TWI451264B - 具有備援機制的訊號轉換系統與備援方法 - Google Patents

Description

具有備援機制的訊號轉換系統與備援方法

本發明為一種具有備援機制的訊號轉換系統與備援方法，特別是指利用一控制端電腦與訊號轉換裝置間的連線達成遠端虛擬通訊埠的備援機制。

應用於一些重要的遠端控制系統中，特別是利用網路為基礎建立的控制環境，不容許有斷線的風險，故習知技術即提供利用冗餘(redundant)連線建立的備援機制，同時有兩個以上的複數條連線，當主要連線失敗時(failure)，能有其他備援連線接手。

習知的備援技術可參閱第一圖所揭露的冗餘通訊埠的技術，其中顯示一個區域網路透過轉換連接至網路的系統概要圖，主要是有一個負責封包轉送的網路封包轉換的裝置100，一端連接至網路104，另一端透過兩個以上的通訊埠連接外部的區域網路102，包括有虛擬區域網路(VLAN)A與虛擬區域網路B，讓設置於各區域網路的電腦可透過此封包轉換裝置100連接至其他網路104，如網際網路(Internet)。

此例中，封包轉換裝置100具有備援的功能，其中設置有一處理封包轉換的封包交換模組112，並有連線外部網路的主要通訊埠113與另一個備援通訊埠115，此封包轉換裝置100利用一個耦接至主要通訊埠113與備援通訊埠115的連線監控模組111監控各通訊埠的連接狀態。當 其中主要通訊埠113連線失敗時，連線監控模組111將訊息傳遞至封包交換模組112，即更新封包的路由表(routing table)與橋接表(bridging table)，將封包指向備援通訊埠115，接著啟動備援通訊埠115接手連線，並關閉主要通訊埠113。

然而在工業電腦的作業環境中，更可透過上述網路連線的備援機制在彼端虛擬一通訊埠(communication port)，以由遠端透過此網路備援環境控制彼端的系統，概要圖示如第二圖所示之遠端虛擬通訊埠的示意圖。

由於在自動控制的領域中，多半的控制訊號是透過通訊埠(communication port)，包括序列(serial)與並列式(parallel)的通訊埠，習知技術已提供透過網路虛擬一個遠端通訊埠的方式，即利用乙太網路達到遠端虛擬通訊埠的功能，能夠在近端電腦上虛擬一個通訊埠，藉此傳遞控制訊號。如圖式中的控制電腦20，此為一具備兩個網路通訊埠的電腦系統，分別透過第一網路201與第二網路202連線至彼端之轉換裝置22上，此轉換裝置22具有虛擬通訊埠的功能，能將網路封包轉換為一般通訊埠的訊號，使控制電腦20透過網路連線能經過通訊埠存取遠端設備24的資源，此類轉換裝置22並能建立兩個網路連線的備援機制，當其中一個連線失敗時，將由另一個連線接手。

有鑒於在工業電腦的應用上，需要穩定且方便的控制環境，本發明揭露一種具有備援機制的訊號轉換系統與備 援方法，係為提供近端電腦能透過網路產生一虛擬通訊埠，能藉以存取遠端設備的通訊埠，並且提供備援機制，產生更穩定的網路備援環境。

本發明所揭露的具有備援機制的訊號轉換系統，是在網路通訊的基礎下，控制電腦連接至一訊號轉換裝置，透過虛擬通訊埠驅動程式在近端虛擬出一個由乙太網路轉換的通訊埠，提供遠端通訊埠連線，並透過不同的網路拓撲(topology)設計產生不同的備援方案。

其中，具有備援機制的訊號轉換系統至少包括有一訊號轉換裝置與一控制端電腦，於一較佳實施例來看，訊號轉換裝置至少具有執行裝置內之訊號處理的處理單元，另具有至少兩個網路介面，外透過網路介面連接一網路，並有一或複數個實體通訊埠，訊號轉換裝置透過此實體通訊埠連接遠端設備，當中具有訊號轉換的功能，係將由網路傳遞的封包轉換為透過實體通訊埠傳遞至遠端設備的指令。

控制端電腦則至少有兩個控制端網路介面，透過控制端網路介面連接上述之網路，以連接到訊號轉換裝置，另有一虛擬通訊埠驅動程式，其中有一備援模組，能將控制指令轉換為網路封包資料，或將網路封包資料轉換為該控制端電腦之訊息，利用備援模組監視控制端網路介面的運作狀態。

本發明所揭露的具有備援機制的訊號轉換系統主要是透過當中的訊號轉換裝置將控制端電腦所傳遞的網路封包轉換為實體通訊埠的訊號，並傳遞至遠端設備。而備援機 制則是當該判斷出一主要連線失敗後，即以另一備援連線接手。

而其備援方法之較佳實施例包括先建立一或複數個控制端電腦、訊號轉換裝置與一或複數個遠端設備間的連線，其中訊號轉換裝置透過至少兩個網路連線連接至控制端電腦，各網路連線可為相同網域與不同網域。接著啟動控制端中虛擬通訊埠驅動程式提供的備援機制，藉以監控與該訊號轉換裝置的兩條以上的網路連線狀態。

在各連線處於相同網域的態樣下，先以一主要連線傳遞資料，當監控到主要連線失敗後，即重新建立連線，由備援線路接手。

在各連線處於不同網域的實施例中，各連線同樣進行傳遞資料，而預設為擷取主要連線之資料，當連線失敗，備援模組則設定擷取另一備援連線擷取的資料。

本發明提出具有備援機制的訊號轉換系統與備援方法，主要是應用網路建立一個具有備援的連線，讓近端電腦(控制端)透過網路連線至遠端的設備，並且由中間橋接的一個訊號轉換裝置進行網路封包與通訊訊號轉換與傳遞，由於具有網路備援的機制，在主要連線失敗之後，仍能切換至備援的線路繼續運作，能提供穩定且方便的工業控制環境。

為達成上述目的，本發明所提出的具有備援機制的訊號轉換系統至少有訊號轉換裝置與控制端電腦，之間以網 路相連接，其中控制端電腦具有至少兩個以上的網路介面建立網路連線至訊號轉換裝置，在發生介面失效時，能夠相互備援。

實施例如第三圖所顯示之具有備援機制的訊號轉換系統示意圖，其中主體包括有控制端電腦34與訊號轉換裝置30，其間以網路32相連，訊號轉換裝置30內部至少包括負責裝置運作與訊號處理的處理單元302，另有電性連接至處理單元302的複數個網路介面，如第一網路介面304a與第二網路介面304b，透過網路介面304a,304b連接至網路32，並與控制端電腦34建立至少兩條網路連線。

在網路連線方面，通常會透過網路交換器(switch，未顯示於圖中)連接網路32，並依據所設計的網路架構設定網路交換器，如各網路連線屬於同一網域，或是不同網域，在本發明中會產生不同的備援型態，請參考第七A圖與第七B圖。

訊號轉換裝置30更具有一或複數個實體通訊埠，如圖中所示的實體序列埠301a、實體並列埠301b與實體現場匯流排(field bus)301c，透過不同規格的實體通訊埠301a,301b,301c連接到被控的遠端設備(未顯示圖中)，此訊號轉換裝置30則是用於轉換由控制端電腦34接收的網路封包，再轉換為特定通訊埠規格的訊號。

本發明特別的是，控制端電腦34中有一虛擬通訊埠驅動程式341，其中具有一備援模組343，用以監控控制端電腦34所具有的多個網路介面，如圖示的第一控制端網路介面345a與第二控制端網路介面345b。備援模組343監視 各網路介面345a,345b的運作狀態，在出現問題時能夠反應並執行備援。連接於遠端設備的通訊埠可為RS-232/422/485等序列埠，讓控制電腦能透過虛擬的通訊埠存取/控制遠端設備。另有實施例可透過多的通訊埠連接多個遠端設備。

在實際使用上，使用者先在控制端電腦34上在上述備援模組343中設定與訊號轉換裝置30上其中之一網路介面為主要連線，並透過此主要連線經訊號轉換裝置30之實體通訊埠301a,301b,301c連接遠端設備。當使用者將資料透過電腦內虛擬通訊埠驅動程式341傳遞時，此驅動程式341將透過備援模組343連線到訊號轉換裝置30之指定網路介面，並進行資料傳送與接收。

此備援模組343將於傳輸過程中不斷檢查連線狀態與訊號轉換裝置30的網路狀態，當備援模組343發現主要連線發生問題時，備援模組343會嘗試連線另一指定的備援網路介面，以確保使用者資料傳輸正常。系統會依照網路正常通訊流程進行網路切換程序。

接著，上述虛擬通訊埠驅動程式341將系統上欲傳輸給遠端實體通訊埠301a,301b,301c的資料，經過特定方式轉換成網路封包資料，透過訊號轉換裝置30傳送至遠端設備上通訊埠，經由訊號轉換裝置30之處理單元302接收後，將網路封包資料轉換成序列/並列埠/實體現場匯流排的資料，接著傳送至實體通訊埠。接收程序則反之。

於另一實施例中，訊號轉換裝置30另設置有一電性連接處理單元302的電源備援模組306，用來確保此裝置30 不會因為單一電源失效，而停止服務。

特別的是，在本發明所提出的架構下，控制電腦端的訊號傳遞就如同以近端序列或並列式通訊埠連接設備一般，而事實上是透過網路傳遞封包，經訊號轉換裝置30轉換為序列或並列式通訊埠的數據規格，傳遞至遠端設備。並且，此訊號轉換裝置30支援兩個以上的網路連線，並透過至少一個通訊埠連線至一或多個遠端設備，網路介面間透過控制端電腦的備援模組343的監控功能產生彼此備援(redundant backup)的機制，得到穩定的連線品質。

第四圖顯示使用本發明所提供的訊號轉換系統的網路架構圖實施例之一，圖中顯示多個控制端電腦401,402,403共同連接至一個區域網路40，再接著連接至訊號轉換裝置42，之後透過連接此區域網路40的訊號轉換裝置電性連接至遠端設備44。

在此網路架構下，控制端電腦401,402,403可透過安裝於電腦中的虛擬通訊埠驅動程式模擬出連接遠端設備44的虛擬通訊埠，訊號轉換裝置42一端以複數個連線連接至乙太網路40，一端透過序列或是並列式等通訊埠連接遠端設備44，藉訊號轉換裝置42轉換原傳遞在網路40上的封包訊息成為通訊埠(COM port)的訊號格式，讓控制端電腦401,402,403能順利透過模擬的通訊埠控制遠端設備44。

延續第四圖的網路架構，本發明透過訊號轉換裝置42的設計執行網路備援的功能，上述第三圖顯示各控制端電腦401,402,403設置有至少兩個網路介面，透過電腦內以 軟體(虛擬通訊埠驅動程式)實施的備援模組執行的監控機制，在與訊號轉換裝置42間的主要連線失敗後可由備援連接繼續工作。如第五圖所顯示的網路架構，其中提供訊號轉換裝置42，一端透過網路連線501,502與網路40連接有控制端電腦401,402,403，一端透過通訊埠連線505連接至遠端設備44。

特別的是，此實施例中，訊號轉換裝置42具有可互相備援的兩個網路連線501,502(包括相同網域與不同網域兩種態樣，如第七A圖與第七B圖所述)，經過網路交換器50連接至控制端的網路40，網路交換器50轉送網路封包，初始以一主要的網路連線，如501，轉送來自各控制端電腦401,402,403的控制訊號，並透過主要連線傳遞控制訊號至訊號轉換裝置42，經轉換為通訊埠相容的訊號後，經通訊埠連線505傳遞至遠端設備44。當控制端電腦401,402,403中的備援監控機制監測到主要連線失敗時，即以虛擬通訊埠驅動程式重新建立連線切換至備援連線，如502，繼續工作。

第六圖則顯示本發明使用具有備援機制的訊號轉換系統之另一實施例，圖中顯示訊號轉換裝置42具有複數個網路介面，分別以網路連線601連接至第一網路交換器61，以網路連線602,603連接至第二網路交換器62，透過不同的網路交換器連接至控制端的網路40與多個控制端電腦401,402,403，藉其中備援模組產生不同樣態的備援方式。

此例中，訊號轉換裝置42同樣透過通訊埠連線605連接至遠端設備。另外，訊號轉換裝置42再特別透過通訊 埠連接一數據設備63，訊號轉換裝置42藉此連接其他網路設備，產生其他擴充的用途，包括可連接至其他控制電腦，亦能透過訊號轉換，同樣達到控制其他遠端控制的目的。

在傳遞資料上可使用廣播模式(broadcast mode)，訊號轉換裝置42處理由各通訊埠傳遞的指令，傳遞與回應的指令，為處理一個指令，廣播至各控制端電腦或各遠端設備，由通訊埠回應至所有連接至通訊埠的各遠端設備的訊息，再由處理此訊息的設備接收。

另一為輪詢模式(polling mode)，訊號轉換裝置同一時間僅處理由一個控制端電腦或是遠端設備所傳遞的指令，並回應此指令，而由其他訊息的指令則進入佇列(queue)，並等待目前程序的完成。

在第六圖顯示的複數個網路連線的實施例中，透過不同的第一網路交換器61與第二網路交換器62將來自各控制端電腦401,402,403的封包訊號轉送至不同的網域，如第一網路交換器61所建立的網域與第二網路交換器62所建立的另一網域，並由訊號轉換裝置42監控各連線的連線狀態，而透過相同網域與不同網域狀態的備援機制可參閱第七A圖與第七B圖的敘述。

第七A圖所示為本發明所提供的訊號轉換裝置72利用相同網域的連線執行備援的第一個實施態樣。此例中，一或多數個控制電腦70具有相同網域的網路介面，分別配置網路位址10.0.0.1與10.0.0.2，藉以連線至訊號轉換裝置72，透過訊號轉換裝置72的通訊埠存取遠端設備74， 其中可能經過的網路交換器或是其他網路設備則未於圖中顯示。

在此相同網域備援的第一個實施態樣中，在初始狀態下，是由一條主要連線(預設連線)進行封包傳遞，在TCP/IP通訊協定的規範之下，同時亦僅能由一個網路位址進行封包轉送，控制電腦70則是透過其中虛擬通訊埠驅動程式中的備援模組提供的偵測手段或是偵測程式隨時偵測網路連線狀態，可透過嘗試錯誤(try & error)的方式得到連線狀態，當主要網路連線在一定連線測試次數(可由軟體設定)之後判斷失敗後，備援模組所提供的備援手段是當偵測到主要線路失效時，重新建立連線切換到備援線路，繼續封包傳遞的作業。

上述第一實施態樣在執行時，在切換備援連線時會有短暫的中斷可能，並於使用備援連線時偵測主要連線或是預設連線是否恢復，並於恢復時適時切換至主要連線。另外，更可設置多條備援連線，能於上述備援連線失敗時，以其他備援連線接手；更能在多備援連線的機制下執行負載平衡(load balance)的傳遞手段，以充分利用頻寬。

第七B圖所示為本發明所提供的訊號轉換裝置72利用不同網域的連線執行備援的第二個實施態樣。網路架構如同上述第一個實施態樣，此例中，一或多數個控制電腦70具有兩個以上卻連接不同網域的網路介面，分別配置網路位址如10.0.0.2與20.0.0.1，連線至具有多個網路介面的訊號轉換裝置72，並接著透過訊號轉換裝置72的通訊埠存取遠端設備74。

由於此例使用不同網域連線的備援模式，故需設置網路交換器(switch，未顯示於圖中)設定虛擬區域網路(VLAN)，或是透過路由器(router，未顯示於圖中)之封包轉送達成連線，或是可經過其他網路設備達成連線。

在此不同網域備援的第二個實施態樣中，開始時，不同網域的網路介面將同時透過網路連線傳遞資料，在主要(預設)連線正常的狀態下，擷取透過主要網路連線所傳遞的資料，並拋棄由其他備援連線所傳遞的資料，避免資料混淆或是重複。控制電腦70同樣透過其中虛擬通訊埠驅動程式中的備援模組提供的偵測手段或是偵測程式隨時偵測網路連線狀態，如透過嘗試錯誤(try & error)的方式得到連線狀態，當主要連線在一定連線測試次數(可由軟體設定)之後判斷失敗後，以備援模組所提供的備援手段重新建立連線切換至備援連線，並擷取透過備援連線所傳遞的資料。

上述第二實施態樣在進入備援連線執行作業時，仍持續偵測主要連線與此備援連線狀態，能適時切換至主要連線或是其他備援連線。同樣，亦可設置多條備援連線，能在多備援連線的機制下執行負載平衡的傳遞手段，充分利用頻寬。

第八圖顯示本發明備援方法之實施例之一流程圖。

本發明所提供的訊號轉換系統至少要具備有一個以上的控制端電腦，其具有網路介面，透過網路連接至訊號轉換裝置，控制端電腦與訊號轉換裝置之間的連線有複數個可相互備援的網路連線，並透過至少一組通訊埠連接至遠 端受控的設備，其他相關的電路請參閱上述第三圖。

開始時，如步驟S801所示，建立控制端電腦、訊號轉換裝置與遠端設備間的連線，並啟動備援機制(步驟S803)，備援機制啟動後，由安裝於控制端電腦的驅動程式中的備援模組偵測各網路連線的狀態，並由主要的第一網路連線傳遞資料(步驟S805)，主要連線設定於此訊號轉換裝置中，其中通訊單元預設以此主要連線傳遞資料，可由控制端電腦經訊號轉換裝置透過網路連線傳遞資料至遠端設備，或是反向傳遞資料。

備援模組並隨時偵測連線狀態(步驟S807)，主要可透過網路上傳遞確認封包的方式進行偵測，舉例來說，透過資料傳遞前發出SYN/ACK封包，確認訊號轉換裝置或是遠端設備的回應；或是透過嘗試錯誤(try & error)的方式得到連線狀態。藉此判斷是否連線失敗？(步驟S809)。

若連線狀態正常(否的狀態)，則仍繼續步驟S805傳遞資料的步驟與步驟S807偵測連線的程序。

若偵測在一定連線測試次數後，若沒有回應正確的封包或是資料傳遞失敗，則判斷連線失敗(是的狀態)，本發明之控制端電腦中的備援手段(或備援模組)，透過重新建立網路連線，修正封包路線(步驟S811)，將連線切換至另一個備援連線上，如第二網路連線(步驟S813)，備援的線路由網路拓樸狀態及整體網路設定而決定，並繼續封包傳遞的作業(步驟S815)。

於此實施例中，之後仍繼續偵測此備援連線的狀態，並能於主要連線恢復後由主要連線接手，或是判斷再次連 線失敗後，經備援機制轉換成另一備援連線或原主要連線接續傳遞的任務。

上述第八圖所述的網路連線係由相同網域的複數條連線進行相互備援的工作，而第九圖顯示以不同網域的網路備援方法，如第七B圖所示之架構。

同樣在開始時建立連線(步驟S901)，並啟動備援機制(步驟S903)，在不同網域的網路連線架構下，控制端電腦與訊號轉換裝置之間透過兩個以上的網路連線(分別具有不同網域的網路位址)相接，並且之間所形成的網路之間透過網路交換器或是路由器橋接，並由此不同網域的連線傳遞資料(步驟S905)。

控制端電腦與訊號轉換裝置預設是擷取透過主要連線傳遞的資料(步驟S907)，會同時接收多組同樣的資料，透過判斷機制拋棄其中冗餘的資料，擷取不重複而正確的資料，並同時偵測連線狀態(步驟S909)，透過嘗試錯誤的方法判斷封包是否正確傳遞，或是透過發送確認封包來判斷連線是否失敗(步驟S911)。

當連線狀態正常，則繼續步驟S905，由同一網路連線傳遞資料，若偵測到網路連線失敗後，備援模組將設定修正擷取的另一備援連線所傳遞的資料，在實際運作上，自動切換至另一備援連線繼續擷取所傳遞的資料(步驟S915)，藉此可產生無接縫傳遞訊息的功效。

此實施例同樣繼續偵測網路連線，並可於主要資料擷取路線恢復後切換回去。

綜上所述，本發明揭露一種具有備援機制的訊號轉換 系統與備援方法，主要是控制端透過網路連接至一訊號轉換的訊號轉換裝置，藉此能透過網路，並以驅動程式模擬出虛擬通訊埠的控制機制，特別是其中所具有備援機制，能提供穩定的連線。

惟以上所述僅為本發明之較佳可行實施例，非因此即侷限本發明之專利範圍，故舉凡運用本發明說明書及圖示內容所為之等效結構變化，均同理包含於本發明之範圍內，合予陳明。

100‧‧‧封包轉換裝置

102‧‧‧區域網路

A,B‧‧‧虛擬區域網路

104‧‧‧網路

111‧‧‧連線監控模組

112‧‧‧封包交換模組

113‧‧‧主要通訊埠

115‧‧‧備援通訊埠

20‧‧‧控制電腦

201‧‧‧第一網路

202‧‧‧第二網路

22‧‧‧轉換裝置

24‧‧‧遠端設備

30‧‧‧訊號轉換裝置

301a‧‧‧實體序列埠

301b‧‧‧實體並列埠

301c‧‧‧實體現場匯流排

302‧‧‧處理單元

306‧‧‧電源備援模組

304a‧‧‧第一網路介面

304b‧‧‧第二網路介面

32‧‧‧網路

34‧‧‧控制端電腦

343‧‧‧備援模組

341‧‧‧虛擬通訊埠驅動程式

345a‧‧‧第一控制端網路介面

345b‧‧‧第二控制端網路介面

401,402,403‧‧‧控制端電腦

40‧‧‧網路

42‧‧‧訊號轉換裝置

44‧‧‧遠端設備

501,502‧‧‧網路連線

505‧‧‧通訊埠連線

50‧‧‧網路交換器

61‧‧‧第一網路交換器

62‧‧‧第二網路交換器

63‧‧‧數據設備

601,602,603‧‧‧網路連線

605‧‧‧通訊埠連線

70‧‧‧控制電腦

72‧‧‧訊號轉換裝置

74‧‧‧遠端設備

第一圖係為習用技術之系統概要示意圖；第二圖係為習用技術之遠端虛擬通訊埠的示意圖；第三圖顯示為本發明具有備援機制的訊號轉換系統之實施例架構示意圖；第四圖顯示使用本發明所提供的訊號轉換裝置的網路架構圖實施例之一；第五圖顯示使用本發明所提供的訊號轉換裝置的網路架構圖實施例之二；第六圖顯示使用本發明所提供的訊號轉換裝置的網路架構圖實施例之三；第七A圖與第七B圖顯示為本發明網路架構實施例示意圖；第八圖顯示本發明備援方法之實施例之一流程圖；第九圖顯示本發明備援方法之實施例之二流程圖。

訊號轉換裝置‧‧‧30

虛擬通訊埠驅動程式‧‧‧341

實體序列埠‧‧‧301a

實體並列埠‧‧‧301b

實體現場匯流排‧‧‧301c

處理單元‧‧‧302

電源備援模組‧‧‧306

第一網路介面‧‧‧304a

第二網路介面‧‧‧304b

網路‧‧‧32

控制端電腦‧‧‧34

備援模組‧‧‧343

第一控制端網路介面‧‧‧345a

第二控制端網路介面‧‧‧345b

Claims (23)

1. 一種具有備援機制的訊號轉換系統，至少包括有：(a)一訊號轉換裝置，其中包括有：(a1)一處理單元，係執行該訊號轉換裝置之訊號處理；(a2)至少兩個網路介面，係電性連接該處理單元，該訊號轉換裝置對外透過該網路介面連接一網路；(a3)一或複數個實體通訊埠，係電性連接該處理單元，該訊號轉換裝置透過該實體通訊埠連接一或複數個遠端設備；(b)一控制端電腦，係透過該網路連接該訊號轉換裝置，其中包括有：(b1)至少兩個控制端網路介面，該控制端電腦透過該控制端網路介面連接該網路；以及(b2)一虛擬通訊埠驅動程式，具有一備援模組，係將控制指令轉換為網路封包資料，或將網路封包資料轉換為該控制端電腦之訊息，藉該備援模組監視該控制端網路介面的運作狀態；藉該具有備援機制的訊號轉換系統將該控制端電腦所傳遞的網路封包經該訊號轉換裝置轉換為該實體通訊埠的訊號，並傳遞至該遠端設備，其中，該控制端電腦利用網路透過兩條以上的網路連線連接至該訊號轉換裝置，並透過該訊號轉換裝置之該實體通訊埠連接至該遠端設備，當該備援模組判斷連線至該訊號轉換裝置之 一主要連線失敗後，即以連接至該訊號轉換裝置之另一備援連線接手。
2. 如申請專利範圍第1項所述之具有備援機制的訊號轉換系統，其中該實體通訊埠為序列式、並列式或為一現場匯流排的通訊埠。
3. 如申請專利範圍第1項所述之具有備援機制的訊號轉換系統，其中該訊號轉換裝置支援透過RS-232/422/485序列埠連線至該遠端設備。
4. 如申請專利範圍第1項所述之具有備援機制的訊號轉換系統，其中該訊號轉換裝置透過相同網域的複數條連線連接一網路交換器，藉以電性連接至該控制端電腦。
5. 如申請專利範圍第1項所述之具有備援機制的訊號轉換系統，其中該訊號轉換裝置透過該實體通訊埠所連接之該遠端設備為一數據設備。
6. 如申請專利範圍第5項所述之具有備援機制的訊號轉換系統，其中該訊號轉換裝置透過該數據設備連接另一網路設備。
7. 如申請專利範圍第1項所述之具有備援機制的訊號轉換系統，其中該訊號轉換裝置更具備一電源備援模組，藉以監視該訊號轉換裝置的電力供應，當有電力失效時，即啟動一備援電源。
8. 如申請專利範圍第1項所述之具有備援機制的訊號轉換系統，其中該虛擬通訊埠驅動程式同時監控連接至該訊號轉換裝置之複數條網路連線。
9. 一種應用該申請專利範圍第1項所述之具有備援機制的訊號轉換系統之備援方法，包括下列步驟：建立一或複數個控制端電腦、一訊號轉換裝置與一或複數個遠端設備間的連線，其中該訊號轉換裝置透過至少兩個網路連線連接至該控制端電腦，各網路連線為相同網域，該訊號轉換裝置透過一或複數個實體通訊埠連接該遠端設備；啟動備援機制，藉該控制端電腦中的虛擬通訊埠驅動程式監控該控制端電腦與該訊號轉換裝置間的網路連線狀態；該控制端電腦透過一第一網路連線連接該訊號轉換裝置，並藉以傳遞資料至該遠端設備，或是反向傳遞資料；若該第一網路連線狀態正常，仍繼續以該第一網路連線傳遞資料；以及若該第一網路連線失敗，重建網路連線，資料透過與該第一網路連線相同網域的一第二網路連線傳遞。
10. 如申請專利範圍第9項所述之備援方法，其中係透過發出SYN/ACK封包執行監控網路連線狀態。
11. 如申請專利範圍第9項所述之備援方法，其中係透過嘗試錯誤的方式得到該第一網路連線狀態，包括該第一網路連線正常或該第一網路連線失敗。
12. 如申請專利範圍第9項所述之備援方法，其中係透過該虛擬通訊埠驅動程式執行重建網路連線。
13. 如申請專利範圍第9項所述之備援方法，其中於該第 一網路連線恢復後，網路連線由該第二網路連線切換回該第一網路連線，或於該第二網路連線失敗後切換至其他備援連線。
14. 如申請專利範圍第9項所述之備援方法，其中該訊號轉換裝置傳遞資料係利用一廣播模式處理由各實體通訊埠傳遞的指令。
15. 如申請專利範圍第9項所述之備援方法，其中該訊號轉換裝置傳遞資料係利用一輪詢模式，同一時間僅處理由一個控制端電腦或是該遠端設備所傳遞的指令，並回應此指令，而其他指令則進入一佇列，並等待目前程序的完成。
16. 一種應用該申請專利範圍第1項所述之具有備援機制的訊號轉換系統之備援方法，包括下列步驟：建立一或複數個控制端電腦、一訊號轉換裝置與一或複數個遠端設備間的連線，其中該訊號轉換裝置透過至少兩個網路連線連接至該控制端電腦，各網路連線為不同網域，該訊號轉換裝置透過一或複數個實體通訊埠連接該遠端設備；啟動備援機制，由該控制端電腦中的一虛擬通訊埠驅動程式監控該訊號轉換裝置與該控制端電腦間的網路連線狀態；該控制端電腦經連線該訊號轉換裝置，以透過該處於不同網域的至少兩個網路連線傳遞資料；該訊號轉換裝置預設擷取透過一第一網路連線傳遞的資料，並傳遞至該遠端設備，或是反向傳遞資料； 若該第一網路連線狀態正常，仍繼續擷取以該第一網路連線傳遞的資料；以及若該第一網路連線失敗，切換為擷取透過與該第一網路連線不同網域的一第二網路連線所傳遞的資料。
17. 如申請專利範圍第16項所述之備援方法，其中係透過發出SYN/ACK封包執行監控網路連線狀態。
18. 如申請專利範圍第16項所述之備援方法，其中係透過嘗試錯誤的方式得到該第一網路連線狀態，包括該第一網路連線正常或該第一網路連線失敗。
19. 如申請專利範圍第16項所述之備援方法，其中於該第一網路連線恢復後，資料擷取的路徑由該備援模組切換回該第一網路連線，或於該第二網路連線失敗後切換至其他備援連線。
20. 如申請專利範圍第16項所述之備援方法，其中該訊號轉換裝置與各控制端電腦所形成的網路之間以一網路交換器橋接。
21. 如申請專利範圍第16項所述之備援方法，其中該訊號轉換裝置同時接收不同網域的網路連線傳遞的資料，透過拋棄其中冗餘的資料，擷取不重複而正確的資料。
22. 如申請專利範圍第16項所述之備援方法，其中該訊號轉換裝置傳遞資料係利用一廣播模式處理由各實體通訊埠傳遞的指令。
23. 如申請專利範圍第16項所述之備援方法，其中該訊號轉換裝置傳遞資料係利用一輪詢模式，該訊號轉換裝置同一時間僅處理由一個控制端電腦或是該遠端設備 所傳遞的指令，並回應此指令，而其他指令則進入一佇列，並等待目前程序的完成。