物联网跟通信有什么关系

物联网0144

物联网跟通信有什么关系,第1张

物联网在实际应用上的开展需要各行各业的参与,并且需要国家政府的主导以及相关法规政策上的扶助,物联网的开展具有规模性、广泛参与性、管理性、技术性、物的属性等等特征,其中,技术上的问题是物联网最为关键的问题,亿博物流咨询介绍,物联网技术是一项综合性的技术,是一项系统,目前国内还没有哪家公司可以全面负责物联网的整个系统规划和建设,理论上的研究已经在各行各业展开,而实际应用还仅局限于行业内部。关于物联网的规划和设计以及研发关键在于RFID、传感器、嵌入式软件以及传输数据计算等领域的研究。

串口服务器提供串口转网络的功能,能够实现RS-232/485/422串口到TCP/IP网络接口的转换,还能实现RS-232/485/422串口之间的双向透明传输和TCP/IP网络接口。串行设备可以立即具有TCP/IP网络接口功能,可以访问网络以进行数据通信,并大大扩展了串行设备的通信距离。

简而言之,串行设备Web服务器允许传统的RS-232/422/485设备立即连接到网络。串行设备网络服务器就像具有CPU,实时操作系统和TCP/IP协议的微型计算机。它通过串行端口和网络设备传输,用户可以远程统一操作RS-232/422/485设备。

一、应用场景的区别

1、485通讯适用于多主机/驱动器工业环境。主要包括:过程自动化、工厂自动化、HVAC、安防、电机控制、运动控制。

2、串口通讯用于计算机周边,如实现计算机相距不远的“人-机”交换设备和串行存储的外部设备如终端、打印机、逻辑分析仪、磁盘等。

扩展资料:

接口标准

一、485通讯

1、平衡传输

RS-422、RS-485与RS-232不一样,数据信号采用差分传输方式,也称作平衡传输,它使用一对双绞线,将其中一线定义为A,另一线定义为B。

2、RS-422电气规定

由于接收器采用高输入阻抗和发送驱动器比RS232更强的驱动能力,故允许在相同传输线上连接多个接收节点,最多可接10个节点。即一个主设备,其余为从设备,从设备之间不能通信,所以RS-422支持点对多的双向通信。

RS-422四线接口由于采用单独的发送和接收通道,因此不必控制数据方向,各装置之间任何必须的信号交换均可以按软件方式或硬件方式实现。

3、RS485电气规定

由于RS-485是从RS-422基础上发展而来的,所以RS-485许多电气规定与RS-422相仿。如都采用平衡传输方式、都需要在传输线上接终端电阻等。RS-485可以采用二线与四线方式,二线制可实现真正的多点双向通信。

而采用四线连接时,与RS-422一样只能实现点对多的通信,即只能有一个主设备,其余为从设备,但它比RS-422有改进,

无论四线还是二线连接方式总线上可多接到32个设备。

4、RS-422与RS-485

RS-422可支持10个节点,RS-485支持32个节点,因此多节点构成网络。网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构,不支持环形或星形网络。

二、串口通讯

1、实现数据格式化

因为来自CPU的是普通的并行数据,所以,接口电路应具有实现不同串行通信方式下的数据格式化的任务。在异步通信方式下,接口自动生成起止式的帧数据格式。在面向字符的同步方式下,接口要在待传送的数据块前加上同步字符。

2、进行串-并转换

串行传送,数据是一位一位串行传送的,而计算机处理数据是并行数据。所以当数据由计算机送至数据发送器时,首先把串行数据转换为并行数才能送入计算机处理。因此串并转换是串行接口电路的重要任务。

3、控制数据传输速率

串行通信接口电路应具有对数据传输速率—波特率进行选择和控制的能力。

4、进行错误检测

在发送时接口电路对传送的字符数据自动生成奇偶校验位或其他校验码。在接收时,接口电路检查字符的奇偶校验或其他校验码,确定是否发生传送错误。

5、进行TTL与EIA电平转换

CPU和终端均采用TTL电平及正逻辑,它们与EIA采用的电平及负逻辑不兼容,需在接口电路中进行转换。

6、提供EIA-RS-232C接口标准所要求的信号线

远距离通信采用MODEM时,需要9根信号线;近距离零MODEM方式,只需要3根信号线。这些信号线由接口电路提供,以便与MODEM或终端进行联络与控制。

参考资料来源:百度百科-485

参考资料来源:百度百科-串口通讯

1、性质

总线通信:是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线,它是由导线组成的传输线束, 按照计算机所传输的信息种类,计算机的总线可以划分为数据总线、地址总线和控制总线,分别用来传输数据、数据地址和控制信号。

串口通信:是一种可以将接受来自CPU的并行数据字符转换为连续的串行数据流发送出去,同时可将接受的串行数据流转换为并行的数据字符供给CPU的器件。

2、特点

总线通信:面向存储器的双总线结构信息传送效率较高,这是它的主要优点。但CPU与I/O接口都要访问存储器时,仍会产生冲突。

串口通信:使用的数据线少,在远距离通信中可以节约通信成本,但其传输速度比并行传输低。

3、原理

总线通信:如果说主板是一座城市,那么总线就像是城市里的公共汽车,能按照固定行车路线,传输来回不停运作的比特,这些线路在同一时间内都仅能负责传输一个比特。

串口通信:串口按位发送和接收字节。尽管比按字节的并行通信慢,但是串口可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据。它很简单并且能够实现远距离通信。

参考资料:

百度百科-串口通信

参考资料:

百度百科-总线

不是 串口叫做串行接口,也称串行通信接口,按电气标准及协议来分包括RS-232-C、RS-422、RS485、USB等,可以无线连接。“无线连接”是指使用WiFi、4G等无线技术建立设备之间的通讯链路,为设备之间的数据通讯提供基础,也称为无线链接,常用的实现无线链接的设备有无线路由器、蜂窝设备等。

串口通信的基本知识

串口通信的基本概念

1,什么是串口?

2,什么是RS-232?

3,什么是RS-422?

4,什么是RS-485?

5,什么是握手?

1,什么是串口?

串口是计算机上一种非常通用设备通信的协议(不要与通用串行总线Universal Serial Bus或者USB混淆)。大多数计算机包含两个基于RS232的串口。串口同时也是仪器仪表设备通用的通信协议;很多GPIB兼容的设备也带有RS- 232口。同时,串口通信协议也可以用于获取远程采集设备的数据。

串口通信的概念非常简单,串口按位(bit)发送和接收字节。尽管比按字节(byte)的并行通信慢,但是串口可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据。它很简单并且能够实现远距离通信。比如IEEE488定义并行通行状态时,规定设备线总常不得超过20米,并且任意两个设备间的长度不得超过2米;而对于串口而言,长度可达1200米。

典型地,串口用于ASCII码字符的传输。通信使用3根线完成:(1)地线,(2)发送,(3)接收。由于串口通信是异步的,端口能够在一根线上发送数据同时在另一根线上接收数据。其他线用于握手,但是不是必须的。串口通信最重要的参数是波特率、数据位、停止位和奇偶校验。对于两个进行通行的端口,这些参数必须匹配:

a,波特率:这是一个衡量通信速度的参数。它表示每秒钟传送的bit的个数。例如300波特表示每秒钟发送300个bit。当我们提到时钟周期时,我们就是指波特率例如如果协议需要4800波特率,那么时钟是4800Hz。这意味着串口通信在数据线上的采样率为4800Hz。通常电话线的波特率为 14400,28800和36600。波特率可以远远大于这些值,但是波特率和距离成反比。高波特率常常用于放置的很近的仪器间的通信,典型的例子就是 GPIB设备的通信。

b,数据位:这是衡量通信中实际数据位的参数。当计算机发送一个信息包,实际的数据不会是8位的,标准的值是5、7和8位。如何设置取决于你想传送的信息。比如,标准的ASCII码是0~127(7位)。扩展的ASCII码是0~255(8位)。如果数据使用简单的文本(标准 ASCII码),那么每个数据包使用7位数据。每个包是指一个字节,包括开始/停止位,数据位和奇偶校验位。由于实际数据位取决于通信协议的选取,术语 “包”指任何通信的情况。

c,停止位:用于表示单个包的最后一位。典型的值为1,15和2位。由于数据是在传输线上定时的,并且每一个设备有其自己的时钟,很可能在通信中两台设备间出现了小小的不同步。因此停止位不仅仅是表示传输的结束,并且提供计算机校正时钟同步的机会。适用于停止位的位数越多,不同时钟同步的容忍程度越大,但是数据传输率同时也越慢。

d,奇偶校验位:在串口通信中一种简单的检错方式。有四种检错方式:偶、奇、高和低。当然没有校验位也是可以的。对于偶和奇校验的情况,串口会设置校验位(数据位后面的一位),用一个值确保传输的数据有偶个或者奇个逻辑高位。例如,如果数据是011,那么对于偶校验,校验位为0,保证逻辑高的位数是偶数个。如果是奇校验,校验位位1,这样就有3个逻辑高位。高位和低位不真正的检查数据,简单置位逻辑高或者逻辑低校验。这样使得接收设备能够知道一个位的状态,有机会判断是否有噪声干扰了通信或者是否传输和接收数据是否不同步。

2,什么是RS-232?

RS-232 (ANSI/EIA-232标准)是IBM-PC及其兼容机上的串行连接标准。可用于许多用途,比如连接鼠标、打印机或者Modem,同时也可以接工业仪器仪表。用于驱动和连线的改进,实际应用中RS-232的传输长度或者速度常常超过标准的值。RS-232只限于PC串口和设备间点对点的通信。RS- 232串口通信最远距离是50英尺。

DB-9针连接头

-------------

\ 1 2 3 4 5 /

\ 6 7 8 9 /

-------

从计算机连出的线的截面。

RS-232针脚的功能:

数据:

TXD(pin 3):串口数据输出

RXD(pin 2):串口数据输入

握手:

RTS(pin 7):发送数据请求

CTS(pin 8):清除发送

DSR(pin 6):数据发送就绪

DCD(pin 1):数据载波检测

DTR(pin 4):数据终端就绪

地线:

GND(pin 5):地线

其他

RI(pin 9):铃声指示

3,什么是RS-422?

RS -422(EIA RS-422-A Standard)是Apple的Macintosh计算机的串口连接标准。RS-422使用差分信号,RS-232使用非平衡参考地的信号。差分传输使用两根线发送和接收信号,对比RS-232,它能更好的抗噪声和有更远的传输距离。在工业环境中更好的抗噪性和更远的传输距离是一个很大的优点。

4,什么是RS-485?

RS -485(EIA-485标准)是RS-422的改进,因为它增加了设备的个数,从10个增加到32个,同时定义了在最大设备个数情况下的电气特性,以保证足够的信号电压。有了多个设备的能力,你可以使用一个单个RS-422口建立设备网络。出色抗噪和多设备能力,在工业应用中建立连向PC机的分布式设备网络、其他数据收集控制器、HMI或者其他操作时,串行连接会选择RS-485。RS-485是RS-422的超集,因此所有的RS-422设备可以被 RS-485控制。RS-485可以用超过4000英尺的线进行串行通行。

DB-9 引脚连接

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\ 1 2 3 4 5 /

\ 6 7 8 9 /

-------

从计算机连出的线的截面。

RS-485和RS-422的引脚的功能

数据:TXD+(pin 8),TXD-(pin 9),RXD+(pin 4),RXD-(pin 5)

握手:RTS+(pin 3),RTS-(pin 7),CTS+(pin 2),CTS-(pin 6)

地线:GND (pin 1)

5,什么是握手?

RS -232通行方式允许简单连接三线:Tx、Rx和地线。但是对于数据传输,双方必须对数据定时采用使用相同的波特率。尽管这种方法对于大多数应用已经足够,但是对于接收方过载的情况这种使用受到限制。这时需要串口的握手功能。在这一部分,我们讨论三种最常用的RS-232握手形式:软件握手、硬件握手和 Xmodem。

a,软件握手:我们讨论的第一种握手是软件握手。通常用在实际数据是控制字符的情况,类似于GPIB使用命令字符串的方式。必须的线仍然是三根:Tx, Rx和地线,因为控制字符在传输线上和普通字符没有区别,函数SetXModem允许用户使能或者禁止用户使用两个控制字符XON和OXFF。这些字符在通信中由接收方发送,使发送方暂停。

例如:假设发送方以高波特率发送数据。在传输中,接收方发现由于CPU忙于其他工作,输入buffer已经满了。为了暂时停止传输,接收方发送XOFF,典型的值是十进制19,即十六进制13,直到输入buffer空了。一旦接收方准备好接收,它发送XON,典型的值是十进制17,即十六进制11,继续通信。输入buffer半满时,LabWindows发送XOFF。此外,如果XOFF传输被打断,LabWindows会在buffer达到75%和 90%时发送XOFF。显然,发送方必须遵循此守则以保证传输继续。

b,硬件握手:第二种是使用硬件线握手。和Tx和Rx线一样,RTS/CTS和DTR/DSR一起工作,一个作为输出,另一个作为输入。第一组线是RTS (Request to Send)和CTS(Clear to Send)。当接收方准备好接收数据,它置高RTS线表示它准备好了,如果发送方也就绪,它置高CTS,表示它即将发送数据。另一组线是DTR(Data Terminal Ready)和DSR(Data Set Ready)。这些现主要用于Modem通信。使得串口和Modem通信他们的状态。例如:当Modem已经准备好接收来自PC的数据,它置高DTR线,表示和电话线的连接已经建立。读取DSR线置高,PC机开始发送数据。一个简单的规则是DTR/DSR用于表示系统通信就绪,而RTS/CTS用于单个数据包的传输。

在LabWindows,函数SetCTSMode使能或者禁止使用硬件握手。如果CTS模式使能,LabWindows使用如下规则:

当PC发送数据:

RS-232库必须检测CTS线高后才能发送数据。

当PC接收数据:

如果端口打开,且输入队列有空接收数据,库函数置高RTS和DTR。

如果输入队列90%满,库函数置低RTS,但使DTR维持高电平。

如果端口队列近乎空了,哭喊数置高RTS,但使DRT维持高电平。

如果端口关闭,库函数置低RTS和DTR。

c,XModem握手:最后讨论的握手叫做XModem文件传输协议。这个协议在Modem通信中非常通用。尽管它通常使用在Modem通信中, XModem协议能够直接在其他遵循这个协议的设备通信中使用。在LabWindows中,实际的XModem应用对用户隐藏了。只要PC和其他设备使用 XModem协议,在文件传输中就使用LabWindows的XModem函数。函数是XModemConfig,XModemSend和 XModemReceive。

XModem使用介于如下参数的协议:start_of_data、end_of_data、neg_ack、wait_delay、 start_delay、max_tries、packet_size。这些参数需要通信双方认定,标准的XModem有一个标准的定义:然而,可以通过 XModemConfig函数修改,以满足具体需要。这些参数的使用方法由接收方发送的字符neg_ack确定。这通知发送方其准备接收数据。它开始尝试发送,有一个超时参数start_delay;当超时的尝试超过max_ties次数,或者收到接收方发送的start_of_data,发送方停止尝试。如果从发送方收到start_of_data,接收方将读取后继信息数据包。包中含有包的数目、包数目的补码作为错误校验、packet_size字节大小的实际数据包,和进一步错误检查的求和校验值。在读取数据后,接收方会调用wait_delay,然后想发送方发送响应。如果发送方没有收到响应,它会重新发送数据包,直到收到响应或者超过重发次数的最大值max_tries。如果一直没有收到响应,发送方通知用户传输数据失败。

由于数据必须以pack_size个字节按包发送,当最后一个数据包发送时,如果数据不够放满一个数据包,后面会填充ASCII码NULL(0)字节。这导致接收的数据比原数据多。在XModem情况下一定不要使用XON/XOFF,因为XModem发送方发出包的数目很可能增加到XON/OFF控制字符的值,从而导致通信故障。

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