows、android還是其他操作系統都可以，只要安裝相應版本的好靈通軟件，由于在用戶(hù)看來(lái)好 靈通實(shí)現的是串口透明傳輸，就與使用直接電纜連接的編程是一樣的，甚至更加簡(jiǎn)單。未來(lái)的計算機將在工業(yè)通信領(lǐng)域充當今天單片機的角色，將來(lái)的串口通信不再需要今天這樣復雜的單片機編程。由于具有操作系統，只要安裝好靈通即時(shí)通信軟件就可以方便實(shí)現工業(yè)通信。
WIFI串口即時(shí)通信使物聯(lián)網(wǎng)成為現實(shí)
WIFI串口即時(shí)通信包含兩個(gè)部分：WIFI/串口轉換和串口即時(shí)通信。其中WIFI/串口轉換器把無(wú)線(xiàn)WIFI信號轉換成為有線(xiàn)的RS-232串口信號，串口即時(shí)通信把RS-232串口信號通過(guò)即時(shí)通信軟件傳輸到互聯(lián)網(wǎng)的另外一端：控制端。這兩部分都已經(jīng)具有了具體的產(chǎn)品。WIFI/串口轉換器有波仕電子的型號為WF232L的轉換器。串口即時(shí)通信也已經(jīng)有好靈通串口即時(shí)通信軟件haolingtong和相應的USB/串口轉換器硬件USB232HLT。
物聯(lián)網(wǎng)其英文名稱(chēng)是“The Internet of things”，就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。這有兩層意思：第一，物聯(lián)網(wǎng)還是一種互聯(lián)網(wǎng)，只不過(guò)是物與物之間的互聯(lián)網(wǎng)，而傳統的互聯(lián)網(wǎng)更多的是指人與人之 間的互聯(lián)網(wǎng)。第二，其用戶(hù)端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通信。由于物聯(lián)網(wǎng)要連接的物品數量巨大，反復的插拔是不可能的，所以有線(xiàn)的連接方式幾乎是不可行的。目前形成共識的無(wú)線(xiàn)連接方式是射頻識別（RFID），但是由于還沒(méi)有形成統一的國際標準，所以我們也可以認為已經(jīng)形成IEEE802.11 b/g號國際標準的WIFI也是物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線(xiàn)連接方式的一種。還有，物聯(lián)網(wǎng)不僅僅提供了物與物的連接，其本身也具有智能處理的能力，能夠對物體實(shí)施智能控制，所以也離不開(kāi)計算機。
目前國內的物聯(lián)網(wǎng)“虛火”很大，主要體現在6個(gè)方面，即國內比國外熱、政府比市場(chǎng)熱、產(chǎn)業(yè)比應用熱、股市比投資熱、教育比科研熱、硬件比軟件熱。越來(lái)越多的地方爭相發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)，但人們還沒(méi)有見(jiàn)過(guò)物聯(lián)網(wǎng)具體是什么東西。有人預測未來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)是比現在的互聯(lián)網(wǎng)大30倍的萬(wàn)億元級規模的市場(chǎng)，可是實(shí)際上現在卻沒(méi)有什么實(shí)實(shí)在在的產(chǎn)品，多半業(yè)務(wù)都在概念層面，沒(méi)有具體項目支撐。同樣火熱的還有資本市場(chǎng)，就在物聯(lián)網(wǎng)納入“十二五”規劃的消息傳出當天，物聯(lián)網(wǎng)概念股即逆勢走強。
“物聯(lián)網(wǎng)”的“物”要滿(mǎn)足以下條件才能夠被納入“物聯(lián)網(wǎng)”的范圍：1、要有數據傳輸通路；2、要有一定的存儲功能；3、要有CPU；4、要有操作系統；5、要有專(zhuān)門(mén)的應用程序；6、遵循物聯(lián)網(wǎng)的通信協(xié)議； 7、在世界網(wǎng)絡(luò )中有可被識別的唯一編號。 我們要把WIFI串口即時(shí)通信與上述6條進(jìn)行一一對比看是否滿(mǎn)足物聯(lián)網(wǎng)的條件。首先我們要介紹一下WIFI/串口轉換器以及haolingtong好靈通串口即時(shí)通信軟件。
波仕WF232L無(wú)線(xiàn)WiFi/串口轉換器實(shí)現無(wú)線(xiàn)AP的WiFi信號與RS-232、RS-485或RS-422串口之間的轉換。WF232L采用高性能低功耗IEEE802.11b/g無(wú)線(xiàn)通信芯 片，內置高性能微處理器實(shí)現串口數據的透明傳輸，工作于2.4GHz全球開(kāi)放ISM頻段免許可證使用，可廣泛應用于各種場(chǎng)合的短距離無(wú)線(xiàn)通信、工業(yè)控制領(lǐng) 域。產(chǎn)品本身可將自己的串口接到計算機后用配置程序進(jìn)行通信速率、格式、編碼等的設定，無(wú)須其它任何編程裝置。WF232L既可以一對一通信，也可以多機 通信，多機通信方法相當于多個(gè)獨立地址的串口。 haolingtong本身也是一款功能齊全的即時(shí)通信軟件，每個(gè)用戶(hù)分配一個(gè)好靈通號碼，同時(shí)也對應一個(gè)串口，無(wú)論這個(gè)串口在世界的任何角落，只 要配這個(gè)串口的計算機可以上網(wǎng)。好靈通串口借助于互聯(lián)網(wǎng)可以分布在全球，并且與用戶(hù)自己的串行口對接，用好靈通軟件建立“好友聊天”，并通過(guò)因特網(wǎng)將用戶(hù) 的串口信號進(jìn)行發(fā)送和接收。
現在對比6條：1、要有數據傳輸通路－－－－基于互聯(lián)網(wǎng)的即時(shí)通信；2、要有一定的存儲功能－－－－計算機硬盤(pán)；3、要有CPU－－－－計算機的 CPU；4、要有操作系統－－－－WINDOWS；5、要有專(zhuān)門(mén)的應用程序－－－－串口通信程序；6、遵循物聯(lián)網(wǎng)的通信協(xié)議－－－－由于好靈通實(shí)現的是串 口透明傳輸，所以完全可以實(shí)現互通互連； 7、在世界網(wǎng)絡(luò )中有可被識別的唯一編號－－－－h(huán)aolingtong為每個(gè)用戶(hù)分配一個(gè)獨一無(wú)二的好靈通號，并且每一個(gè)WIFI/串口轉換器還有一個(gè)獨 一無(wú)二的以太網(wǎng)MAC地址。
我們再從實(shí)現功能的角度來(lái)分析WIFI串口即時(shí)通信是否已經(jīng)具備物聯(lián)網(wǎng)設想的一部分功能?，F在的互聯(lián)網(wǎng)，是人們通過(guò)計算機，實(shí)現與人之聯(lián)網(wǎng)。而未來(lái) 的“物聯(lián)網(wǎng)”，將會(huì )改變我們現在的生活，并對節能將作出巨大貢獻。比如物聯(lián)網(wǎng)還可以讓電飯鍋、電冰箱等與網(wǎng)絡(luò )相連，讓電飯鍋等實(shí)現智能化。比如電飯鍋實(shí)現 “物聯(lián)網(wǎng)”后，“你在北京出差時(shí)，上網(wǎng)敲擊電腦，就可以讓重慶家中的電飯鍋煮飯”。物聯(lián)網(wǎng)也被IBM稱(chēng) 為“智慧的地球”，物與物之間實(shí)現智能化，相當于遙控。你可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行設置而“一勞永逸”。若建筑物使用物聯(lián)網(wǎng)，比如空調、電燈等將由電腦來(lái)精確地調 控、開(kāi)關(guān)，從而實(shí)現節能；你設置每周一吸塵器自動(dòng)吸塵后，每周一，你在辦公室上班，你的吸塵器就會(huì )在家中自動(dòng)干活，將你的屋子打掃得一塵不 染；你也可以在辦公室里，通過(guò)電腦打開(kāi)家里的窗戶(hù)透氣。只要具備2個(gè)條件：1、物品具有RS-232或RS-485串口，2、電腦可以上網(wǎng)，那么借助于好 靈通串口即時(shí)通信軟件和好靈通USB/串口轉換器就可以輕易實(shí)現上述的設想。如果采用有線(xiàn)連接那么連WIFI/串口轉換器都省了。
現在只剩下一個(gè)問(wèn)題：成本。雖然目前希望每一件商品都帶一個(gè)WF232L加haolingtong軟件那確實(shí)是不太現實(shí)，但是可以從價(jià)值高的商品開(kāi) 始實(shí)施，比如一個(gè)集裝箱、一件大的家電。最終普及到每件商品乃至每件物品需要一個(gè)漫長(cháng)的過(guò)程。軟件的成本是易于降低的，一個(gè)haolingtong用戶(hù)與 1萬(wàn)用戶(hù)的成本差別遠遠沒(méi)有這么大的數量級差別，也許小于10倍，也就是每個(gè)用戶(hù)成本降低到低于0.001倍。硬件的成本也是可以大量降低的，也許會(huì )遠遠 出乎我們的預料?；仡櫼幌?982年P(guān)C時(shí)代以來(lái)，硬盤(pán)的價(jià)格下降了360萬(wàn)倍，內存的價(jià)格下降了45000倍，CPU的性能提高了3500倍。我們完全 可以對未來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)成本充滿(mǎn)樂(lè )觀(guān)。
