一、产品简介
USR-N668是济南有人物联网技术有限公司推出的8路串口服务器,是一款实现RJ45网口与RS232 / RS485 / RS422接口之间数据透明传输的工业级设备。该设备搭载ARM处理器,具有功耗低、速度快、稳定性高的特点。
N668内部集成了完整的TCP/IP协议栈,用户利用它可以轻松完成嵌入式设备的网络化改造,节省开发时间与人力成本。本系列产品已在银行、公路监控、大型企业网络、视频监控系统以及光纤转以太网等复杂网络环境中得到成功应用。
二、核心功能特点
| 功能 |
详细说明 |
| 2路以太网口 |
10/100Mbps自适应,支持AUTO-MDIX交叉直连自动切换 |
| 8路串口 |
每路串口支持RS232 / RS485 / RS422三种模式可切换 |
| IP获取方式 |
DHCP / 静态IP两种方式 |
| 工作模式 |
TCP Server、TCP Client、UDP Client、UDP Server、Httpd Client、SSL Client共6种 |
| 双Socket功能 |
每路均支持双Socket,做Client时可向两个不同服务器发送数据 |
| TCP Server连接数 |
最多支持16个Client同时连接 |
| 心跳包 & 注册包 |
自定义心跳包和注册包,保证连接真实可靠,杜绝死连接 |
| ModbusTCP转RTU |
支持ModbusTCP协议自动转换为ModbusRTU协议 |
| 超时重启/重连 |
无数据超时重启与超时重连,时间可自定义 |
| MAC地址修改 |
MAC地址可修改,出厂烧写全球唯一MAC地址 |
| DNS域名解析 |
支持DNS域名解析,DNS服务器地址可自定义设置 |
| 远程管理 |
支持远程监控、远程固件升级 |
| DDNS动态域名 |
支持花生壳等DDNS动态域名解析功能 |
| 时间同步 |
支持网络时间同步+内建RTC实时时钟 |
| 计划任务 |
用户可自定义定时执行设备相关指令 |
| 配置方式 |
网页配置、设置软件配置、AT指令配置三种方式 |
| 虚拟串口 |
配套USR-VCOM虚拟串口软件 |
| VPN-PPTP |
支持PPTP协议VPN链接 |
| GRE隧道 |
支持GRE隧道协议 |
| 恢复出厂 |
同时支持软件和硬件恢复出厂设置 |
三、技术参数
3.1 电气参数
| 分类 |
参数名称 |
数值 |
| 硬件参数 |
工作电压 |
AC 85~265V,50/60Hz |
| 功耗 |
1.6W |
| 网口规格 |
RJ45、10/100Mbps、交叉直连自适应 |
| 网口数量 |
2路 |
| 串口参数 |
串口规格 |
RJ45 |
| 串口数量 |
8路 × RS232/RS485/RS422 |
| 波特率范围 |
300~115200 bps |
| 默认参数 |
None/8/1 |
| 软件参数 |
网络协议 |
IP、TCP/UDP、ARP、ICMP、IPv4、HTTP、SSL |
| IP获取方式 |
静态IP / DHCP |
| 域名解析 |
支持,可自定义DNS服务器地址 |
| 透传方式 |
TCP Server/TCP Client/UDP Server/UDP Client/Httpd Client/SSL Client |
| 网络缓存 |
10KB,串口缓存10KB |
3.2 其他参数
| 参数 |
数值 |
| 外壳防护等级 |
IP30 |
| 外形尺寸 |
482 × 185 × 45 mm(机架式) |
| 工作温度 |
-40℃ ~ +85℃ |
| 存储温度 |
-40℃ ~ +105℃ |
| 工作湿度 |
5% ~ 95% RH(无凝露) |
| 静电等级(EN61000-4-2) |
等级4 |
| 脉冲群等级(EN61000-4-4) |
等级4 |
| 浪涌等级(EN61000-4-5) |
等级3 |
| 平均传输延时 |
≥50ms |
| 打包机制 |
50ms打包时间,1472字节打包长度 |
四、硬件介绍
4.1 拨码开关(串口模式切换)
设备背面有拨码开关设置窗口,需要使用十字花螺丝刀拆下螺丝才可以看到。共有16个拨码(8路串口 × 2个/路)。一次设置好后永久使用。
串口模式对应拨码设置
| 通信方式 |
拨码1(从左向右) |
拨码2(从左向右) |
| RS232 |
0(下) |
0(下) |
| RS485 |
1(上) |
1(上) |
| RS422 |
1(上) |
0(下) |
注意:以丝印为准,拨到上面代表1,拨到下面代表0;出厂默认均为RS485模式(11)
4.2 串口引脚定义(RJ45接口)
| 序号 |
名称 |
功能说明 |
| 1 |
232_TX / 422_Z / 485_B1 |
232发送;422信号Z;485信号B |
| 2 |
232_RX / 422_A1 |
232接收;422信号A |
| 3 |
422_Y / 485_A1 |
422信号Y;485信号A |
| 4 |
422_B1 |
422信号B |
| 5 |
NC |
空脚 |
| 6 |
GND |
232信号地 |
| 7 |
NC |
空脚 |
| 8 |
NC |
空脚 |
注意:RS232/RS485/RS422三选一,同一时刻只能一种方式工作;需要正确的拨码开关配合;使用8芯网线+水晶头制作通信线缆
4.3 指示灯说明
| 指示灯名称 |
标识 |
颜色 |
状态描述 |
| 电源指示 |
PWR |
红色 |
上电后常亮 |
| 工作指示 |
WORK |
绿色 |
启动完成后循环闪烁(500ms亮/500ms灭) |
| 状态指示 |
STATE |
红色 |
功能未定义(预留) |
| 就绪指示 |
READY |
绿色 |
设备正常工作常亮;未工作长灭 |
| 串口发送×8 |
TXN |
红色 |
串口N发送指示,有数据时闪烁 |
| 串口接收×8 |
RXN |
绿色 |
串口N接收指示,有数据时闪烁 |
五、默认参数
| 项目 |
默认值 |
| 用户名 |
admin |
| 密码 |
admin |
| IP地址 |
192.168.0.7 |
| 子网掩码 |
255.255.255.0 |
| 默认网关 |
192.168.0.1 |
| 工作模式 |
TCP Server |
| 目标端口 |
20001 ~ 20008(第1~8路) |
| 本地端口 |
20001 ~ 20008(第1~8路) |
| 目标IP |
192.168.0.201 |
| 串口波特率 |
115200 |
| 串口参数 |
None/8/1 |
六、工作模式详解
6.1 TCP Client 工作方式
- 主动发起连接:作为客户端主动向服务器发起连接请求并建立连接
- KeepAlive保活:首次在60s无数据等待后发送探查包,检测异常断开(公式: 60+5*3=75秒检测周期)
- 适用场景:设备与服务器的数据交互,最常用的联网通信方式
- 本地端口建议:设为0,使用随机端口号避免被屏蔽
- 跨公网要求:服务器需有公网IP或域名
6.2 TCP Server 工作方式
- 被动监听:主动监听设置的本地端口,响应连接请求
- 最大连接数:最多接受16个Client同时连接(本地端口不可设为0)
- 广播机制:串口收到数据后同时发送给所有已连接的Client
- 适用场景:局域网内多台电脑/手机同时访问设备
- 跨公网:需在路由器做端口映射
6.3 UDP Client 工作方式
- 无连接传输:无需建立连接,只需指定IP和端口即可发送数据
- 定向通信:只与目标IP的目标端口通讯
- 广播支持:目标设255.255.255.255实现全网段广播(固件4015+支持xxx.xxx.xxx.255网段广播)
- 不支持组播
6.4 UDP Server 工作方式
- 不验证来源IP:收到UDP数据后将目标改为来源IP/端口
- 最近通信:发送数据发给最近通讯的那个IP和端口
- 适用场景:多台网络设备高速通信且不想用TCP的场景
6.5 Httpd Client 工作方式
- 串口转HTTP:通过串口发送请求数据到指定HTTP服务器
- 自动添加头信息:URL和包头信息由668自动添加
- 返回数据处理:可选择是否去掉包头后发至串口
6.6 SSL Client 工作方式
- 加密传输:支持在TCP连接上的SSL加密
- 免选加密方式:无需手动选择加密参数
七、特色功能详解
7.1 SocketB 双通道功能
除主Socket透传外,还有一路SocketB功能。串口收到的数据同时发向SocketA与SocketB,反之亦然。可用于数据备用链路,工作机制与SocketA一致。
7.2 心跳包功能
| 参数 |
说明 |
| 心跳方向 |
可向网络端发送或向串口端发送(不同时运行) |
| 自定义内容 |
最长40字节 |
| 默认间隔 |
30秒(范围1~65535秒) |
| 生效模式 |
TCP Client和UDP Client模式 |
7.3 注册包功能
| 类型 |
说明 |
| 连接注册包 |
连接建立后立即发送,用于识别设备来源或授权验证 |
| 数据携带注册包 |
在数据最前端接入注册包,用于协议传输 |
| 全注册 |
以上两种都执行 |
| MAC注册包 |
连接建立时发送6字节MAC地址 |
自定义注册包最长40字节,支持十六进制输入
7.4 ModbusTCP 转 ModbusRTU
适用于串口侧为ModbusRTU协议、网络侧为ModbusTCP协议的数据转换场景。默认关闭,可通过网页开启。在高频数据采集中性能良好。
7.5 VPN-PPTP 与 GRE 隧道
- PPTP:支持MPPE/MPPE-128加密;PAP/CHAP/MSCHAP/MSCHAPv2身份验证;LCP间隔默认300秒;MTU默认1500
- GRE:设置远端地址、本地地址、远端隧道地址、本地隧道地址四个参数
八、AT指令配置
8.1 进入AT命令模式
- 在UART上输入”
+++“,模块返回确认码”a“
- 在UART上输入确认码”
a“,模块返回”+OK“,进入命令模式
注意:输入”+++”和”a”没有回显;T1需大于串口打包间隔;T2/T3小于300ms;T5小于3秒
8.2 常用AT指令
| 指令 |
功能描述 |
| AT+WANN |
设置和查询IP获取方式、IP/子网掩码/网关参数 |
| AT+DNS |
设置和查询DNS服务器地址 |
| AT+SOCK |
设置Socket工作方式/目标IP/目标端口 |
| AT+RELD |
恢复出厂设置 |
| AT+ENTM |
退出命令模式回到透传模式 |
8.3 错误码列表
| 错误码 |
说明 |
| -1 |
无效的命令格式 |
| -2 |
无效的命令 |
| -3 |
无效的操作符 |
| -4 |
无效的参数 |
| -5 |
操作不允许 |
九、恢复出厂设置方法
- 硬件按键:按下Reload按键5s~15s之间即可恢复出厂(小于5s或超过15s不执行)
- 设置软件:通过设置软件的恢复出厂功能
- AT指令:进入AT指令模式,输入
AT+RELD
- 网页登录:点击网页的恢复出厂按钮
十、快速入门指南
10.1 硬件准备清单
- USR-N668 设备 × 1
- AC220V 电源线 × 1
- 母对母串口线 × 1
- DB9-M转RJ45 × 1
- 网线 × 2
- 电脑一台(自带RS232口或USB转232转换器)
10.2 连接步骤
- 将N668串口通过串口线与计算机连接
- 用网线将668网口和PC网口连接
- 确认硬件连接无误后接入电源适配器供电
- 通过背面拨码窗口确认当前串口模式(出厂默认RS485)
10.3 网络环境检查
- 关闭电脑防火墙和杀毒软件
- 关闭无关网卡,只保留一个本地连接
- 如直连PC,需设置静态IP与668在同一网段(如192.168.0.201)
10.4 默认测试流程
- 打开”USR-TCP232-Test.exe”调试助手
- 网络区选择TCP Client模式,目标IP: 192.168.0.7,端口: 20001
- 串口设置为115200, None/8/1,打开串口
- 在串口和网络间双向收发数据进行透传测试
十一、资料下载
产品型号:USR-N668 V1.0.5
说明书文件:USR-N668_V1.0.5.pdf
官方网址:www.usr.cn(济南有人物联网技术有限公司)
用户支持中心:http://h.usr.cn
技术热线:4000-255-652 / 0531-88826739
邮箱:sales@usr.cn
十二、应用场景
- 银行系统网络终端接入
- 高速公路ETC/收费系统串口设备联网
- 大型企业网络中的PLC/仪表/传感器联网
- 视频监控系统串口控制设备网络化
- 光纤转以太网的复杂网络环境
- 工厂自动化生产线串口设备远程监控
- 智能楼宇/门禁/考勤系统联网
- 医疗设备串口数据采集上传