三种通讯方式性能比较
各类通讯协议及通讯方式详细介绍
RS485简介(zz)2009-11-17 15:08智能仪表是随着80年代初单片机技术的成熟而发展起来的，现在世界仪表市场基本被智能仪表所垄断。
究其原因就是企业信息化的需要，企业在仪表选型时其中的一个必要条件就是要具有联网通信接口。
最初是数据模拟信号输出简单过程量，后来仪表接口是RS232接口，这种接口可以实现点对点的通信方式，但这种方式不能实现联网功能。
随后出现的RS485解决了这个问题。
RS485接口RS485采用差分信号负逻辑，＋2V～＋6V表示“0”，- 6V～- 2V表示“1”。
RS485有两线制和四线制两种接线，四线制只能实现点对点的通信方式，现很少采用，现在多采用的是两线制接线方式，这种接线方式为总线式拓朴结构在同一总线上最多可以挂接32个结点。
在RS485通信网络中一般采用的是主从通信方式，即一个主机带多个从机。
很多情况下，连接RS-485通信链路时只是简单地用一对双绞线将各个接口的“A”、“B”端连接起来。
而忽略了信号地的连接，这种连接方法在许多场合是能正常工作的，但却埋下了很大的隐患，这有二个原因：(1)共模干扰问题：RS-485接口采用差分方式传输信号方式，并不需要相对于某个参照点来检测信号，系统只需检测两线之间的电位差就可以了。
但人们往往忽视了收发器有一定的共模电压范围，RS-485收发器共模电压范围为-7～+12V，只有满足上述条件，整个网络才能正常工作。
当网络线路中共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可靠，甚至损坏接口。
(2)EMI问题：发送驱动器输出信号中的共模部分需要一个返回通路，如没有一个低阻的返回通道（信号地），就会以辐射的形式返回源端，整个总线就会像一个巨大的天线向外辐射电磁波。
由于PC机默认的只带有RS232接口，有两种方法可以得到PC上位机的RS485电路：（1）通过RS232/RS485转换电路将PC机串口RS232信号转换成RS485信号，对于情况比较复杂的工业环境最好是选用防浪涌带隔离珊的产品。
(区别与优缺点)RS485 & TCP IP门禁控制器
联网型 和TCP/IP网络型 门禁控制器的区别和优缺点
负载数量：
即一条485总线可以带多少台控制器，这个取决于控制器的通讯芯片和485转换器的通讯芯片的选型，一般有 32台，64台，128台，256台几种选择，这个是理论的数字，实际应用时，根据现场环境，通讯距离等因素，负载数量达不到指标
（3） TCP/IP 通讯方式：
TCP/IP 通讯协议是当前计算机网络通用性标准协议，具备传输速度快，国际标准，兼容性好等优点。
控制器的接入方式，和局域网的HUB（交换机）和计算机网卡的接入方式一样。
通讯距离：
其他通讯组网方式：
除了 RS485 TCP/IP 主流通讯方式外，有极少数公司还采用了 LAN LONGWORK等总线方式组网，这些方式用得很少，有优点也有缺点，产品之间的互换兼容性不好，技术不普及，这里就不介绍了。
短距离无线通讯(芯片)技术概述
短距离无线通讯（芯片）技术概述一、各种短距离无线通信使用范围与特性比较无线化是控制领域发展的趋势，尤其是工作于ISM频段的短距离无线通信得到了广泛的应用，各种短距离无线通信都有各自合适的使用范围，本文简介几种常见的无线通讯技术。
关键字：短距离无线通信，红外技术，蓝牙技术，802.11b，无线收发工业应用中，现阶段基本上都是以有线的方式进行连接，实现各种控制功能。
各种总线技术，局域网技术等有线网络的使用的确给人们的生产和生活带来了便利，改变了我们的生活，对社会的发展起到了极大的推动作用。
有线网络速度快，数据流量大，可靠性强，对于基本固定的设备来说无疑是比较理想的选择，的确在实际应用中也达到了比较满意的效果。
但随着射频技术、集成电路技术的发展，无线通信功能的实现越来越容易，数据传输速度也越来越快，并且逐渐达到可以和有线网络相媲美的水平。
而同时有线网络布线麻烦，线路故障难以检查，设备重新布局就要重新布线，且不能随意移动等缺点越发突出。
在向往自由和希望随时随地进行通信的今天，人们把目光转向了无线通信方式，尤其是一些机动性要求较强的设备，或人们不方便随时到达现场的条件下。
因此出现一些典型的无线应用，如：无线智能家居，无线抄表，无线点菜，无线数据采集，无线设备管理和监控，汽车仪表数据的无线读取等等。
1．几种无线通信方式的简介生产和生活中的控制应用往往是限定到一定地域范围内，比如：主机设备和周边设备的互联互通，智能家居房间内的电器控制，餐厅或饭店内的无线点菜系统，厂房内生产设备的管理和监控等0～200米的范围内，本文着重探讨短距离无线通信实用技术，主要有：红外技术，蓝牙技术，802.11b无线局域网标准技术，微功率短距离无线通信技术，现简介如下：1.1 红外技术红外通信技术采用人眼看不到的红外光传输信息，是使用最广泛的无线技术，它利用红外光的通断表示计算机中的0-1逻辑，通常有效作用半径2米，发射角一般不超过20度，传统速度可达4 Mbit/s，1995年IrDA（InfraRed Data Association）将通信速率扩展到的高达16Mbit/s ，红外技术采用点到点的连接方式，具有方向性，数据传输干扰少，速度快，保密性强，价格便宜，因此广泛应用于各种遥控器，笔记本电脑，PDA，移动电话等移动设备，但红外技术只限于两台设备通讯，无法灵活构成网络，而且红外技术只是一种视距传输技术，传输数据时两个设备之间不能有阻挡物，有效距离小，且无法用于边移动边使用的设备。
通讯方式优缺点对比分析(有线无线载波)
一、数据采集方式介绍近几年数据信息采集系统的快速发展和广泛应用，得益于通讯技术的不断进步，目前已形成有线通讯和无线通讯齐头并进的发展模式，根据各自特点分别在不同领域的信息采集系统建设中得到了广泛应用，主要有RS485方式、CAN总线方式、网络宽带、电力载波方式、远程无线方式（GPRS、3G）、短距离无线方式（2.4Gzigbee、433小无线、wifi、蓝牙）等，各种通讯方式均有特点的应用环境，1.1 485方式RS485有两线制和四线制两种接线，四线制只能实现点对点的通信方式，现很少采用，现在多采用的是两线制接线方式，这种接线方式为总线式拓朴结构，传输距离一般在1~2km以下为最佳，如果超过距离加"中继"可以保证信号不丢失，而且结点数有限制，结点越多调试起来稍复杂，是目前使用最多的一种抄表方式，后期维护比较简单。
常见用于串行方式，经济实用。
1.2 MBus方式2线制抄表方式（通过窃电方式可以从总线取电），传输距离在4km以下，带结点数不超过300，易于排错，可以拓扑结构布线，对外提供电源，通讯稳定。
传输速率：300Bps—9600Bps；1.3 CAN方式最高速度可达1Mbps，在传输速率50Kbps时，传输距离可以达到1公里。
在10Kbps速率时，传输距离可以达到5公里。
一般常用在汽车总线上，可靠性高。
1.4 ADSL方式基于TCP/IP 或UDP协议，将抄表数据发送到固定ip，利用电信/网通现有的布线方式，速度快，性能比较可以，缺点是不适合在野外，设备费用投入较大，对仪表通讯要求高。
1.5电力载波方式利用现有电力线，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术。
由于使用坚固可靠的电力线作为载波信号的传输媒介，因此具有信息传输稳定可靠，路由合理、可同时复用远动信号等特点，不需要线路投资的有线通信方式，但是开发费用高，调试难度大，易受用电环境影响，通讯状况用户的用电质量关系紧密。
网络频段的区别比较
(一) 433兆系统，它的致命弱点是系统安全保密性差，很容易被攻击，被破译；通信技术落后，系统通信技术采用落后的窄带调幅技术，一般在5-25Khz；它采用单频点工作，不能有效抵抗因遮挡而产生的多径效应，造成通信不可靠，系统不稳定；频道非常拥挤，环境干扰特别大，对讲机，车载通信设备，业余通信设备等，都集中在这里，因而环境干扰非常大；频点飘移问题严重，不严密的试验发现不了，短期使用可能看不出，长期使用必然显现；另外功耗大，发射机和天线体积庞大，大量使用会给人员健康带来影响，对大量正在使用的其他433兆通信产品的干扰会引起社会反响。在中国433兆属于专用频段，信息产业部无线电管理局频率规划处处长李建表示：“实事求是地讲，目前中国在UHF频段上已经没有现成的、可供直接规划的RFID频率了，因此我们在考虑这一频段的RFID规划时，必须要慎重的考虑与现有的无线电设备频率共用的问题。”说明我国在这个频段上已经没有空闲的频率直接规划给RFID使用.
3、采用先进的直序扩频技术。直序扩频技术来源于军用通信，超强的抗干扰能力，极高的工作可靠性和保密性是军用通信的基本要求，工业自动化控制系统往往具有类似的要求，这也正是直序扩频技术被引进工业控制领域的主要原因。
归纳起来，和现有的一般无线通信方式相比较，直序扩频的通信方式具有如下明显的优点：
1） 抗干扰性能好：
可和同频带的窄带共存，而不影响其正常工作；
2） 抗多径衰落能力强：
多径衰落是影响移动通信质量的一个突出问题，通常必须采取空间分集、自适应均衡等技术加以克服，还有较大衰落余量。直序扩频技术可以利用多径信号提供路径分集，这样不但缓和瑞利衰落，而且还缓和了因物理遮挡所造成的慢衰落，从而大大提高通信质量；
WiFi的特点是数据传输速率高，并且支持“永远在线”功能。对于某些应用或场合而言，这些功能可能是有用的。但需要注意的是，这些功能带来的负面作用是功耗的增加以及可靠性及性能的降低。与此对比的是，Zigbee和433Hhz技术的正常工作模式是只有在有数据收发的时刻才会建立无线链路，因此极大地减少了对网络中其它设备的干扰，同时也降低了设备本身的功耗。当然，Zigbee和433MHz技术也可以从应用层的角度设计成类似于“永远在线”的模式，通过设置合理的“刷新时间间隔”参数来实现功能、功耗及可靠性之间的折中。此外，相比于Zigbee和433MHz设备极短的睡眠唤醒时间（~30ms），WiFi设备的睡眠唤醒时间一般需要3~5秒。
无线通信各种方式对比表
投资少,开通快,维护简单,适应性强 无中转通信距离达70 ,扩展性好 公里
可靠性有待改进、受环境影响较大 电力, 油田、煤
，传输距离短（500m～3Km），不适 于组成大规模无线网络.使用的频点 需要向无线电管委会申请，经批准后
矿,城市水处理、 集中供热等市政 工程
新疆油田石西、 陆梁作业区
方可使用.
6 数传电台 DSP 技术和无线电技术实现的高性能 Modbus ASCII 235.000MHz、
专业数据传输电台。
821MHz～870MHz
54Mbps
11Mbps 20Mbps 600Mbps
N*64K～N*E1
11Mbps
1-11Mbps 1-20Mbps 300-
19.2Kbps
根据天线功率来决定
通用分组无线服务技术（General
7
GPRS
Packet Radio Service)的简称，它 是GSM移动电话用户可用的一种移动
ETSI制定的GSM
GSM900M频段，资源 匮乏
2G网络
数据业务。
114—171kbps
20—40kbps
理论最大覆盖可以达 到121公里
传输速率高，接入时间短，支持IP协议 和X.25协议
适合于城市室外 应用。写字楼、 乡镇政府大楼、 网吧、话吧、休 闲场所
智邦SMC台湾玉 山国家公园
802.11b标准
13
WIFI 全称Wireless Fidelity 无线保真， （无线局域网标 2.4GHz附近
准）
短距离通信 11Mbps
最大优点就是传输速度较高，可以达到
带宽可调整 开放性区域：可达 11Mbps，另外它的有效距离也很长，同
TCP与CAN
3
传输介质
可用UTP5类线、屏蔽双绞线、同轴电缆、光纤、无线传输等。
可用CAN专用传输线、屏蔽双绞线、光纤、无线传输等。
4
布线方式
星型（点对点方式）
这种布线方式容易寻找到故障终端。其故障只影响一个点，不会关联到其他房间设备。
总线型（手拉手方式）
这种方式寻找故障点比较麻烦，由于通讯线缆的原因，会影响到这条总线上的所有房间设备的通讯故障。
5
传输可靠性
高可靠，具有自动检测和避免网络发生错误的能力。
节点在错误严重的情况下自动关闭输出。按优先级传输。
6
传输距离
传输距离长。通过级联设备，可扩展无限个通讯终端和延伸无限远的距离。
传输距离有限，并且与通讯速率有关。
7
组网设备
都采用标准化通用设备，市场供应充足。
要采用专用联网设备，供应受限于厂家。
通讯方式性能比较
序号
比较内容
TCP/IP
CAN总线
备注
1
概述
TCP/IP是发展至今公认的最成功的计算机通信协议，它是由为满足美国国防通信的需要而转变过来的。是一种标准开放式的网络。
CAN总线是一种面向工业底层控制的通讯网络，它最早由应用于汽车电子各控制装置的控制网络发展而来。
2
通讯传输速率
快，可达10-100M
8
后期维护
标准化的产品设备使得后期维护十分方便、简单。
专用设备对于维护人员要求高，更换受限于厂家。
9
性价比
性价比高
性价比低
10
接口兼容性
系统兼容性好，与服务器的接口十分方便。
它不能直接与服务器接口，必须采用专用CAN接口卡等才行。
485总线485通讯和TCP网络通讯优缺点比拼
485总线485通讯和TCP网络通讯优缺点比拼第一章485总线解决方案一、关于485总线的几个概念:1、485总线的通讯距离可以达到1200米根据485总线结构理论，在理想环境的前提下，485总线传输距离可以达到1200米。
其条件是通讯线材优质达标，波特率为9600，只负载一台485设备，才能使得通讯距离达到1200米，所以通常485总线实际的稳定的通讯距离往往达不到1200米。
如果负载485设备多，线材阻抗不合乎标准，线径过细，转换器品质不良，设备防雷保护复杂和波特率的提高等等因素都会降低通讯距离。
2、485总线可以带128台设备进行通讯其实并不是所有485转换器都能够带128台设备的，要根据485转换器内芯片的型号和485设备芯片的型号来判断，只能按照指标较低的芯片来确定其负载能力。
一般485芯片负载能力有三个级别――32台、128台和256台。
此外理论上的标称往往实际上是达不到的，通讯距离越长、波特率越高、线径越细、线材质量越差、转换器品质越差、转换器电能供应不足（无源转换器）、防雷保护越强，这些都会降低真实负载数量。
3、485总线是一种最简单、最稳定、最成熟的工业总线结构这种概念是错误的。
485总线是一种用于设备联网的、经济型的、传统的工业总线方式。
其通讯质量需要根据施工经验进行调试和测试采可以得到保证。
485总线虽然简单，但也必须严格按照安装施工规范进行布线。
二、必须严格按照施工规范施工在485总线系统施工时必须严格按照施工规范施工，澳普门禁特别提醒您应注意下面几点：1、485+和485－数据线一定要互为双绞。
2、布线一定要布多股屏蔽双绞线。
多股是为了备用，屏蔽是为了便于出现特殊情况时调试，双绞是因为485通讯采用差模通讯原理，双绞的抗干扰性较好。
不采用双绞线是错误的。
3、485总线一定要用手牵手式的总线结构，坚决避免星型连接和分叉连接。
4、设备供电的交流电及机箱一定要真实接地，而且接地良好。
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RS485、CAN、TCP/IP(以太网）三种通讯方式性能的比较
CAN现场总线的数据通基于TCP /
存在问题
CAN现场总线作为一种
面向工业底层控制的通信
网络,其局限性也是显而易
见的。
首先,它不能直接与
Internet互连,不能实现远
程信息共享。
其次,现有的
CAN接口卡与以太网网卡相
比大都价格较贵。
还有, CAN
现场总线无论是其通信距
离还是通信速率都无法和
以太网相比。
以太网采用的是带有冲突检测的载波侦听多路访问协议(CSMA
/CD) ,无法保证数据传输的实时性要求,是一种非确定性的网络系统;
安全可靠性问题,以太网采用超时重发机制,单点的故障容易扩散,造成整
个网络系统的瘫痪;对工业环境的适应能力问题,目前工业以太网的鲁棒性
和抗干扰能力等都是值得关注的问题,很难适应环境恶劣的工业现场;本质
安全问题,在存在易燃、易爆、有毒等环境的工业现场必须要采用安全防
爆技术;总线供电问题。
在环境恶劣危险场合,总线供电具有十分重要的意
义。