基于串口连接的计算机远程控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于串口连接的计算机远程控制系统，包括：控制端，为空间距离上远离被控端的计算机，通过互联网收发电子邮件，负责发送操控指令并最终显示执行结果画面；被控端，安装于企业内部生产线上的核心计算机，连接企业内网，具有远程协助需求；中转端：为内网计算机，与被控端和邮件服务器通过内网进行通讯连接，通过邮件服务器与外界收发电子邮件；邮件服务器：设置于企业内部，中转端通过邮件服务器与外界收发电子邮件。本实用新型利用计算机本身带有的RS232串口进行通讯，保证内部网络仍然处于物理隔绝的状态，避免病毒攻击对整个系统造成危害，在被控计算机不与外界通过网线连接的情况下实现远程控制。
【专利说明】
基于串口连接的计算机远程控制系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种计算机远程控制技术，具体的说是一种基于串口连接的计算机远程控制系统。
【背景技术】
[0002]企业内部一般都有自己的内部网络，通过网关、防火墙等安全设备与互联网相连，有的企业内部网络甚至不允许上网，只能收发电子邮件。有的企业根据不同的用途区分出多个内部网络，比如用户日常办公的三级网络，用于自动化控制的一级网络。出于安全考虑，这样的一级网络本身就与三级完全网络物理隔绝。这样特殊场合的计算机如果需要远程协助、远程技术支持，在于其他网络物理隔绝的情况下无法实现。
[0003]例如，某钢铁企业生产线自动控制系统的一级网络是一个封闭的内网，查看用于自动控制的PLC程序的连锁条件，是诊断生产线各类故障的重要手段，PLC程序需要在这个内部网络的终端上才能够查看，如果专业技术人员刚好不在岗位上(比如休假、出差等)，就会给故障诊断造成困难。如果这时专业技术人员能够远程查看并操纵一台内部计算机进行远程技术支持，故障可能会尽快排除。要想实现远程协助，通常的做法是，将一台内网计算机安装两个网卡，一个网卡连接自己的内网，另一个网卡通过另一个网络与外网连接，这样专业技术人员可以通过远程登陆的方式，操控这台内部计算机。但是，这样就存在着极大的安全隐患，实际情况是:一级网络下的计算机操作系统仍是很老的WindOws2000系统，系统本身漏洞非常多，缺少安全防护，系统极易受到各类病毒的攻击，即使不受外网攻击，也很可能会被其他感染病毒的计算机攻击，要保证这是个网络的封闭性才能保证整个系统的安全，因此上边提到的双网卡方案并不可行。
[0004]因此现有计算机远程控制方式中，被控计算机都要通过有线或无线方式直接或间接连接到互联网，然后使用一些远程控制的第三方软件，来实现远程控制的目的，但对于一个需要严格与互联网物理隔绝的企业内部特定网络来说，这些控制方法并不适用，因为这个特定网络从制度上就规定不能与互联网甚至企业其他内网相连。
[0005]同时，现有计算机远程控制方式中，被控计算机都要通过有线或无线方式直接或间接连接到互联网，只要与网络连接，就存在被蠕虫病毒攻击、黑客入侵的风险。
【实用新型内容】
[0006]针对现有技术中需要严格与互联网物理隔绝的企业内部特定网络无法实现计算机远程协助、远程技术支持等不足，本实用新型要解决的技术问题是提供一种既实现物理网络隔绝又实现远程控制的基于串口连接的计算机远程控制系统。
[0007]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:
[0008]本实用新型一种基于串口连接的计算机远程控制系统，包括控制端、被控端、中转端以及邮件服务器，其中:
[0009]控制端，为空间距离上远离被控端的计算机，通过互联网收发电子邮件，负责发送操控指令并最终显示执行结果画面；
[0010]被控端，安装于企业内部生产线上的核心计算机，连接企业内网，具有远程协助需求；
[0011]中转端:为内网计算机，与被控端和邮件服务器通过内网进行通讯连接，通过邮件服务器与外界收发电子邮件；
[0012]邮件服务器:设置于企业内部，中转端通过邮件服务器与外界收发电子邮件。
[0013]被控端、中转端以及邮件服务器的计算机自带串口由USB转RS2 3 2串口数据线代替。
[0014]被控端、中转端连接多对串口连接线，一个画面的字符串数据分割成多组同时传输。
[0015]被控端计算机安装高清视频采集卡，被控端图像通过高清视频采集卡直接发送到中转端。
[0016]本实用新型基于串口连接的计算机远程控制系统采用的控制方法如下:
[0017]控制端通过互联网发送鼠标键盘指令到邮件服务器；
[0018]邮件服务器将邮件发送到中转端；
[0019]中转端接收邮件，将邮件中的鼠标键盘指令通过串口发送到被控端；
[0020]被控端接收到通过串口发送的指令并执行屏幕截图，截图图片编码成字符串通过串口发送到中转端；
[0021]中转端将接收到的图片编码字符串通过邮件发送到邮件服务器；
[0022]控制端接收带有图片字符串的邮件，将字符数据转换为图片显示在控制端的显示器上，远程操控者根据返回的画面，继续执行操作。
[0023]屏幕截图后，首先进行压缩处理，再经过base64编码成字符串。
[0024]串口的通讯速率设定为380000Bd。
[0025]鼠标键盘指令格式为[xxxx:xxxx]〈?>{xxxx}，其中:
[0026][xxxx:xxxx]表示鼠标坐标，〈?>表示鼠标动作，{xxxx}表示一个鼠标动作后的延时，单位为毫秒。
[0027]鼠标指令通过控制端辅助生成，鼠标在回显图片上点击操作，编制出相应格式的指令。
[0028]被控端屏幕分辨率与控制端显示画面的大小一致，保证两处鼠标坐标一致。
[0029]本实用新型具有以下有益效果及优点:
[0030]1.本实用新型通过编写的计算机程序，利用计算机本身带有的RS232串口进行通讯，保证内部网络仍然处于物理隔绝的状态，从而避免病毒攻击对整个系统造成危害，在被控计算机不与外界通过网线连接的情况下实现远程控制。
[0031]2.本实用新型可以利用多对串口连接线，将一个画面的字符串数据分割成多组同时传输，这样可以大大缩短截图图片的回显时间；通过购买的USB转RS232串口数据线代替计算机自带串口，以获得更大的传输速度。
[0032]3.本实用新型利用邮件服务器中转数据和指令，对被控端和控制端要求较低，SP使网络限制，只要能够收发邮件，就可以保证系统正常工作。
[0033]4.本实用新型成本低，在现有资源下进行整改，基本不需要投入资金。
【附图说明】
[0034]图1为本实用新型总体配置图；
[0035]图2为本实用新型结构不意图；
[0036]图3为本实用新型的控制流程图。
【具体实施方式】
[0037]下面结合说明书附图对本实用新型作进一步阐述。
[0038]如图1、2所示，本实用新型基于串口连接的计算机远程控制系统，包括控制端、被控端、中转端以及邮件服务器，其中:
[0039]被控端，安装于企业内部生产线上的核心计算机，连接企业内网，具有远程协助需求；
[0040]控制端，为空间距离上远离被控端的计算机，通过互联网收发电子邮件，负责发送操控指令并最终显示执行结果画面；
[0041]中转端:为内网计算机，与被控端和邮件服务器通过内网进行通讯连接；
[0042]邮件服务器:设置于企业内部，中转端通过邮件服务器与外界收发电子邮件。
[0043]由于一般计算机自带的串口最大波特率仅为128000，为了提高传输速度，通过购买的USB转RS232串口数据线代替计算机自带串口，以获得更大的传输速度。为了进一步提高串口传输的速率，利用多对串口连接线，将一个画面的字符串数据分割成多组同时传输，这样可以大大缩短截图图片的回显时间。
[0044]由于波特率是决定串口通讯速度的主要参数，波特率越大速度越快，但是波特率大到一定程度时，误码率也会大大增加，因此波特率要设置的要适当，在满足快速与稳定的前提下，实际使用时设定为380000比较合适。
[0045]由于分辨率越大截图转换成的字符串数据越多，传输时间越长，因此被控端的分辨率要尽可能调小，实践中1024*768比较合适。同时被控端屏幕分辨率要与控制端显示画面的大小一致，以保证两处鼠标坐标一致。
[0046]如果截图图片数据不通过串口发送，而是通过VGA高清视频采集卡，将图像直接发送到中转计算机。串口通讯只负责发送鼠标控制指令。这样可以最大限度降低截图回显的延时。
[0047]VGA高清视频采集卡成本较高，需要另外购买。如果不采VGA高清视频采集卡，本实用新型在现有资源下进行，基本不需要投入资金。
[0048]如图3所示，基于串口连接的计算机远程控制系统通过以下方法实施，步骤如下:
[0049]控制端通过互联网发送鼠标键盘指令到邮件服务器；
[0050]邮件服务器将邮件发送到中转端；
[0051 ]中转端接收邮件，将邮件中的鼠标键盘指令通过串口发送到被控端；
[0052]被控端接收到通过串口发送的指令并执行屏幕截图，截图图片编码成字符串通过串口发送到中转端；
[0053]中转端将接收到的图片编码字符串通过邮件发送到邮件服务器；
[0054]控制端接收带有图片字符串的邮件，将字符数据转换为图片显示在控制端的显示器上，远程操控者根据返回的画面，继续执行操作。
[0055]本实用新型采用的方法中，被控端的截图要经过压缩处理，然后经过base64编码成字符串，便于通过串口传输。
[0056]由于波特率是决定串口通讯速度的主要参数，波特率越大速度越快，但是波特率大到一定程度时，误码率也会大大增加，因此波特率要设置的要适当，在满足快速与稳定的前提下，实际使用时设定为380000比较合适。
[0057]鼠标键盘指令格式为[xxxx:xxxx]〈?>{xxxx}，其中:
[0058][xxxx: xxxx]表示鼠标坐标，〈？>表示鼠标动作，比如单击L，右击R，双击D等，{ XXXX}表示一个鼠标动作后的延时，单位为毫秒。
[0059]为了节省回显时间，可以同时发送多个鼠标动作，被控端执行多个动作后只返回一张回显截图。
[0060]鼠标指令通过控制端辅助生成，鼠标在回显图片上点击操作，程序自动编制出相应格式的指令。
[0061]本实用新型通过编写的计算机程序，利用计算机本身带有的RS232串口进行通讯，通讯的内容只有字符串数据，字符串的发送和接收都是编写的程序控制，保证内部网络仍然处于物理隔绝的状态，从而避免病毒攻击对整个系统造成危害。串口通讯的内容双向的，一个是鼠标坐标、点击动作、敲击键盘等指令，编成特定格式的字符串；一个是屏幕截屏后的图片经过压缩、编码后的图片字符串数据。利用这两种字符串通讯，实现被控制和回显控制结果。同时利用到一个邮件服务器，用邮件的方式将这两种字符串中转，实现远程控制的目的。
[0062]利用邮件服务器中转数据和指令，对被控端和控制端要求较低，即使网络限制，只要能够收发邮件，就可以保证系统正常工作。
【主权项】
1.一种基于串口连接的计算机远程控制系统，其特征在于:包括控制端、被控端、中转端以及邮件服务器，其中: 控制端，为空间距离上远离被控端的计算机，通过互联网收发电子邮件，负责发送操控指令并最终显示执行结果画面； 被控端，安装于企业内部生产线上的核心计算机，连接企业内网，具有远程协助需求； 中转端:为内网计算机，与被控端和邮件服务器通过内网进行通讯连接，通过邮件服务器与外界收发电子邮件； 邮件服务器:设置于企业内部，中转端通过邮件服务器与外界收发电子邮件。2.按权利要求1所述的基于串口连接的计算机远程控制系统，其特征在于:被控端、中转端以及邮件服务器的计算机自带串口由USB转RS232串口数据线代替。3.按权利要求1所述的基于串口连接的计算机远程控制系统，其特征在于:被控端、中转端连接多对串口连接线，一个画面的字符串数据分割成多组同时传输。4.按权利要求1所述的基于串口连接的计算机远程控制系统，其特征在于:被控端计算机安装高清视频采集卡，被控端图像通过高清视频采集卡直接发送到中转端。
【文档编号】G05B15/02GK205485371SQ201620267747
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月30日
【发明人】孙吉平
【申请人】本钢板材股份有限公司, 本钢浦项冷轧薄板有限责任公司