Truyền thông công nghiệp

 

#1. Cổng nối tiếp (Serial Port)

Serial port hay cổng nối tiếp là một khái niệm dùng để định nghĩa các cổng hoạt động theo nguyên lý nối tiếp, tuy nhiên với chủ đề bài viết hôm nay chúng ta chỉ nói đến các cổng nối tiếp thông dụng được sử dụng trong truyền thông công nghiệp như: COM, RS232/RS422/RS485,.. Và RS ở đây là từ viết tắt của “Recommended Standard”, tức là các “tiêu chuẩn khuyến nghị”. Trong kỹ thuật truyền thông người ta còn có thể phân loại theo khái niệm đơn công (simplex) và song công (duplex).

Đơn công có thể hiểu đơn giản là truyền thông đường một chiều, dữ liệu chỉ truyền trên một hướng. Tức là, một thiết bị chỉ có thể là một máy phát hoặc máy thu mà thôi. Truyền thông đơn công lại rất hiệu quả trong việc truyền một lượng lớn thông tin đến một số lượng lớn máy thu.

Truyền thông song công khắc phục được hạn chế của truyền thông đơn công bằng khả năng cho phép các thiết bị hoạt động như các bộ thu phát. Dữ liệu truyền trên cả hai hướng, do đó cho phép chúng thực hiện nhận tín hiệu và phát tín hiệu điều khiển cùng một lúc. Qua đây, ta có thể thấy RS232, RS422 là truyền thông thông song công hoàn toàn; còn RS485 là hoạt động theo kiểu bán song công.

>>> Tìm hiểu chi tiết về Serial Port (cổng nối tiếp)

#2. USB (Universal Serial Bus)

USB (Universal Serial Bus)

USB là từ viết tắt của cụm từ Universal Serial Bus, là một chuẩn kết nối có dây trong máy tính. Chuẩn USB được sử dụng với mục đích là để kết nối các thiết bị (điện thoại, máy tính bảng, máy chụp ảnh, máy quay phim, máy nghe nhạc hoặc các thiết bị công nghiệp khác như bộ thu thập dữ liệu, remote I/O,… với máy tính. Hình dạng của USB thì có nhiều loại dài, dẹp, vuông đủ loại.

Tính đến thời điểm hiện nay thì USB có 2 loại chính là cổng USB 2.0 và cổng USB 3.0, cổng USB 3.0 là phiên bản nâng cấp của USB 2.0. Về lí thuyết thì tốc độ ghi chép dữ liệu của USB 2.0 là 60 MB/s, còn USB 3.0 là 600 – 625 MB/s. Có thể thấy tốc độ trên lệch nhau gấp 10 lần, tuy nhiên trong thực tế khi sử dụng thì con số này khiêm tốn hơn, chỉ nhanh hơn khoảng 3 lần.

>>> Tìm hiểu chi tiết về chuẩn giao tiếp USB A-B-C Mini Micro 2.0 3.0

#3. RS232

RS232 là một cổng giao tiếp nối tiếp và là một trong những chuẩn truyền thông công nghiệp, truyền dữ liệu theo hình thức nối tiếp. RS232 có thể được coi như là một huyền thoại, vào những năm về trước cổng RS232 được sử dụng phổ biến nhất với những tên gọi khác như: DB9 hay COM. Giao tiếp nối tiếp chậm hơn so với giao tiếp song song, tuy nhiên được dụng phổ biến để truyền dữ liệu dài bởi chi phí thấp hơn. Giao tiếp nối tiếp sẽ truyền dữ liệu theo kiểu từng bit một, trong khi giao tiếp song song truyền dữ liệu theo byte (8 bit) hoặc ký tự hoặc bus tại cùng một thời điểm. Tốc độ truyền của cổng RS232 được dùng phổ biến như: 9600, 14400, 28800 và 33600.

Ưu điểm của RS232:

• RS232 phổ biến, dễ kiếm, chi phí rẻ.
• Giao tiếp đơn giản, hỗ trợ và tương thích với nhiều thiết bị
• Khả năng chống nhiễu tốt và tốc độ truyền khá nhanh
• Có thể cấp nguồn cho thiết bị thông qua cổng RS232
• Dễ dàng tháo, lắp

Nhược điểm của RS232:

• Tốc độ truyền dữ liệu có thể ở mức 20 kb/s, như vậy khá chậm so với các công nghệ mà con người đang sử dụng hiện nay.
• Chiều dài cáp tối đa là 15 mét, nếu dài hơn sẽ gây ra hiện tượng điện trở dây và sụt điện áp nên thường không được sử dụng với khoảng cách xa.

#4. RS422

RS422 là một chuẩn truyền thông truyền dữ liệu theo phương thức nối tiếp. Tín hiệu được truyền trên 2 dây, và tốc độ truyền phụ thuộc vào khoảng cách truyền. Với chiều dài đường truyền là 40 feet (12m) thì tốc độ truyền tối đa là 10 Mbits/s, 400 feet (122m) là 1 Mbits/s và 4000 feet (1219m) là 100 kbits/s. Và ở mỗi một đầu ra có thể kết nối và truyền dữ liệu lên tới 10 đầu nhận. Tuy nhiên, chuẩn truyền thông công nghiệp RS422 gần như thời gian sau đã bị thay thế hoàn toàn.

#5. RS485

Có thể coi RS485 là một phiên bản nâng cấp của RS422, điểm khách biệt là RS485 cho phép kết nối và truyền dữ liệu với tối đa 32 cặp thu phát trên đường truyền cùng một lúc. Tương tự với RS422, tốc độ truyền dữ liệu của RS485 cũng phụ thuộc và tỷ lệ với khoảng cách. Với chiều dài đường truyền là 40 feet (12m) thì tốc độ truyền tối đa là 10 Mbits/s, 400 feet (122m) là 1 Mbits/s và 4000 feet (1219m) là 100 kbits/s.