CN207937993U - 一种usb集线器 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种USB集线器，涉及电子设备技术领域。在本申请实施例中，USB集线器中的WIFI模块分别与微处理器和路由器连接，WIFI模块控制端口接入的USB设备与路由器无线连接的终端之间的数据传输。一方面，将USB集线器中的WIFI模块接入网络，终端可通过网络访问USB设备，延长了USB设备与终端的通讯距离，且使用WIFI模块控制终端和USB设备之间的传输数据，数据传输可用带宽高、可适用于大数据量的访问；另一方面，终端与USB设备之间的数据传输通过无线方式实现，无需终端具备USB接口，适用范围广。

Description

一种USB集线器

技术领域

本实用新型涉及电子设备技术领域，特别是涉及一种USB(Universal SerialBus，通用串行总线)集线器。

背景技术

随着日常生活和工作中使用的智能终端越来越多，各个智能终端均需要接入USB设备，种类繁多的USB设备也都需要插入智能终端。现有的USB集线器可扩展接入的端口，但依旧会造成USB设备的频繁插拔、移动，操作不灵活的问题；无线USB设备的出现，使得USB设备可以简单的接入智能终端，并且操作简单，但是点对点的设计并不能解决智能终端USB接口的局限性，其额外的成本也决定了不是所有的USB设备均可实现无线化。

目前，可采用蓝牙无线集线器实现智能终端与多个USB设备的数据传输，在智能终端的USB接口插入蓝牙接收器，蓝牙无线集线器中的多个端口可接入多个USB设备。

但是，采用蓝牙无线集线器实现智能终端与多个USB设备的数据传输，由于需要在智能终端的USB接口插入蓝牙接收器，依然需要智能终端提供USB接口，且不是所有的智能终端都能提供USB接口(如手机)，因此，不适用于所有的智能终端，且蓝牙信号的范围有限，无法实现远程访问USB设备，通过蓝牙实现数据传输，带宽相对较低，不利于大数据量的访问。

实用新型内容

鉴于上述问题，提出了本申请实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种USB集线器，以解决采用蓝牙无线集线器，智能终端无法远程访问USB设备的问题。

为了解决上述问题，本申请实施例公开了一种USB集线器，包括：微处理器、WIFI(Wireless Fidelity，无线保真)模块和多个端口；

所述端口，用于接入USB设备；

所述微处理器与所述端口电连接，用于识别所述端口接入的USB设备；

所述WIFI模块与所述微处理器电连接，与路由器的无线接入端口之间存在无线连接，用于控制所述端口接入的USB设备与所述路由器无线连接的终端之间的数据传输。

可选地，所述USB集线器还包括电源模块，所述电源模块分别与所述端口、所述微处理器和所述WIFI模块电连接，用于向所述端口、所述微处理器和所述WIFI模块供电。

可选地，所述USB集线器还包括复位模块，所述复位模块与所述微处理器电连接，用于对所述微处理器进行复位，以断开所述指定端口或所有端口接入的USB设备与所述路由器无线连接的终端之间的连接。

可选地，所述USB集线器还包括电路板，所述微处理器、所述WIFI模块和所述端口均设置在所述电路板上。

可选地，所述电源模块包括交流/直流转换器，所述交流/直流转换器的输入端连接至交流电源的输出端口，所述交流/直流转换器的第一输出端分别与所述端口、所述微处理器和所述WIFI模块电连接。

可选地，所述USB集线器还包括储能模块，所述储能模块的输入端与所述交流/直流转换器的第二输出端电连接，所述储能模块的输出端分别与所述端口、所述微处理器和所述WIFI模块电连接；当所述交流/直流转换器的输入端连接至所述交流电源的输出端口时，所述储能模块处于充电模式；当所述交流/直流转换器的输入端未连接至所述交流电源的输出端口时，所述储能模块处于供电模式，以向所述端口、所述微处理器和所述WIFI模块供电。

可选地，所述USB集线器还包括外壳，所述外壳的表面上设置有指示灯，用于指示所述储能模块的剩余电量。

可选地，所述端口为USB3.0接口。

本申请实施例包括以下优点：

USB集线器中的WIFI模块分别与微处理器和路由器连接，WIFI模块控制端口接入的USB设备与路由器无线连接的终端之间的数据传输。一方面，将USB集线器中的WIFI模块接入网络，终端可通过网络访问USB设备，延长了USB设备与终端的通讯距离，且使用WIFI模块控制终端和USB设备之间的传输数据，数据传输可用带宽高、可适用于大数据量的访问；另一方面，终端与USB设备之间的数据传输通过无线方式实现，无需终端具备USB接口，适用范围广。

附图说明

图1示出了本申请实施例的一种USB集线器的结构示意图；

图2示出了本申请实施例的另一种USB集线器的结构示意图；

图3示出了本申请实施例的USB集线器与终端和USB设备的连接示意图。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。

参照图1，示出了本申请实施例的一种USB集线器的结构示意图。

本申请实施例提供了一种USB集线器10，包括微处理器11、WIFI模块12和多个端口13；端口13用于接入USB设备；微处理器11与端口13电连接，用于识别端口13接入的USB设备；WIFI模块12与微处理器11电连接，与路由器的无线接入端口之间存在无线连接，用于控制端口13接入的USB设备与路由器无线连接的终端之间的数据传输。

USB集线器10的端口13包括端口1、端口2、……、端口n-1，端口n等。

其中，微处理器11是整个USB集线器10的主要处理模块，负责识别端口13接入的USB设备，并将预先设定的端口的标识信息和该端口接入的USB设备对应的设备信息进行绑定，以使终端可通过绑定后的端口的标识信息，绑定接入USB集线器10指定端口的指定USB设备，微处理器11将端口13传输的数据封装为TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol，网络通讯协议)数据包，并转发至WIFI模块12，还可接收WIFI模块12传输的TCP/IP数据包，将WIFI模块12传输的TCP/IP数据包进行解封装并转发至接入USB集线器10对应端口的USB设备。

WIFI模块12与路由器的无线接入端口之间存在无线连接，通过电磁波将微处理器11转发的TCP/IP数据包发送至路由器，以通过路由器将该TCP/IP数据包发送至终端，还可以通过电磁波接收路由器发送的TCP/IP数据包，将路由器发送的TCP/IP数据包发送至微处理器11，以通过微处理器11进行解封装并转发至接入USB集线器10对应端口的USB设备。

参照图2，示出了本申请实施例的另一种USB集线器的结构示意图。

该USB集线器10还包括电源模块14，电源模块14分别与端口13、微处理器11和WIFI模块12电连接，用于向端口13、微处理器11和WIFI模块12供电。

该电源模块14为整个USB集线器10供电，当USB集线器10上电后，WIFI模块12自动连接到路由器，微处理器11为每个端口13设定标识信息，如分别为端口1、端口2、……、端口n-1，端口n等设定标识信息。

当USB设备接入其中一个端口13后，微处理器11识别该USB设备，将该端口预先设定的标识信息和该USB设备对应的设备信息进行绑定，终端向微处理器11发送该USB设备的绑定请求时，该绑定请求中包含绑定后的端口的标识信息，微处理器11需要先查看该USB设备是否被其他终端绑定，当未被他终端绑定时，该终端可通过绑定后的该端口的标识信息绑定该USB设备。其中，当有多个USB设备分别接入USB集线器10的不同端口后，相应的，终端可绑定多个USB设备。

在终端绑定USB设备后，终端和USB设备之间可进行数据传输，以完成相应的功能操作，当终端不使用USB设备时，终端可向微处理器11发送该USB设备的解绑请求，微处理器11接收到该USB设备的解绑请求后，将该USB设备接入的端口释放，以便其他终端可继续绑定该USB设备。

需要说明的是，WIFI模块12可控制与路由器无线连接的第一终端与至少一个指定端口13接入的指定USB设备之间的数据传输，以及，在第一终端与指定USB设备断开连接时，控制第二终端与指定USB设备之间的数据传输；其中，第一终端和第二终端均为通过无线方式接入路由器的任意一终端，且该第一终端和第二终端为不同的设备，第一终端和第二终端可以为同一时间接入无线路由器的设备，也可以为不同时间接入无线路由器的设备；上述指定端口为所有端口中的任意一端口。

例如，指定端口为端口1，指定USB设备为插入端口1的U盘，多个终端可同时与路由器进行无线连接，多个终端中的第一终端为手机，第二终端为笔记本电脑，手机可通过USB集线器10与端口1接入的U盘进行数据传输，当手机与U盘断开连接时，多个终端中的笔记本电脑可与端口1接入的U盘进行数据传输。再如，指定端口为端口1，指定USB设备为插入端口1的U盘，第一终端为手机，第二终端为笔记本电脑，手机在时间t1时与路由器进行无线连接，手机可通过USB集线器10与端口1接入的U盘进行数据传输，当手机与U盘断开连接时，设该时间点为t2，笔记本电脑与路由器进行无线连接，此时，笔记本电脑可通过WIFI模块与端口1接入的U盘进行数据传输。

一个USB设备在同一时间段只能绑定一个终端，可方便、准确地控制终端与绑定的USB设备之间的数据传输，当另一个终端需要绑定该USB设备时，需要等待当前时刻与该USB设备绑定的终端断开与该USB设备的绑定关系后，进而达到不对USB设备进行插拔，即可使多个终端在不同时间段可访问同一USB设备，用户操作简单。

当USB设备拔出USB集线器10的端口13后，自动将该端口13的标识信息和该USB设备对应的设备信息进行解绑，相应的，也将终端与该USB设备进行解绑，当USB设备再次插入USB集线器10的端口13时，需要重新进行绑定。

参照图3，示出了本申请实施例的USB集线器与终端和USB设备的连接示意图。

当USB集线器10的端口1插入的USB设备为USB设备1，端口2插入的USB设备为USB设备2，端口3插入的USB设备为USB设备3，与路由器20无线连接的终端包括终端1、终端2和终端3，路由器20的无线接入端口和USB集线器10中的WIFI模块12无线连接。

以USB设备1为U盘，USB设备2为打印机，USB设备3为键盘，终端1为手机、终端2为台式机、终端3为笔记本电脑为例进行说明：

USB集线器10中的微处理器11分别识别插入端口1的USB设备1，插入端口2的USB设备2，插入端口3的USB设备3，将端口1的标识信息A1与U盘进行绑定，将端口2的标识信息A2与打印机进行绑定，将端口3的标识信息A3与键盘进行绑定，台式机分别向微处理器11发送U盘、打印机和键盘的绑定请求，台式机可通过绑定后的标识信息A1绑定U盘，通过绑定后的标识信息A2绑定打印机，通过绑定后的标识信息A3绑定键盘，并分别访问U盘、打印机和键盘，台式机可以写入一个文件到U盘，以及通过打印机进行台式机本地文件的打印，当数据传输结束后，台式机解绑U盘和打印机，此时，笔记本电脑可根据绑定后的标识信息A2绑定并访问空闲的打印机，手机可根据绑定后的标识信息A1绑定并访问U盘，查看台式机刚传入U盘的文件。

由图3可以看出，路由器20和USB集线器10分别构成星型网络拓扑结构，当通过WIFI模块12将路由器20和USB集线器10连接后，只要终端支持插入端口13的USB设备的驱动，终端就可分别绑定并访问空闲的USB设备，形成一对多的通信链路，只需终端向USB集线器10发送绑定请求或解绑定请求，就能实现多个终端在不同时间段访问同一USB设备，避免了多个终端在不同时间段访问同一USB设备时需要插拔的问题，用户操作简单。

其中，端口13的数量至少为两个，端口13的具体数量本申请实施例对此不做限制；本申请中的终端可包括台式机、手机、笔记本、智能电视等。

在本申请的一种实施例中，USB集线器还包括复位模块，复位模块与微处理器11电连接，用于对微处理器11进行复位，以断开指定端口或所有端口接入的USB设备与路由器20无线连接的终端之间的连接。

其中，该指定端口为所有端口中的任意一个或者多个端口，该指定端口可以通过用户指示确定，如当USB集线器接收用户指示，确定指定端口为端口2和端口3时，则复位模块断开端口2和端口3接入的USB设备与路由器20无线连接的终端之间的连接。

或者，通过触发复位模块，可自动将所有插入的USB设备与终端进行解绑，将USB集线器10恢复至初始状态，当各个终端需要访问指定的USB设备时，需要重新进行绑定，避免需要将所有的USB设备与终端进行解绑时，各个终端要分别向微处理器11发送解绑请求，导致操作繁琐；且当某一终端故障时，与该终端连接的USB设备无法自动解绑，导致只能将该USB设备拔出插入的端口13，操作不灵活。

通过在USB集线器中设置复位模块，只需触发复位模块，就可将所有插入的USB设备与终端进行解绑，操作简便灵活。或者，还可以通过触发复位模块，将指定端口接入的USB设备与终端进行解绑。

在本申请实施例中，USB集线器还包括电路板，微处理器11、WIFI模块12和端口13均设置在该电路板上。

其中，电源模块14包括交流/直流转换器，该交流/直流转换器的输入端连接至交流电源的输出端口，交流/直流转换器的第一输出端分别与端口13、微处理器11和WIFI模块12电连接。通过将该交流/直流转换器的输入端连接至交流电源的输出端口，以为整个USB集线器10供电。

当然，该USB集线器10还包括储能模块，储能模块的输入端与交流/直流转换器的第二输出端电连接，储能模块的输出端分别与端口13、微处理器11和WIFI模块12电连接；当交流/直流转换器的输入端连接至交流电源的输出端口时，储能模块处于充电模式；当交流/直流转换器的输入端未连接至交流电源的输出端口时，储能模块处于供电模式，以向端口13、微处理器11和WIFI模块12供电。

其中，交流/直流转换器的第一输出端和第二输出端为不同的输出端，当交流/直流转换器的输入端连接至交流电源的输出端口时，通过交流/直流转换器的第一输出端向端口13、微处理器11和WIFI模块12供电，同时，通过交流/直流转换器的第二输出端向储能模块充电。储能模块的输出端还与端口13、微处理器11和WIFI模块12电连接，当交流/直流转换器的输入端未连接至交流电源的输出端口时，通过储能模块向端口13、微处理器11和WIFI模块12供电。

该储能模块可以为电池，当交流/直流转换器的输入端连接至交流电源的输出端口时，为整个USB集线器10供电的同时，还可向电池充电，当交流/直流转换器的输入端未连接至交流电源的输出端口时，为了保证USB集线器10的正常工作，可由电池向整个USB集线器10供电。

在本申请实施例中，该USB集线器10还包括外壳，外壳的表面上设置有指示灯，用于指示储能模块的剩余电量，方便用于根据指示灯直接了解到储能模块的剩余电量，及时将电源模块14连接至交流电源的输出端口，保证USB集线器10的正常工作。

其中，需要在USB集线器中设置电量监控芯片，电量监控芯片与指示灯电连接，电量监控芯片监测储能模块的剩余电量，将监测到的剩余电量发送至指示灯中进行显示。

其中，端口13为USB3.0接口。

综上所述，在本实用新型中，USB集线器中的WIFI模块分别与微处理器和路由器连接，WIFI模块控制端口接入的USB设备与路由器无线连接的终端之间的数据传输。一方面，将USB集线器中的WIFI模块接入网络，终端可通过网络访问USB设备，延长了USB设备与终端的通讯距离，且使用WIFI模块控制终端和USB设备之间的传输数据，数据传输可用带宽高、可适用于大数据量的访问；另一方面，终端与USB设备之间的数据传输通过无线方式实现，无需终端具备USB接口，适用范围广。

以上对本实用新型所提供的一种USB集线器，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型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实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (8)

1.一种USB集线器，其特征在于，包括：微处理器、WIFI模块和多个端口；

所述端口，用于接入USB设备；

所述微处理器与所述端口电连接，用于识别所述端口接入的USB设备；

所述WIFI模块与所述微处理器电连接，与路由器的无线接入端口之间存在无线连接，用于控制所述端口接入的USB设备与所述路由器无线连接的终端之间的数据传输。

2.根据权利要求1所述的USB集线器，其特征在于，所述USB集线器还包括电源模块，所述电源模块分别与所述端口、所述微处理器和所述WIFI模块电连接，用于向所述端口、所述微处理器和所述WIFI模块供电。

3.根据权利要求1所述的USB集线器，其特征在于，所述USB集线器还包括复位模块，所述复位模块与所述微处理器电连接，用于对所述微处理器进行复位，以断开指定端口或所有端口接入的USB设备与所述路由器无线连接的终端之间的连接。

4.根据权利要求1所述的USB集线器，其特征在于，所述USB集线器还包括电路板，所述微处理器、所述WIFI模块和所述端口均设置在所述电路板上。

5.根据权利要求2所述的USB集线器，其特征在于，所述电源模块包括交流/直流转换器，所述交流/直流转换器的输入端连接至交流电源的输出端口，所述交流/直流转换器的第一输出端分别与所述端口、所述微处理器和所述WIFI模块电连接。

6.根据权利要求5所述的USB集线器，其特征在于，所述USB集线器还包括储能模块，所述储能模块的输入端与所述交流/直流转换器的第二输出端电连接，所述储能模块的输出端分别与所述端口、所述微处理器和所述WIFI模块电连接；当所述交流/直流转换器的输入端连接至所述交流电源的输出端口时，所述储能模块处于充电模式；当所述交流/直流转换器的输入端未连接至所述交流电源的输出端口时，所述储能模块处于供电模式，以向所述端口、所述微处理器和所述WIFI模块供电。

7.根据权利要求6所述的USB集线器，其特征在于，所述USB集线器还包括外壳，所述外壳的表面上设置有指示灯，用于指示所述储能模块的剩余电量。

8.根据权利要求1所述的USB集线器，其特征在于，所述端口为USB3.0接口。