USB延长技术在监控领域应用研究

赵典伟　李晓斌　曹军

摘要：本文采用CH315G芯片，设计了一种USB信号的延长方案。经实验证明该方案价格低廉，USB信号延长效果明显。该方案通过纯硬件来实现，不需要安装驱动程序，能在所有操作系统上运行，避免了传统延长方案安装上位机软件带来的额外工作，真正实现了遵循USB协议标准的USB信号远距离传输。

关键词：USB信号；远距离延长；CH315系列芯片；低速、全速和高速

中图分类号：TP334 2.1 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2017）04-0052-01

1 科学技术本身

采用廉价的常用网线传输USB信号、RJ45水晶头连接芯片和网线，从而实现USB信号的远距离传输。该方案通过纯硬件来实现，不需要安装驱动程序，能在所有操作系统上运行，避免了传统延长方案安装上位机软件带来的额外工作，真正实现了遵循USB协议标准的USB信号远距离传输。

2 社会和经济效益

USB延长方案可广泛应用于电脑及周边的数码产品、工业控制、现代农业、医疗设备、安防监控等领域。

操作者可以通过USB延长设备在远端通过电脑控制摄像头或数码相机进行监控，并实时对出现的情况在电脑中通过软件进行拍摄或拍照，图像清晰，操作简单方便。由于使用了屏蔽线路和防雷设计，设备运行安全稳定，可以用于室外环境等干扰较大的地方。

3 國内外研究的现状和趋势

2017年，在国家宏观经济政策的背景下，响应国家有关全民创新、互联网+、“一带一路”政策的背景下，本项目描述了目前USB延长线实现应用的目标，基于调查结果，重点研究了IT行业的发展趋势以及对USB延长线的需求变化。预测2019年USB延长线将会大批量进入市场，满足当下互联网对此的市场需求，进一步推动IT行业在国内的发展。

4 研究思路和研究方法

USB的长度很有限，USB协议规定USB的长度不能超过5米，实际用起来会不方便，但是如果按下面的方法可把普通的USB传输距离延长到100米甚至更长。

材料：优质8芯网线（双绞线）、USB接头。网线及USB连接的对应关系如表1所示。

5 项目部分产品雏形

本课题实现了产学研结合模式：产——甘肃蓝海创新节能科技有限公司为项目的实施提供了测试和市场条件；学——兰州工业学院丰富的教育教学资源为本项目开展提供了可靠保障；研——兰州工业学院计算机应用与信息研究所为本项目实施提供了坚实的技术支持和研发环境。部分产品雏形如图1所示。

6 结语

本文介绍了一种USB远距离传输的方案及其社会和经济效益、研究方法和思路、部分产品雏形。本文受甘肃省互联网计算应用创新创业众创空间入驻团队项目（1505JTCA007）和2016年国家级大学生创新创业训练计划项目（201611807017）的经费支持。

参考文献

[1]CH315手册.[R/OL].[2014].[S.l.] ： [s.n.].

[2]陈志辉.USB开发手册[M].中国铁道出版社.2014.

[3]初艳伟，郜波，张蓬鹤，等.智能电能表用压敏电阻选型分析研究[J].自动化与仪器仪表，2013（2）：19-21.

[4]呼媛，李白田，胡炳檬，等.EZ-USBFX2固件与设备驱动开发[J].微计算机信息，2010，26（7）：162-164.

[5]李晓斌，张浪涛，邢敬宏，等.基于CH315G芯片的USB远距离传输方案的设计实现[J].自动化与仪器仪表，2015.4.