一种出库扫码无线通讯系统的制作方法

本发明涉及通讯技术领域，特别涉及一种出库扫码无线通讯系统。

背景技术：

各生产企业的成品出库处于生产物流的关键环节，出库效率的高低，将直接影响成品准时供应，乃至对精准营销都有着重要影响。出库扫码通讯系统作为成品出库环节最重要的组成部分，由于受通讯设备为串口设备的制约，只能进行有线通讯，致使其运行效率无法提高。

目前，卷烟企业的卷烟成品出库扫码通讯系统，往往采用串口有线网络通讯方式，如图1所示，由一台出库终端控制两个扫码器，其中，在出库终端和扫码器之间布有通讯线缆和两个用于数据模式转换的串口转换设备，出库终端与串口转换设备之间以rs232标准连线并进行短距离传送数据，串口转换设备与串口转换设备之间以rs485标准连线并进行远距离传送数据，扫描器与串口转换设备之间以rs232标准连线并进行短距离传送数据。数据通讯流程分两步来进行，一步为下达扫码指令段，这段流程为出库扫码通讯流程最开始段，只执行一次；即操作人员通过出库终端对扫描设备下达扫码指令，指令以rs232方式传递给第一个串口转换设备，通过串口转换设备将rs232指令转换成rs485指令，rs485指令再传给下一个串口转换设备，串口转换设备再将rs485指令还原为rs232指令，发送给扫描器执行。一步为回收扫码数据段，即扫描器扫描一号工程码，扫描得到的码段数据以rs232方式传递给第一个串口转换设备，通过串口转换设备将rs232码段数据转换成rs485码段数据，rs485码段数据再传给下一个串口转换设备，串口转换设备再将rs485码段数据还原为rs232码段数据，发送给出库终端，完成所有扫描单据后，操作人员将扫描单据上传至一级的管理机，这样扫码通讯流程结束。

然而，生产企业的出库扫码通讯系统中扫描器与出库终端计算机之间的有线传输(串口通讯)，存在传输距离短，可移动性差、可扩展性差、故障查找难度大、后期运行成本高等缺点，因此，如何能够避免扫描器与出库终端计算机之间的有线传输所带来的种种缺点，提高生产成品的出库效率，是现今急需解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种出库扫码无线通讯系统，以利用无线通讯技术，解决有线传输所带来的缺点，使串口设备的通讯摆脱了线缆的束缚，简化通讯设备工艺布局，提高生产成品的出库效率。

为解决上述技术问题，本发明提供一种出库扫码无线通讯系统，包括：扫码器、串口wifi转换器、路由器和出库终端；

所述路由器分别与所述串口wifi转换器和所述出库终端连接，用于建立所述串口wifi转换器与所述出库终端之间的wifi连接；其中，所述路由器与所述串口wifi转换器无线连接；

所述串口wifi转换器与所述扫码器连接，用于将所述出库终端通过所述路由器发送的tcp/ip数据转换为对应的串口数据并发送给所述扫码器；将所述扫码器发送的串口数据转化为对应的tcp/ip数据并通过所述路由器发送给所述出库终端。

可选的，所述路由器与所述出库终端无线连接。

可选的，每个所述扫码器连接各自对应的一个所述串口wifi转换器。

可选的，所述串口wifi转换器，包括：

串口部件，用于接收连接的所述扫描器发送的串口数据，并传给处理器部件；将所述处理器部件发送的串口数据传给连接的所述扫描器；

与所述串口部件连接的所述处理器部件，用于接收的串口数据转换成对应的tcp/ip数据，并传给无线通讯部件；将接收的tcp/ip数据转换成对应的串口数据，并传给所述串口部件；

与所述处理器部件连接的所述无线通讯部件，用于接收所述处理器部件发送的tcp/ip数据，并发送给所述路由器；接收所述路由器转发的tcp/ip数据，并发送给所述处理器部件；

与所述串口部件、所述处理器部件和所述无线通讯部件连接的电源部件，用于为所述串口部件、所述处理器部件和所述无线通讯部件供电。

可选的，所述串口wifi转换器通过九针串口与所述扫码器连接。

可选的，所述串口wifi转换器的工作模式为客户机模式。

可选的，所述路由器的工作模式为ap模式。

可选的，该系统还包括：路由器中继；

其中，所述路由器通过所述路由器中继与所述串口wifi转换器连接，和/或所述路由器通过所述路由器中继与所述出库终端连接。

本发明所提供的一种出库扫码无线通讯系统，包括：扫码器、串口wifi转换器、路由器和出库终端；路由器分别与串口wifi转换器和出库终端连接，用于建立串口wifi转换器与出库终端之间的wifi连接；其中，路由器与串口wifi转换器无线连接；串口wifi转换器与扫码器连接，用于将出库终端通过路由器发送的tcp/ip数据转换为对应的串口数据并发送给扫码器；将扫码器发送的串口数据转化为对应的tcp/ip数据并通过路由器发送给出库终端；

可见，本发明利用路由器建立串口wifi转换器与出库终端之间的wifi连接，将无线通讯技术应用于生产成品的出库扫码通讯环节，从而使串口设备的通讯摆脱了线缆的束缚，不仅能够避免现有的有线通讯所带来的种种缺点，还能弥补有线通讯的单一化和覆盖面不全等不良缺陷，简化了通讯设备工艺布局，增强了通讯系统的响应速度，提高生产成品的出库效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为现有技术中的出库扫码无线通讯系统的结构示意图；

图2为本发明实施例所提供的一种出库扫码无线通讯系统的结构框图；

图3为本发明实施例所提供的另一种出库扫码无线通讯系统的结构示意图；

图4为本发明实施例所提供的另一种出库扫码无线通讯系统的网络拓扑图；

图5为本发明实施例所提供的另一种出库扫码无线通讯系统的无线通讯建立过程的示意图；

图6为本发明实施例所提供的另一种出库扫码无线通讯系统的无线通讯流程的示意图；

图7为本发明实施例所提供的另一种出库扫码无线通讯系统的虚拟串口软件的功能示意图；

图8为本发明实施例所提供的另一种出库扫码无线通讯系统的串口wifi转换器的结构示意图；

图9为本发明实施例所提供的另一种出库扫码无线通讯系统的串口wifi转换器的无线通讯流程的示意图；

图10为本发明实施例所提供的路由器的工作模式示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图2，图2为本发明实施例所提供的一种出库扫码无线通讯系统的结构框图。该系统可以包括：扫码器10、串口wifi转换器20、路由器30和出库终端40；

路由器30分别与串口wifi转换器20和出库终端40连接，用于建立串口wifi转换器20与出库终端40之间的wifi连接；其中，路由器30与串口wifi转换器20无线连接；

串口wifi转换器20与扫码器10连接，用于将出库终端40通过路由器30发送的tcp/ip(transmissioncontrolprotocol/internetprotocol，传输控制协议/因特网互联协议)数据转换为对应的串口数据并发送给扫码器10；将扫码器10发送的串口数据转化为对应的tcp/ip数据并通过路由器30发送给出库终端40。

可以理解的是，本实施例的目的可以为通过路由器30建立扫码器10连接的串口wifi转换器20与出库终端40之间的wifi连接，利用路由器30转发串口wifi转换器20与出库终端40之间的通讯数据(tcp/ip数据)，使得出库终端40与串口wifi转换器20之间可以进行无线通讯，能够弥补当前有线通讯应用中的方式单一化、覆盖面不全等不良缺陷，并摆脱有线网络连接的束缚，不再受制于网络实体位置，且在短距离通讯中具有容量大、质量好、数据安全性高等优势。

对应的，本实施例中生产成品的出库扫码无线通讯系统，如卷烟企业的卷烟成品出库扫码无线通讯系统，采用分级式结构，共可分三级：如图3所示，下层为卷烟成品出库扫码层，配有扫描器和串口转wifi设备，扫描器负责扫一号工程码，串口wifi转换器20(串口转wifi设备)负责将扫描器的串口接口发送的串口数据(扫描数据)转换成能进行无线通讯的网络接口的数据(tcp/ip数据)，通过串口wifi转换器20将扫描器的串口数据转换成tcp/ip数据，扫描器与串口wifi转换器20之间为串口有线连接，对外串口wifi转换器20与扫描器可以封装为一个设备，作为扫描设备；中层为下达指令与数据接收层，配有出库终端40(仓库控制终端)，负责向扫描器下达扫描指令并监控和回收扫描数据，并向上一级的管理机回传已扫描的单据；上层为一号工程服务器层，配有管理机，与中层有线方式连接，负责数据的接收、汇总、备份、分析等一系列的后台管理。其中，本实施例中下层与中层利用路由器30组建成一个小型无线局域网，内部以无线方式进行数据通讯。也就是说，本实施例所提供的系统还可以包括与出库终端40有线连接的管理机。

具体的，无线通信的网络从拓扑结构上可分为自组网(adhoe)和基础网(infra)，此时的终端设备分别工作在sta(station)组网模式和ap(accesspoint)组网模式。ap组网模式下，ap是一个网络的创建者，处于网络的中心节点，网络中所有的通信都要通过ap来实现数据的转发。sta组网模式下，sta是站点，无线通信网络中每一个的终端(如手机、笔记本、掌上电脑pda等)都可以称作是一个站点，网络中所有站点的地位是平等的，无需设置任何的中心控制结点。出库扫码实际工作往往需要一台出库终端40控制两个或更多个扫描设备(扫码器10和串口转wifi设备)，由于sta模式只能一对一进行通讯，不能进行一对多通讯，而ap模式可以做到一对一或一对多通讯，因此本实施例中的出库扫码无线通讯系统，可以采用ap组网模式，路由器30作为网络的总控中心ap，出库终端40和扫描设备作为sta。通过路由器30这个桥梁，出库终端40与扫描相关设备之间形成一个完整的wifi网络结构，从而达到控制和数据交互的目的。

无线网络中设备可以分为三类：数据接入节点ap(accesspoint)、终端节点ed(end)、扩展节点re(repeater)。这三种设备是以各自在网络中实现的功能来划分的：数据接入点(ap)是无线网络的数据中心，负责向网络中每个节点发送数据和接收来自每个节点的数据。配置的硬件设备为路由器30；终端节点(ed)是具有执行功能的控制节点，配置的硬件设备有出库终端40和扫描设备；扩展节点(re)是一个长期持续工作的节点，在网络中担当扩展网络覆盖范围的任务，它的实际工作就是转发信息，配置的设备为路由器中继。本实施例中由于出库终端40与扫描设备距离较短，可以如图4所示只设置1个扩展节点(re)。

也就是说，本实施例所提供的系统还可以包括用于扩展无线网络覆盖范围的路由器中继，即本实施例中路由器30通过路由器中继与串口wifi转换器20连接，和/或路由器30通过路由器中继与出库终端40连接；利用路由器中继的设置增加串口wifi转换器20与出库终端40之间的wifi连接长度。

需要说明的是，如图5所示，本实施例中出库终端40(ed)、路由器30(ap)、扫描器和串口wifi转换器20组成的扫描设备(ed)，可以先上电初始化，初始化后出库终端40和串口wifi转换器20向路由器30发出请求入网帧，路由器30接收出库终端40和串口转wifi设备发出的入网请求帧，并分配连接标识、端口号给新入网设备。出库终端40通过路由器30向要连接的串口wifi转换器20发出广播连接帧并进入等待连接，对端的串口wifi转换器20处于监听状态，在通过路由器30接收到广播请求连接帧后给出响应帧建立连接，连接建立后便可以开始数据双向传输。

具体的，本实施例所提供的系统在生产成品(如卷烟成品)的出库扫码通讯流程分两步来进行，一步为下达扫码指令段，这段流程为出库扫码通讯流程最开始段，只执行一次；即如图6所示，操作人员通过出库终端40对扫描器下达扫码指令，扫码指令通过路由器30传递给串口wifi转换器20，串口wifi转换器20内部将tcp/ip数据形式的扫码指令转换成串口数据形式的扫码指令，并传递给扫描器执行。一步为回收扫码数据段，即如图6所示，扫描器扫描一号工程码，通过串口将扫描得到的扫码数据(码段数据)传递给串口wifi转换器20，串口wifi转换器20内部将串口数据形式的扫码数据转换成tcp/ip数据形式的扫码数据，并经由路由器30传递给出库终端40，完成单据的扫描。对应的，在完成所有扫描单据后，操作人员可以通过出库终端40将扫描单据上传至一级的管理机，这样完成厂内扫码通讯的全部流程。

其中，如图7所示，本实施例中的出库终端40可以设置虚拟串口软件，通过虚拟串口软件可将tcp/ip连接和udp广播，映射成本机虚拟串口，扫码应用软件通过访问虚拟串口，对外可以完成远程控制、数据传输等功能。虚拟串口软件成为扫码应用软件与远程的扫码设备进行tcp/ip通讯的桥梁。虚拟串口软件的主要工作流程:扫码应用软件向内部的虚拟串口发送串口指令(扫描指令)，内部的虚拟串口将该串口指令转换成对应的tcp/ip指令，通过出库终端40的物理网口将指令传递给路由器30；由路由器30传输的tcp/ip指令(扫描数据)到达出库终端40的物理网口，由物理网口传递到内部虚拟串口，内部的虚拟串口将该tcp/ip指令转换成对应的串口指令。

对应的，对于本实施例中路由器30与出库终端40的具体连接方式，可以由设计人员自行设置，如路由器30可以与出库终端40有线连接；为了增加出库终端40与串口wifi转换器20的wifi连接距离，路由器30也可以与出库终端40无线连接，只要可以利用路由器30实现出库终端40与串口wifi转换器20的无线wifi连接，本实施例对此不做任何限制。

可以理解的是，本实施例中的串口wifi转换器20的主要功能是将串口数据转换成tcp/ip数据，或将tcp/ip数据转换成串口数据。对于串口wifi转换器20的具体结构可以由设计人员根据实用场景和用户需求自行设置，如图8所示，串口wifi转换器20可以包括：串口部件，用于接收连接的扫描器发送的串口数据(扫描数据)，并传给处理器部件，或将处理器部件发送的串口数据(扫描指令)传给连接的扫描器；与串口部件连接的处理器部件，用于接收的串口数据转换成对应的tcp/ip数据，并传给无线通讯部件，或将接收的tcp/ip数据转换成对应的串口数据，并传给串口部件；与处理器部件连接的无线通讯部件，用于接收处理器部件发送的tcp/ip数据，并发送给路由器30，或接收路由器30转发的tcp/ip数据，并发送给处理器部件；与串口部件、处理器部件和无线通讯部件连接的电源部件，用于为串口部件、处理器部件和无线通讯部件供电。其中，无线通讯部件可以支持802.11b/g/n无线标准，频段范围2.412ghz-2.484ghz；电源部件可以采用dc5v供电，电源输入具有tvs保护功能。本实施例对此不做任何限制。

对应的，本实施例中每个扫码器10可以连接各自对应的一个串口wifi转换器20，即扫码器10的数量与串口wifi转换器20的数量相同，每个串口wifi转换器20负责各自连接的一个扫码器10的串口数据与出库终端40的tcp/ip数据之间的数据转换；本实施例中多个扫码器10也可以连接同一串口wifi转换器20，即扫码器10的数量大于串口wifi转换器20的数量，每个串口wifi转换器20负责各自连接的多个扫码器10的串口数据与出库终端40的tcp/ip数据之间的数据转换。本实施例对此不做任何限制。

具体的，由于串口wifi转换器20的设置要求串口wifi转换器20至少具备一个与扫描器通讯的串口接口、一个具有tcp/ip通讯功能的tcp/ip接口和一个电源供电接口。市面上的串口wifi转换器20有两种：内置式和外置式，内置式的串口接口为ttl针式接口；外置式的串口接口为九针口或接线端子，实际使用的扫描器的接线盒内有两个串口接口：一个是副口为九针母口，另一个是主口为接线端子，没有ttl针式接口，本实施例中可以采用外置式的串口wifi转换器20。串口wifi转换器20的串口部件的串口接口协议主要有rs232和rs485两种，为了维护方便，且与扫描器接线盒内副口的接口协议保持一致，串口部件可以采用rs232串口协议；串口部件的接口样式有两种：九针串口与接线端子，为了减少维修和重新安装时接线的麻烦，本实施例中可以采用九针串口，数量取1个，即串口wifi转换器20可以通过九针串口与扫码器10连接。串口wifi转换器20的电源部件的供电接口有两种样式：适配器和接线端子，本实施例中可以采用两种接口，保证最大限度的适应外界供电环境接口，适配器支持5.5*2.1标准电源接口，接线端子支持一进一出接线端子供电方式。串口wifi转换器20的无线通讯部件的外接口为外接天线，可以选用3dbi天线，连接方式为sma外螺内孔。

需要说明的是，本实施例中串口wifi转换器20有服务器和客户机两种工作模式；在客户机模式下，串口wifi转换器20处于被动式联网状态，在每次数据交换之前，设备处于等待的状态，当有客户端发起连接邀请，才进行数据交换；在服务器模式下，串口wifi转换器20处于主动式联网状态，在每次数据交换前，由串口转wifi设备主动发起连接，然后再进行数据的交换。由于本实施例所提供系统的工作性质，需要作为客户端的出库终端40发出连接邀请，出库终端40才需要与串口wifi转换器20进行数据交换，因此本实施例中串口wifi转换器20的工作模式可以采用客户机模式。串口wifi转换器20首次配置时，如图9所示，通过串口wifi转换器20自建一个wifi网络，以便将路由器30(ap)和出库终端40配置信息写入到串口wifi转换器20中，完成远程设备的上线。当用户加入到该无线局域网后，会读取串口wifi转换器20的基本信息，获取到相应的ip地址、端口号、mac地址等信息，进行系统初始化。配置好相应的工作模式、ap信息(服务标识ssid、密码、ip地址和加密方式)和服务器信息(ip地址、端口号)后，串口wifi转换器20的信息将通过互联网注册到出库终端40上，实现串口wifi转换器20连接到互联网的出库终端40中。

其中，本实施例中的路由器30在无线网络里的作用相当于数据接入点ap，负责管理整个小型无线网路，即管理各节点入网、各节点网络地址、数据存储转发等，所有数据通过路由器30汇总、处理，最后传给出库终端40。根据距离、环境条件的要求，路由器30不仅可以与串口wifi转换器20采用无线方式进行数据通讯，还可以与出库终端40采用无线方式进行数据通讯。

具体的，本实施例中的路由器30(无线路由器30)可以支持5种工作模式，分别是：ap模式、apclient(客户端)模式、repeater模式、bridge(pointtopoint)模式和bridge(pointtomulti-point)模式。ap模式：这是无线最基本工作模式，用于构建以无线ap为中心的集中控制式网络，所有通信都通过ap来转发，类似于有线网络中的交换机的功能；apclient模式：apclient模式下，即可以有线接入网络也可以无线接入网络，但此时接在无线ap下的电脑只能通过有线的方式进行连接不能以无线方式与ap进行连接；bridge(pointtopoint)模式：无线网桥模式下，无线ap不能通过无线的方式与无线网卡进行连接，只能使用无线ap的lan口有线的连接电脑。在这种模式下使用时，一般都是两个ap都设置为桥接模式来进行对连，其效果就相当于一根网线。bridge(pointtomulti-point)模式：无线多路桥模式下，无线ap与设置成桥接模式的ap配合使用，组建点对多点的无线网络。repeater模式：无线中继模式下的无线ap起到的作用是对信号的放大和重新发送，因此它可以与设置成ap模式的无线ap来进行连接并对它的信号进行中继；repeater模式的无线ap还可以与同样设置成repeater模式的无线ap进行连接。

因此，本实施例中的路由器30工作模式可以为ap模式，与串口wifi转换器20和出库终端40之间无线方式进行数据通讯。对应的，本实施例中设置的路由器中继可以具体为工作模式采用repeater模式的其它路由器，如图10所示，本实施例可以采用ap与repeater综合模式，利用ap模式的集中控制网络功能，所有结点的数据通讯都通过ap(路由器30)来转发；考虑到需要增大无线网络覆盖的范围，增强远距离通讯信号的强度，因此加入路由器中继，来扩大无线网络的覆盖范围。

可以理解的是，本实施例所提供的系统将无线通讯技术应用在传统的串口有线通讯方式上，能够最大程度的弥补当前实际通讯应用中方式的单一化、覆盖面不全等不良缺陷，并摆脱网络连接的束缚，不再受制于网络实体位置，且在短距离通讯中具有容量大、质量好、数据安全性高等优势；并且具有下述优点：

移动性好：过去，有线网络有固定连接点，每个连接点通常对映到一位使用者，有时使用者有四处游走的需要，不过数据通常集中储存无法四处移动。配置网络是为了提供使用者有价值的服务，能够让使用者在行动间访问数据，可大幅提高生产力。无线网络并没有实体连接点，使用者可以行动间访问数据。

部署容易和配置快速：对传统的有线通讯而言，要在某些特殊场所布线相当困难，就算正常布线，除了所费不菲，布线也十分耗时。无线通讯部署时，不需要预先架设线路，只需安排好收发装置的安放位置就可以。

可扩展性好：无线网络既然无须网线，也就没有重新布线的问题，因此扩充十分容易，使用者可以迅速建构小型、临时性的群组网络以供用；使用者再也不必到处拉线、接线甚或是绕线，随意游走于办公室隔间易如反掌，因为网络介质无处不在。

成本低：有时候，采用无线技术可以节省不少成本。例如，配一个小型无线局域网只须支付一些初期购置设备成本，构建后的局域网每月所需要支付的运行成本及扩展成本可说是微乎其微。

故障查找难度低：当故障发生时，故障部位判断容易，只需对信号源和接收设备进行检修，故障维修耗用时间少。

本实施例中，本发明实施例利用路由器30建立串口wifi转换器20与出库终端40之间的wifi连接，将无线通讯技术应用于生产成品的出库扫码通讯环节，从而使串口设备的通讯摆脱了线缆的束缚，不仅能够避免现有的有线通讯所带来的种种缺点，还能弥补有线通讯的单一化和覆盖面不全等不良缺陷，简化了通讯设备工艺布局，增强了通讯系统的响应速度，提高生产成品的出库效率。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

以上对本发明所提供的一种出库扫码无线通讯系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。