CN114330619A - 一种具有网络通讯功能的扫码枪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有网络通讯功能的扫码枪，包括扫码部，所述扫码部用于实现扫码并将采集到的码信号转换为供计算机处理的电信号；其特征在于，还包括用于将所述电信号转换为TCP/IP协议数据的网络转换模块、用于连接上层网络的网络接口以及电源模块，所述网络转换模块通信连接网络接口，所述电源模块供电连接所述扫码部和网络转换模块。利用本发明可以在使用过程中不需要对应配置计算机，扫码枪扫描到相关信息后利用网络转换模块直接上传到网络中，相关信息数据直接在网络中就可以被使用，使得扫码枪在工业应用中更加方便快捷，不需要计算机做中转，能够直接接入工业互联网。

Description

一种具有网络通讯功能的扫码枪

技术领域

本发明涉及一种具有网络通讯功能的扫码枪，属于扫码枪技术领域。

背景技术

扫码枪作为光学、机械、电子、软件应用等技术紧密结合的高科技产品，是继键盘和鼠标之后的第三代主要的电脑输入设备。扫码枪自80年代诞生后，得到了迅猛的发展和广泛的应用，从最直接的图片、照片、胶片到各类图纸图形以及文稿资料都可以用扫码枪输入到计算机中，进而实现对这些图像信息的处理、管理、使用、存储或输出。

但由于扫码枪设计是为计算机输入信息使用，导致扫码枪使用必须要配套计算机使用。在数据采集中，扫码枪作为信息采集的重要一部分，在每个数据采集点都需要安装计算机这样的终端机，不仅提高了建设成本，也增加了系统故障点和隐患。例如在工业互联网环境下，为了实现数控机床的零件加工科学排产，会在机床侧对送来加工的零件进行条码识别，以知晓零件类型和加工工序，进而估算加工时间；这种场景下使用扫码枪时，还需要在对应的数控机床旁边放一台笔记本电脑，造成了工程操作过程中的不方便以及资源浪费。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有网络通讯功能的扫码枪，用以解决由于在工业机床操作中扫码枪必须配置计算机从而导致工程操作过程中不方便的问题。

为实现上述目的，本发明的方案包括：

本发明的一种具有网络通讯功能的扫码枪，包括扫码部，所述扫码部用于实现扫码并将采集到的码信号转换为供计算机处理的电信号；其特征在于，还包括用于将所述电信号转换为TCP/IP协议数据的网络转换模块、用于连接上层网络的网络接口以及电源模块，所述网络转换模块通信连接网络接口，所述电源模块供电连接所述扫码部和网络转换模块。

本发明提供的一种具有网络通讯功能的扫码枪，该扫码枪包括传统扫码枪的光学部件、电学部件，能够识别码后将码信息转换为能够供处理器识别的数字信号；还包括网络转换模块、网络接口和电源模块，电源模块用于给扫码枪的扫码部和网络转换模块供电。扫码枪将扫描的信息转换为数字信号发送给网络转换模块，网络转换模块将数字信号进行封装形成TCP/IP协议的数据包通过网络接口发送到与该网络接口连接的网络中，等待读取。

利用本发明的扫码枪可以在使用过程中不需要再对应配置计算机，扫码枪扫描到相关信息后利用网络转换模块直接上传到网络中，相关信息数据直接在网络中就可以被使用，使得扫码枪在工业应用中更加方便快捷，不需要计算机做中转，能够直接接入工业互联网，例如在数控机床侧增加一根网线即可实现带加工零件的信息登记，避免了资源浪费。

进一步地，所述网络转换模块为DTU模块。

本发明中的网络转换模块采用的是DTU模块，利用DTU网络模块实现将扫码部采集的相关信息上传网络，且DTU模块网络范围覆盖广并且安全保密性能好，并且组网迅速灵活。

进一步地，所述网络接口为RJ45接口。

进一步地，所述RJ45接口用于通过网络双绞线连接上层网络的POE交换机，所述电源模块为与RJ45接口供电连接的变压器；所述变压器用于将通过RJ45接口从POE交换机获得的电压变压后向DTU模块和扫码部供电。

本发明的扫码枪网络连接分为有线和无线，在网络转换模块利用网络双绞线连接POE交换机，即为有线连接网络，POE交换机可以向终端提供最高48伏的直流供电，因此通过RJ45有线连接POE交换机，通过本发明扫码枪内置的变压芯片，将电压降压为DTU模块和扫码部适合的电压为DTU模块和扫码部供电。

利用POE交换机供电不仅能实现联网还能实现扫码枪有线供电，使得扫码枪免去充电烦恼。

进一步地，所述网络接口为wifi通讯模组，所述电源模块供电连接所述wifi通讯模组，用于向wifi通讯模组供电。

进一步地，所述电源模块包括内置电池。

网络转换模块采用wifi通讯模组，实现扫码枪无线连接网络，DTU模块将接收到的相关信息通过wifi上传至网络。在利用wifi通讯模组上传数据时，通过内置电池对DTU模块和扫码枪提供稳定电流。

无线扫码枪使用无线连接上层网络，使用更方便。

进一步地，变压器为降压IC或三端稳压集成电路。

进一步地，所述扫码部与DTU模块通过串行线连接。

进一步地，所述串行线上的通信协议包括RS-232、RS-485或TTL。

附图说明

图1是现有技术扫码枪的结构示意图；

图2是本发明连接有线网络扫码枪的结构示意图；

图3是本发明连接无线网络扫码枪的结构示意图；

图4是本发明POE系统架构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

实施例1：

传统的扫码枪如图1所示，由扫描窗1、开关2、指示灯3、扫描模组4、手柄5和底座6构成。它利用光电元件将检测到的光信号转换成电信号，再将电信号通过模拟数字转换器转化为数字信号传输，利用光学元件将检测到的光信号转换为电信号，在将电信号通过模拟量数字转换器转化为数字信号传输到计算机中处理。计算机中存储有对应物件的相关信息，扫码枪采集到的数字信号与计算机中存储的对应相关信息进行一一对应，就能在计算机端显示该物件的具体信息。现有技术中的扫码枪依赖于计算机才能对应获取物件的具体信息，当现有技术中的扫码枪运用到数控机床，例如进行带加工零部件扫码登记排产时，就需要对应在数控机床旁边安装一台计算机，容易造成不必要的资源浪费。

因此，本发明提供一种具有网络通讯功能的扫码枪，可以绕过计算机直接让扫码枪连接到网络中，将扫描信息上传到网络中。利用本发明的扫码枪对多点条码、二维码采集的集中管理节省了大量投入成本，避免因终端计算机故障引起的通讯问题发生。

本发明在现有扫码枪的基础上，在数据端增加了DTU模块和电源模块，具体如图2所示，扫码枪中扫码部的数据通过RS232、TTL或者RS485等串口协议进行传输，因此通过RS232、TTL或者RS485等串口线通信连接DTU模块。DTU模块将从RS232、TTL或者RS485等串口线通信获取到的数字信号转换为TCP/IP数据包发送到RJ45网络接口，再通过网络双绞线发送给POE交换机，实现将扫码得到的数据传输入局域网、互联网等上层网络。其中，DTU内部封装了PPP拨号协议以及TCP/IP协议栈，嵌入式Linux操作系统，相当于一个专用计算机和无线medem的结合，无线medem是用于无线传输的，即无线调制解调器，调制是将电信号转换成模拟信号的过程，解调是将模拟信号又还原成电信号的过程。

DTU模块提供了串行通信接口，包括RS232,RS485,RS422，TTL等都属于常用的串行通信方式，而且DTU将串口数据设计成“透明转换”的方式，可以将串口上的原始数据转换成TCP/IP数据包进行传送，不需要改变原有的数据通信内容。DTU模块还支持无线传输模块设备永久在线，包含上电自动拨号、采用心跳包保持永久在线(当长时间没有数据通信时，移动网关将断开DTU与中心的连接，心跳包就是DTU与数据中心在连接被断开之前发送一个小数据包，以保持连接不被断开)、支持断线自动重连、自动重拨号。DTU模块将数据中心的IP地址和端口号以及串口的波特率都根据不同的参数进行配置，并将配置好的参数保存内部的永久存储器件内，例如，FLASH或EEPROM等。当扫码枪上电后各模块就会自动按照设置好的参数进行工作。

为了保证扫码枪的正常工作，本实施例的扫码枪的电源模块采用POE供电，POE为基于局域网的供电系统(POL,Power over LAN)或有源以太网(Active Ethernet)，有时也被简称为以太网供电，这是利用现存标准以太网传输电缆的同时传送数据和电功率的最新标准规范，并保持了与现存以太网系统和用户的兼容性(POE供电系统是一种可以通信的同时还可以供电，以保证扫码枪在没有计算机的情况下仍然能保证正常供电)。如图4所示，在网络电缆通信中RJ45接头的8个针脚用于数据通信的为1、2、3、6针，带有POE供电的设备中将4、5针与7、8针接通直流电源正、负极，使网线可带有电源同步传输，减少了成本与工作量。

结合图2、图4所示，本发明在扫码枪中做了POE分离，网线RJ45接头插入扫码枪后，将电源正负极对应的4、5、7、8针接入变压模块，将POE通过双绞线提供的5～72V之间的直流电流转换成供DTU模块和扫码枪工作用的直流5V电源。电源变压模块可以采用降压IC或三端稳压集成电路，作为其他实施例还可以采用其他的变压芯片。

实施例2：

作为其他的实施方式，本发明提供的扫码枪除了可以通过RJ45连接有线网络之外，还可以采用无线连接网络。具体的，如图3所示，本实施例与实施例1的区别仅在于网络接口和电源模块上。实施例1中的网络接口采用了RJ45的硬件物理接口，能够插接网线通过网线传输数据，本实施例采用无线模块作为网络接口，通过无线技术将DTU模块输出的TCP/IP数据发送到上层互联网。具体的，无线模块采用wifi模块，wifi模块连接上层网络的路由器或无线AP热点。例如在工业现场覆盖有无线AP热点，在现场AP热点覆盖的范围内，使用本发明的扫码枪，就可以通过wifi将扫码得到的数据无线传输进入AP组网内的服务器等设备中。

在无线连接网络的情况下，无法利用有线供电，因此在扫码枪内部设置了内置电池，内置电池提供5V供电给DTU模块和扫码部，以保证扫码枪的正常使用。在扫码枪电量较低的情况下，可以利用市电给内置电池充电即可。本实施例中的内置电池采用的是锂离子充电电池，当然还可以采用其他非充电电池，在电量低时进行电池更换即可。

在工业互联网领域中，在利用机床处理各种零部件的过程中，为了识别各代加工零部件的型号信息以进行登记、选择相应的加工工艺程序或进行排产计划等，会利用扫码枪扫描及零部件上粘贴的身份条码对对应零部件的信息进行识别。但是现有的扫码枪并不具有联网的功能，要使用扫码枪就必须对应安装计算机设备，通过扫码枪扫描将信息输入计算机，再通过计算机上传至网络，因此需要在每一个数控机床旁装设一部计算机。数控机床都是大型设备，在数控机床旁设置计算机，会给操作过程带来不便，而且若仅用计算机用来获取扫码枪的数据及完成数据上传服务器会造成资源的浪费。

利用本发明的具有网络通讯功能的扫码枪，可以不需要对应安装计算机，只要在数控机床旁边预留网线或网络接口，或者在所在的厂房内搭建AP进行网络覆盖，利用本发明的扫码枪就可以直接将数据信息发送到网络，在需要调用时直接就可以从网络中获取，不需要再通过计算机将数据上传至互联网，对生产生活实践中带来了更大的方便。

Claims (9)

1.一种具有网络通讯功能的扫码枪，包括扫码部，所述扫码部用于实现扫码并将采集到的码信号转换为供计算机处理的电信号；其特征在于，还包括用于将所述电信号转换为TCP/IP协议数据的网络转换模块、用于连接上层网络的网络接口以及电源模块，所述网络转换模块通信连接网络接口，所述电源模块供电连接所述扫码部和网络转换模块。

2.根据权利要求1所述的具有网络通讯功能的扫码枪，其特征在于，所述网络转换模块为DTU模块。

3.根据权利要求1所述的具有网络通讯功能的扫码枪，其特征在于，所述网络接口为RJ45接口。

4.根据权利要求3所述的具有网络通讯功能的扫码枪，其特征在于，所述RJ45接口用于通过网络双绞线连接上层网络的POE交换机，所述电源模块为与RJ45接口供电连接的变压器；所述变压器用于将通过RJ45接口从POE交换机获得的电压变压后向DTU模块和扫码部供电。

5.根据权利要求1所述的具有网络通讯功能的扫码枪，其特征在于，所述网络接口为wifi通讯模组，所述电源模块供电连接所述wifi通讯模组，用于向wifi通讯模组供电。

6.根据权利要求4所述的具有网络通讯功能的扫码枪，其特征在于，所述电源模块包括内置电池。

7.根据权利要求4所述的具有网络通讯功能的扫码枪，其特征在于，变压器为降压IC或三端稳压集成电路。

8.根据权利要求1所述的具有网络通讯功能的扫码枪，其特征在于，所述扫码部与DTU模块通过串行线连接。

9.根据权利要求2所述的具有网络通讯功能的扫码枪，其特征在于，所述串行线上的通信协议包括RS-232、RS-485或TTL。

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