试试造一个KVM OVER USB

背景

有时候在一些外网隔离的环境里，偶尔会遇到一些问题，需要找人进行远程支持诊断，但是往往有很多用于诊断的信息，无法从这些设备中传出来，造成了很多问题迟迟得不到解决。

还有我家里的服务器有时候会出些问题，重启起不来，需要查看启动时显示什么，但由于我长期出差，就很不方便，如果弄个设备采集服务器的显示输出，并且能模拟键鼠输入操作服务器就好了。

于是本文尝试做一种方案，将未接入互联网的设备屏幕能传递到有互联网的设备中。

声明：本文仅为技术研究，禁止用于违法行为

搜索方案

其实很早我就知道玩客云刷pikvm，能远程管理服务器，甚至还可以远程调BIOS，而且整套方案做下来还不到100元。
基本原理就是把其中一个USB模拟成键鼠，另一个USB插上HDMI采集卡，然后在固件里做一个web服务，用于显示采集卡传进来的画面。这个固件是开源的，很多硬件都可以刷。但是这个盒子还是有点大了，还要额外插电，盒子还必须连接网络，而且走网络必然会加大延迟。

另外，实际上我想做的方案是脱离固件的，不需要真正的远程，而是直接连接随身的笔记本电脑和无网络的设备，然后在笔记本电脑上查看无网设备的桌面，并且用笔记本电脑控制这个无网设备。

之前GPD有出几款设备，可以安装KVM模块，这就是我想要的效果。

虽然看到GPD的KVM模块非常小，但是由于我手上没有这个设备，无法知道这个设备的原理。有一天看到了一张截图，显示的是GDP用win10自带的相机显示另一台机器的桌面，我就知道视频信号肯定就是用采集卡了。但是键鼠信号是怎么过去的？

我问过AI如何能让两台笔记本电脑的USB相连，然后一台笔记本能操作另一台笔记本，并且被控端无法安装任何软件而且没有网络，但AI回复的所有方案都是不能简单直接落地的方案。不过AI说的串口模拟键鼠倒是我认为可能唯一可行的方案，只是这样就必须要编程了，而且对不同串口设备写代码还有差异。

于是这几个年来，我每想起这回事，就会去搜一搜有没有什么现成的方案能实现我这个需求。

然后有一次，搜到了个 https://wiki.sipeed.com/hardware/zh/kvm/NanoKVM/introduction.html

加拿大白嫖王也测试了这个玩意。

这个东西和玩客云KVM那套方案一样，但是体积非常小。
我想，如果不要里面的荔枝派芯片，不要操作系统不要服务，体积应该可以更小。

后来我其实在某宝上有找到USB双公头线，里面是一个 USB转串口的芯片+串口模拟USB HID的芯片，我知道这根线是我需要的，但是我没有软件，我也没做过串口开发，我不知道如何捕获笔记本键鼠的输入转发到串口。

但是这几年AI发展起来了，之前不会做的，直接让AI来就行了。

自制

想象中应该是个这样的原理：

┌──────────────────┐    ┌─────────────────┐    ┌─────────────────┐
│   主控端PC       │ USB │   MS2130采集卡  │HDMI│   被控端设备     │
│                  │◄──►│(HDMI虚拟成摄像头)│◄──►│                 │
│  显示被控端屏幕   │    └─────────────────┘    │   输出HDMI信号   │
│                  │    ┌─────────────────┐    │                 │
│键鼠操作转发到被控端│USB │ CH9329+CH340    │USB │  接收USB键鼠输入 │
│                  │◄──►│ (虚拟成USB键鼠)  │◄──►│                 │
└──────────────────┘    └─────────────────┘    └─────────────────┘

在确认我的想法能成后，我买了“MS2130采集卡”和“CH9329+CH340UART/TTL 串口转USB HID” 这两根成品线，一共也就40元左右。

接下来就是写代码，我把我的需求给AI说了后，AI给了我好几套方案

1. rust vue
2. c++ qt
3. python+opencv
4. 纯html+js

最后我试下来，rust的方案，AI一直跑不通；c++的方案要装qt,环境依赖太重；而python的性能太差。最后用了纯html+js的方案。由于js可以直接放在html里，所以最后就只需要一个html文件了。

不过这个过程也不是一帆风顺的，反复修了很多BUG，看这一堆按键就知道，很多都是AI加的用于调试和强制复位的。。。

代码已开源
https://gitee.com/darkathena/usbkvm-pro

虽然键鼠反馈还是有些延时，但是用于远程问题诊断已经绰绰有余了。

优化方案？

但是，现在主控机上还是要插两根USB线，显得不够整洁。
既然都是USB，能不能弄个USB HUB，这样主控机上就只用插一根线了？
不过实际上这样线就显得更杂乱了。
最理想的方案是，ms2130和CH9329+CH340直接封装到一起，然后两根线连受控机，一根线连主控机。
如果把ms2130换成ms2131，还可以增加一路HDMI显示环出，显示环出是无延迟的。

要开始玩EDA设计了么？现在手头工作还比较忙，没打算开始深入涉足这个领域，虽然之前的确弄过一些小玩意，但也就只有USB-HUB、继电器这种简单的电路。

别人已经做过了

后来发现，Nano KVM的厂商Sipeed出了NanoKVM-USB ，这个设备不再需要网络，和我的想法如出一辙
但是，这玩意感觉有点贵了，要两百多元，还没有现货。

然后我看了下这个的界面实现，也是可以用本地网页提供显示，官网也直接提供了代码：
https://cdn.sipeed.com/nanokvm/NanoKVM-USB.zip

我就在想是不是他们这个代码也适用于我的这个丐版usbkvm。

于是我下载了这个压缩包，直接打开网页文件是全白的，需要启动一个web服务，这个用python启动一个就行。
显示信号采集没有问题，连接串口设备一直失败。
然后我让AI分析了一下这个玩意的串口实现，发现波特率不一样，它的是57600，而我的是9600，于是我就把它代码里的波特率改了，然后就好了，键盘鼠标都能正常使用。键鼠控制效果貌似比我的那个要好一点。。。

虽然没去买NanoKVM,但是用上了他们开发的这个控制端服务。早发现这玩意，我就没必要自己写一个了。。。（这个其实是2025年才出来的，我也就晚了几个月。。。）

NanoKVM有很多东西是开源的，顺便去github上瞅瞅，发现了这个主控端软件还有桌面版
https://github.com/sipeed/NanoKVM-USB

果断下载下来，直接把波特率一改，编译（注意要使用管理员身份编译），

PS C:\WINDOWS\system32> cd E:\github\NanoKVM-USB\desktop
PS E:\github\NanoKVM-USB\desktop> pnpm build:win

> nanokvm-usb@1.0.1 build:win E:\github\NanoKVM-USB\desktop
> npm run build && electron-builder --win


> nanokvm-usb@1.0.1 build
> npm run typecheck && electron-vite build


> nanokvm-usb@1.0.1 typecheck
> npm run typecheck:node && npm run typecheck:web


> nanokvm-usb@1.0.1 typecheck:node
> tsc --noEmit -p tsconfig.node.json --composite false


> nanokvm-usb@1.0.1 typecheck:web
> tsc --noEmit -p tsconfig.web.json --composite false

vite v6.1.0 building SSR bundle for production...
✓ 11 modules transformed.
out/main/index.js  14.14 kB
✓ built in 167ms
vite v6.1.0 building SSR bundle for production...
✓ 1 modules transformed.
out/preload/index.js  0.42 kB
✓ built in 17ms
vite v6.1.0 building for production...
✓ 4679 modules transformed.
../../out/renderer/index.html                     0.46 kB
../../out/renderer/assets/icon-BDjY6N_A.png      16.38 kB
../../out/renderer/assets/index-2xABgJMO.css     46.98 kB
../../out/renderer/assets/index-DQ8B9NTf.js   2,003.82 kB
✓ built in 12.63s
  • electron-builder  version=25.1.8 os=10.0.19045
  • loaded configuration  file=E:\github\NanoKVM-USB\desktop\electron-builder.yml
  • writing effective config  file=dist\builder-effective-config.yaml
  • skipped dependencies rebuild  reason=npmRebuild is set to false
  • packaging       platform=win32 arch=x64 electron=34.2.0 appOutDir=dist\win-unpacked
  • updating asar integrity executable resource  executablePath=dist\win-unpacked\NanoKVM-USB.exe
  • downloading     url=https://npmmirror.com/mirrors/electron-builder-binaries/winCodeSign-2.6.0/winCodeSign-2.6.0.7z size=5.6 MB parts=1
  • downloaded      url=https://npmmirror.com/mirrors/electron-builder-binaries/winCodeSign-2.6.0/winCodeSign-2.6.0.7z duration=830ms
  • signing with signtool.exe  path=dist\win-unpacked\NanoKVM-USB.exe
  • no signing info identified, signing is skipped  signHook=false cscInfo=null
  • building        target=nsis file=dist\NanoKVM-USB-1.0.1-setup.exe archs=x64 oneClick=false perMachine=true
  • downloading     url=https://npmmirror.com/mirrors/electron-builder-binaries/nsis-3.0.4.1/nsis-3.0.4.1.7z size=1.3 MB parts=1
  • downloaded      url=https://npmmirror.com/mirrors/electron-builder-binaries/nsis-3.0.4.1/nsis-3.0.4.1.7z duration=642ms
  • signing with signtool.exe  path=dist\win-unpacked\resources\elevate.exe
  • no signing info identified, signing is skipped  signHook=false cscInfo=null
  • downloading     url=https://npmmirror.com/mirrors/electron-builder-binaries/nsis-resources-3.4.1/nsis-resources-3.4.1.7z size=731 kB parts=1
  • downloaded      url=https://npmmirror.com/mirrors/electron-builder-binaries/nsis-resources-3.4.1/nsis-resources-3.4.1.7z duration=539ms
  • signing with signtool.exe  path=dist\__uninstaller-nsis-nanokvm-usb.exe
  • no signing info identified, signing is skipped  signHook=false cscInfo=null
  • signing with signtool.exe  path=dist\NanoKVM-USB-1.0.1-setup.exe
  • no signing info identified, signing is skipped  signHook=false cscInfo=null
  • building block map  blockMapFile=dist\NanoKVM-USB-1.0.1-setup.exe.blockmap

打开编译的exe，完美呀。

​

AI能让完全不会的人做出他想要的东西，但是不一定能做好做精。有时候还是得靠专业的人。

为什么波特率会有差异？

事后，我又在想，NanoKVM-USB的串口波特率是57600，而我的CH9329是9600,会不会前者的键鼠同步效率更高？然后我翻了CH9329的文档，发现它默认是9600，可以支持57600，也就是说可以进行调整。

于是找老板要了CH9329的设置软件准备调调试试

打开串口、获取参数，然后在 "串口波特率"这里选择57600，再点击设置参数就行了，这样就不用修改NanoKVM-USB的软件源码了。

完美主义作祟

要不还是改一下源码吧，让波特率支持可以选择。

一两句话的事，直接让AI加了：

另外额外加了个重置设置的功能

然后我基本测试没啥问题，顺手就给NanoKVM-USB提了个PR

https://github.com/sipeed/NanoKVM-USB/pull/60

至于他们愿不愿意接受，我就不管了，虽然他们的硬件本身就没提供改波特率的方式，也就没必要支持在连接时选择波特率。如果支持可选波特率，那么像我这样几十元自己组的USBKVM可以不用改芯片设置也能用。

如果他们不合我这个代码，就先在我fork的这个分支更新吧

https://github.com/Dark-Athena/NanoKVM-USB