Serielle Schnittstelle über Ethernet

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Serielle Schnittstelle über Ethernet

In diesem Beitrag beschreibe ich, wie man eine serielle Schnittstelle über Ethernet von einem Rechner auf einen anderen Rechner weiterleiten kann.
Damit ist es beispielsweise möglich eine serielle Schnittstelle von einem Raspberry Pi an den Server der eigenen Heimautomatisierung zu leiten, sodass der Server diese Schnittstelle nutzen kann, als wäre die Hardware direkt bei ihm selbst angeschlossen.Ich habe damit beispielsweise bei mir die Schnittstelle meines als RadioHead Serial-Radio-Gateway fungierenden Arduinos an einem recht zentral im Haus platzierten Raspberry Pi an meinen HomePi übertragen, welcher dann die eigentliche Kommunikation übernimmt.

https://crycode.de/serielle-schnittstelle-ueber-ethernet/

[mattuschek]

Hallo,

gute Anleitung.
Wenn ich die Verbindung auf Empfänger-System und Sender-System manuell in PuTTY starte, funktioniert es einwandfrei.

Leider habe ich aber ein Problem, wenn ich es als Dienst (SystemD-Service) starte.
Ich habe bei beiden Diensten (Empfänger und Sender) den gleichen User verwendet.

Empfänger-System:
Der Dienst startet.

Sender-System:
Wenn ich den Dienst mit
sudo journalctl -u socat-ttyUSB0.service -f
prüfe, erhalte ich alle 4 Sekunden die Meldung "Permission denied":
2025/03/02 15:53:35 socat[10150] E symlink("/dev/pts/4", "/dev/ttyUSB0"): Permission denied

Hast Du eine Idee, wo das Problem liegt.

VG
Matthias

[crycode-de]

Hallo Matthias,
darf der User, unter dem der SystemD-Service läuft auf /dev/ttyUSB0 zugreifen?
In den meisten Systemen muss der User dafür der Gruppe dialout angehören. Zum Hinzufügen der Gruppe sudo usermod -aG dialout <Nutzername>.

Viele Grüße
Peter

[mattuschek]

Ich habe jetzt auf dem Empfänger-System, an dem die serielle Schnittstelle physisch angeschlossen ist, den User zur Gruppe "dialout" hinzugefügt.
sudo usermod -aG dialout mf
cat /etc/group | grep dialout

Auf dem Sender-System habe ich Socat in PuTTY manuell gestartet.
In einem zweiten Terminal-Fenster am Sender-System habe ich zum Testen folgendes eingegeben:
socat STDIO,raw,echo=0,escape=0x03 /dev/ttyUSB0,raw,echo=0

Danach kam im Empfänger-System im Log folgende Meldungen:
sudo journalctl -u socat-ttyUSB0.service -f

Mär 02 18:39:41 raspi81 socat[1144]: 2025/03/02 18:39:41 socat[1144] N listening on AF=2 0.0.0.0:60001
Mär 02 18:42:31 raspi81 socat[1144]: 2025/03/02 18:42:31 socat[1144] N accepting connection from AF=2 192.168.23.85:34942 on AF=2 192.168.23.81:60001
Mär 02 18:42:31 raspi81 socat[1144]: 2025/03/02 18:42:31 socat[1144] N forked off child process 1156
Mär 02 18:42:31 raspi81 socat[1144]: 2025/03/02 18:42:31 socat[1144] N listening on AF=2 0.0.0.0:60001
Mär 02 18:42:31 raspi81 socat[1156]: 2025/03/02 18:42:31 socat[1156] E mkstemp("/var/run/ttyUSB0.lock.6E2Sez"): Permission denied
Mär 02 18:42:31 raspi81 socat[1156]: 2025/03/02 18:42:31 socat[1156] N exit(1)
Mär 02 18:42:31 raspi81 socat[1144]: 2025/03/02 18:42:31 socat[1144] N childdied(): handling signal 17

So starte ich Socat manuell. Damit klappt die Verbindung.

Empfänger-System
Der Server ist das Gerät, an dem die serielle Schnittstelle physisch angeschlossen ist.
Die angeschlossene serielle Schnittstelle wird vom Server weitergereicht.
Ein anderer Client kann dann die an diesem Server physisch angeschlossene serielle Schnittstelle nutzen.
sudo socat -d -d tcp-l:60001,reuseaddr,fork file:/dev/ttyUSB0,nonblock,rawer,b57600,waitlock=/var/run/ttyUSB0.lock

Sender-System
Der Client ist das Gerät, welcher über Netzwerk die am Server physisch angeschlossene und weitergereichte serielle Schnittstelle nutzt.
sudo socat -d -d PTY,link=/dev/ttyUSB0,b57600,rawer,wait-slave,mode=777 TCP:192.168.23.81:60001,retry=5

[crycode-de]

Wenn ich das richtig lese, dann willst du am Empfänger die Schnittstelle auch als ttyUSB0 benennen. Das geht glaube ich nicht bzw. könnte zu Problemen führen, wenn du dann ein USB-Gerät anschließt.

Zudem hat ein normaler User meist keine Rechte in /dev/ irgendwas zu erstellen. Evlt. ist auch das das Problem.
Ich habe bei mir im Einsatz aktuell das virtuelle Device in einem Verzeichnis angelegt, wo der User auf jeden Fall Schreibrechte hat. Also z.B. /opt/iobroker/ttyV0. Jeder der auf die Schnittstelle zugreifen soll braucht dann natürlich auch die Rechte dafür.

[mattuschek]

Hallo Peter,

genau das war die Lösung.
Wenn Socat als Dienst unter einem normalen User läuft, dann darf das virtuelle TTY NICHT in /dev erstellt werden.
Außerdem darf die Lock-Datei (Parameter waitlock) NICHT in /var/run erstellt werden.

Ich habe es jetzt so gelöst:
Virtuelles TTY wird in /opt/socat erstellt.
Lock-Datei (Parameter waitlock) wird in /tmp erstellt.

Ich habe alles narrensicher dokumentiert.
Interessiert Dich die Doku für Deine Anleitung?
Dann kann ich sie Dir gerne zukommen lassen.

Hier nochmal die zwei Kommandos:

Empfänger-System (Server)
Der Server ist das Gerät, an dem die serielle Schnittstelle physisch angeschlossen ist.
Die angeschlossene serielle Schnittstelle wird vom Server weitergereicht.
Ein anderer Client kann dann die an diesem Server physisch angeschlossene serielle Schnittstelle nutzen.
sudo socat -d -d tcp-l:60001,reuseaddr,fork file:/dev/ttyUSB0,nonblock,rawer,b57600,waitlock=/tmp/ttyUSB0.lock

Sender-System (Client)
Der Client ist das Gerät, welcher über Netzwerk die am Server physisch angeschlossene und weitergereichte serielle Schnittstelle nutzt.
Ordner für virtuelles Device erstellen.
Das virtuelle Device NICHT in "/dev" erstellen, weil hier ein normaler User meist keine Rechte hat.
sudo mkdir /opt/socat
sudo socat -d -d PTY,link=/opt/socat/ttyUSB0,b57600,rawer,wait-slave,mode=777 TCP:192.168.23.81:60001,retry=5

Herzlichen Dank für die Unterstützung.

VG
Matthias

[crycode-de]

Danke auch 🙂
Ich werde meine Anleitung bei Gelegenheit anpassen und den Hinweis dazu schreiben.