基于虛擬局域網(wǎng)的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種以太網(wǎng)設(shè)備遠(yuǎn)程通訊系統(tǒng)，尤其涉及一種基于虛擬局域網(wǎng)的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，用于對遠(yuǎn)端工控設(shè)備進(jìn)行操作。屬于網(wǎng)絡(luò)工程技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]遠(yuǎn)程監(jiān)控是相比傳統(tǒng)的現(xiàn)場監(jiān)控模式，結(jié)合現(xiàn)代通信技術(shù)和信息處理技術(shù)而新興的一種技術(shù)方式，在航天航空、工業(yè)控制、食品、教育、智能家居等，特別是在一些不便于或不安全現(xiàn)場監(jiān)控的領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用市場，具有安全可靠、便于觀測、利于處理等優(yōu)點。
[0003]目前以太網(wǎng)越來越多的在自動化控制領(lǐng)域得到應(yīng)用，例如可編程序控制器，觸摸顯示屏等工業(yè)控制設(shè)備。設(shè)備制造商及設(shè)備用戶大多使用個人電腦通過以太網(wǎng)對設(shè)備進(jìn)行編程，調(diào)試或監(jiān)控。這些設(shè)備一般工作在局域網(wǎng)中，遠(yuǎn)程通訊需要其他昂貴的專用設(shè)備(比如路由器、交換機(jī)等)，通訊比較困難，不利于遠(yuǎn)程設(shè)備調(diào)試、遠(yuǎn)程維護(hù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)提供一種基于虛擬局域網(wǎng)的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，能夠?qū)€人電腦或其他網(wǎng)絡(luò)裝置通過互聯(lián)網(wǎng)與遠(yuǎn)程的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行直接連接，使設(shè)備制造商及設(shè)備用戶能夠通過互聯(lián)網(wǎng)對設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)試、遠(yuǎn)程編程、遠(yuǎn)程監(jiān)控，省時省力，省差旅費用。
[0005]本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案為:一種基于虛擬局域網(wǎng)的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，包括IP地址在同一網(wǎng)段內(nèi)的一臺安裝于本地用戶的本地用戶終端和另一臺安裝于遠(yuǎn)程客戶的遠(yuǎn)程客戶終端，該遠(yuǎn)程客戶終端安裝于被控制的工控設(shè)備上，所述本地用戶終端與遠(yuǎn)程客戶終端分別通過一遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)連接器與連接在互聯(lián)網(wǎng)上的公網(wǎng)服務(wù)器相連，本地用戶終端和遠(yuǎn)程客戶終端發(fā)送的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包分別被各自連接的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)連接器接收，接收到的數(shù)據(jù)包加入識別信息碼及配對標(biāo)記后發(fā)送給公網(wǎng)服務(wù)器，公網(wǎng)服務(wù)器根據(jù)識別信息碼及配對標(biāo)記將數(shù)據(jù)包發(fā)送給相應(yīng)配對的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)連接器，最后經(jīng)過遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)連接器的以太網(wǎng)口發(fā)送給對應(yīng)的本地用戶終端或遠(yuǎn)程客戶終端，實現(xiàn)本地用戶終端與遠(yuǎn)程客戶終端的直接網(wǎng)絡(luò)連接。
[0006]優(yōu)選地，所述遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)連接器由本地網(wǎng)絡(luò)接口芯片，互聯(lián)網(wǎng)接口芯片和ARM處理器構(gòu)成，本地網(wǎng)絡(luò)接口芯片和互聯(lián)網(wǎng)接口芯片與ARM處理器通過SPI串行接口連接，本地網(wǎng)絡(luò)接口芯片分別與本地用戶終端和遠(yuǎn)程客戶終端的網(wǎng)口相連，互聯(lián)網(wǎng)接口芯片連接至互聯(lián)網(wǎng)。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于:
本發(fā)明由于采用了自主研發(fā)的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)連接器使得終端設(shè)備不需要擁有公網(wǎng)IP地址，只要能連接互聯(lián)網(wǎng)就能可靠工作，同時公網(wǎng)服務(wù)器可以服務(wù)多個配對的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)連接器，處理的數(shù)量取決于服務(wù)器的性能及網(wǎng)絡(luò)帶寬，并且能用于可編程序控制器的遠(yuǎn)程編程，遠(yuǎn)程監(jiān)控，人機(jī)界面的遠(yuǎn)程監(jiān)控，以及其他需要利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入特定局域網(wǎng)的應(yīng)用。
【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明一種基于虛擬局域網(wǎng)的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
[0009]圖2為本發(fā)明一種基于虛擬局域網(wǎng)的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的ARP地址解析協(xié)議的通訊過程的示意圖。
【具體實施方式】
[0010]以下結(jié)合附圖實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0011]本發(fā)明涉及一種基于虛擬局域網(wǎng)的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，包括IP地址在同一網(wǎng)段內(nèi)的一臺安裝于本地用戶的本地用戶終端和另一臺安裝于遠(yuǎn)程客戶的遠(yuǎn)程客戶終端，該遠(yuǎn)程客戶終端安裝于被控制的工控設(shè)備上，所述本地用戶終端與遠(yuǎn)程客戶終端分別通過一遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)連接器與連接在互聯(lián)網(wǎng)上的公網(wǎng)服務(wù)器相連。遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)連接器帶有2個以太網(wǎng)口。本地用戶遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)連接器的以太網(wǎng)口2通過互聯(lián)網(wǎng)連接公網(wǎng)服務(wù)器，以太網(wǎng)口 I連接本地用戶的設(shè)備網(wǎng)口。遠(yuǎn)程客戶安裝的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)連接器的以太網(wǎng)口2同樣通過互聯(lián)網(wǎng)連接公網(wǎng)服務(wù)器，以太網(wǎng)口 I則連接遠(yuǎn)程客戶的設(shè)備網(wǎng)口。本地用戶的設(shè)備和遠(yuǎn)程客戶的設(shè)備發(fā)送的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包分別被各自連接的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)連接器接收，接收到的數(shù)據(jù)包加入識別信息碼及配對標(biāo)記后發(fā)送給公網(wǎng)服務(wù)器，公網(wǎng)服務(wù)器根據(jù)識別信息碼及配對標(biāo)記將數(shù)據(jù)包發(fā)送給相應(yīng)配對的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)連接器，最后經(jīng)過遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)連接器的以太網(wǎng)口 I發(fā)送給對應(yīng)的本地用戶或遠(yuǎn)程客戶的設(shè)備，這樣實現(xiàn)本地設(shè)備與遠(yuǎn)程設(shè)備的直接網(wǎng)絡(luò)連接。
[0012]遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)連接器不需要擁有公網(wǎng)IP地址，只要能連接互聯(lián)網(wǎng)就能可靠工作。公網(wǎng)服務(wù)器可以服務(wù)多個配對的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)連接器，處理的數(shù)量取決于服務(wù)器的性能及網(wǎng)絡(luò)帶寬。用途:可編程序控制器的遠(yuǎn)程編程，遠(yuǎn)程監(jiān)控，人機(jī)界面的遠(yuǎn)程監(jiān)控，以及其他需要利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入特定局域網(wǎng)的應(yīng)用。
[0013]所述遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)連接器由本地網(wǎng)絡(luò)接口芯片(網(wǎng)絡(luò)接口芯片ENC28J60)，互聯(lián)網(wǎng)接口芯片(網(wǎng)絡(luò)接口芯片W5500)和ARM處理器構(gòu)成，本地網(wǎng)絡(luò)接口芯片和互聯(lián)網(wǎng)接口芯片與ARM處理器通過SPI串行接口連接。遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)連接器上電初始化后互聯(lián)網(wǎng)接口芯片與公網(wǎng)服務(wù)器建立TCP連接，2個配對的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)連接器都與公網(wǎng)服務(wù)器建立TCP連接后就可以工作了。本地用戶終端網(wǎng)口發(fā)送的數(shù)據(jù)包被遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)連接器的本地網(wǎng)絡(luò)接口芯片接收，ARM處理器將識別信息碼和附加配對標(biāo)記與數(shù)據(jù)包拼接后通過互聯(lián)網(wǎng)接口芯片發(fā)送給公網(wǎng)服務(wù)器，公網(wǎng)服務(wù)器檢查識別信息碼和附加配對標(biāo)記，準(zhǔn)確地將數(shù)據(jù)包傳送給配對的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)連接器的互聯(lián)網(wǎng)接口芯片，遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)連接器將數(shù)據(jù)包的識別信息碼和附加配對標(biāo)記去除后通過本地網(wǎng)絡(luò)接口芯片發(fā)送給本地網(wǎng)絡(luò)接口芯片，對于本地用戶終端(個人電腦)和遠(yuǎn)程客戶終端(用戶設(shè)備)，數(shù)據(jù)包就像是直接從個人電腦發(fā)送到用戶設(shè)備的，除了時間的延遲，個人電腦和用戶設(shè)備檢測不到數(shù)據(jù)包經(jīng)過了互聯(lián)網(wǎng)的傳輸。同樣，相反的路徑，用戶設(shè)備可以將數(shù)據(jù)包發(fā)送給個人電腦，實現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)傳輸。
[0014]圖2是ARP地址解析協(xié)議的通訊過程，個人電腦IP地址是192.168.1.100，用戶設(shè)備以太網(wǎng)口地址是192.168.1.101,個人電腦使用的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)連接器識別信息碼ID=12345-1，附加配對標(biāo)記M=123;用戶設(shè)備使用的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)連接器識別信息碼ID=12345-2，附加配對標(biāo)記M=123。所使用的2個遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)連接器具有相同的附加配對標(biāo)記，而擁有不同的識別?目息碼ID。
[0015]如圖2所示從個人電腦發(fā)送ARP請求開始，大箭頭指示數(shù)據(jù)包的傳送方向。包含ARP請求數(shù)據(jù)的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包被遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)連接器網(wǎng)口接收后加入遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)連接器的ID碼(ID=12345-1)和M(M=123)碼，然后發(fā)送給公網(wǎng)服務(wù)器，公網(wǎng)服務(wù)器將數(shù)據(jù)原封不動發(fā)給配對的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)連接器(ID=12345-2)，最后去除ID碼和M后將以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包發(fā)送給用戶設(shè)備的以太網(wǎng)口。
[0016]用戶設(shè)備接收到ARP請求后將自動回復(fù)，向遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)連接器(ID=12345-2)發(fā)送一個ARP回復(fù)數(shù)據(jù)包，相同的過程，遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)連接器(ID=12345-2)通過互聯(lián)網(wǎng)和公網(wǎng)服務(wù)器將數(shù)據(jù)包傳送給遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)連接器(ID=12345-1)，最后個人電腦接收到用戶設(shè)備的ARP回復(fù)。
[0017]除上述實施例外，本發(fā)明還包括有其他實施方式，凡采用等同變換或者等效替換方式形成的技術(shù)方案，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種基于虛擬局域網(wǎng)的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，其特征在于包括IP地址在同一網(wǎng)段內(nèi)的一臺安裝于本地用戶的本地用戶終端和另一臺安裝于遠(yuǎn)程客戶的遠(yuǎn)程客戶終端，該遠(yuǎn)程客戶終端安裝于被控制的工控設(shè)備上，所述本地用戶終端與遠(yuǎn)程客戶終端分別通過一遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)連接器與連接在互聯(lián)網(wǎng)上的公網(wǎng)服務(wù)器相連，本地用戶終端和遠(yuǎn)程客戶終端發(fā)送的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包分別被各自連接的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)連接器接收，接收到的數(shù)據(jù)包加入識別信息碼及配對標(biāo)記后發(fā)送給公網(wǎng)服務(wù)器，公網(wǎng)服務(wù)器根據(jù)識別信息碼及配對標(biāo)記將數(shù)據(jù)包發(fā)送給相應(yīng)配對的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)連接器，最后經(jīng)過遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)連接器的以太網(wǎng)口發(fā)送給對應(yīng)的本地用戶終端或遠(yuǎn)程客戶終端，實現(xiàn)本地用戶終端與遠(yuǎn)程客戶終端的直接網(wǎng)絡(luò)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于虛擬局域網(wǎng)的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，其特征在于所述遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)連接器由本地網(wǎng)絡(luò)接口芯片，互聯(lián)網(wǎng)接口芯片和ARM處理器構(gòu)成，本地網(wǎng)絡(luò)接口芯片和互聯(lián)網(wǎng)接口芯片與ARM處理器通過SPI串行接口連接，本地網(wǎng)絡(luò)接口芯片分別與本地用戶終端和遠(yuǎn)程客戶終端的網(wǎng)口相連，互聯(lián)網(wǎng)接口芯片連接至互聯(lián)網(wǎng)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于虛擬局域網(wǎng)的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，其特征在于包括位于IP地址在同一網(wǎng)段內(nèi)的本地用戶終端和遠(yuǎn)程客戶終端，所述本地用戶終端與遠(yuǎn)程客戶終端分別通過一遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)連接器與連接在互聯(lián)網(wǎng)上的公網(wǎng)服務(wù)器相連，本地用戶終端和遠(yuǎn)程客戶終端發(fā)送的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包分別被各自連接的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)連接器接收，接收到的數(shù)據(jù)包加入識別信息碼及配對標(biāo)記后發(fā)送給公網(wǎng)服務(wù)器，公網(wǎng)服務(wù)器根據(jù)識別信息碼及配對標(biāo)記將數(shù)據(jù)包發(fā)送給相應(yīng)配對的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)連接器，最后經(jīng)過遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)連接器的以太網(wǎng)口發(fā)送給對應(yīng)的本地用戶終端或遠(yuǎn)程客戶終端，實現(xiàn)本地用戶終端與遠(yuǎn)程客戶終端的直接網(wǎng)絡(luò)連接。
【IPC分類】G05B19/418, H04L12/46
【公開號】CN105553813
【申請?zhí)枴緾N201610106697
【發(fā)明人】陳衛(wèi)忠
【申請人】陳衛(wèi)忠
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2016年2月27日