5种工业通讯协议及其特点

　　消息检查是 Modbus 如此受欢迎的另一个原因。CRC 和 LRC 检查意味着检查传输错误的准确率达到 99%。

　　概括来讲，Modbus就是一种用于工业控制的协议，具有免费使用、上手简单、修改方便三大特点，已经被广泛使用。

　　此协议支持传统的RS-232、RS-485、RS-422和以太网设备。许多工业设备，包括PLC，DCS，智能仪表，变频器等都在使用Modbus协议作为他们之间的通讯标准。有了它，不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络，进行集中监控。

　　RS-485

　　RS-485是一个物理接口，简单来说，也就是硬件。

　　它只需要两根通讯线，即可以在两个或两个以上的设备之间进行数据传输。

　　这种数据传输的连接，是半双工的通讯方式。在某一个时刻，一个设备只能进行发送数据或接收数据。

　　硬件通讯接口建立后，在进行数据传输的仪表之间需要约定一个数据协议，以使接收端能够解析收到的数据，这便是“协议”的概念。

　　通讯协议有统一标准的协议格式，如“ModBus”协议，标准的协议内容全面，包含的内容很多，但不易理解。由此，部分厂商自定义了一种协议，简单实用，这便是“自定义协议”。

　　RS-485总线由于其成本低廉，设计简单而得到了广泛的应用，大量用于智能家居、安防监控，智能交通，智能楼宇，机房监控，工业自动化等各个领域。RS-485总线敷设线路比较简单，但是有一些相应的事项必须注意，否则会容易导致通信失败。

　　Modbus

　　Modbus是通信协议的其中一种，就像汉语和英语一样，是一种交流的语言，一种机器之间交流的语言。

　　那么在交流之前肯定要有沟通的桥梁，那就是传输媒介RS-485或RS-232等其他电气规则。

　　同一种协议可以用不同的传输媒介方式，如RS-485或RS-232.

　　Modbus协议又分Modbus RTU，Modbus ASCII和后来发展的Modbus TCP三种模式。

　　其中前两种所用的物理硬件接口都是串行(Serial)通讯口(RS-232、RS-485、RS-422)。而Modbus TCP则是为了顺应当今世界的发展潮流，都可以用Ethernet网或Internet来连接，传送数据。所以又叫Modbus TCP模式，该模式的硬件接口就是以太网(Ethernet)口了，也就是我们电脑上一般用的网络口了。

　　Modbus 协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议，控制器相互之间、控制器经由网络(例如以太网)和其它设备之间可以通信。它已经成为一通用工业标准。此协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构，而不管它们是经过何种网络进行通信的。

　　modbus通讯协议是一种主从式异步半双工通信协议，采用主从式通讯结构，可以使一个主站对应多个从站进行双向通信。它描述了一控制器请求访问其它设备的过程，如何回应来自其它设备的请求，以及怎样侦测错误并记录。它制定了消息域格局和内容的公共格式。

　　Modbus协议包括ASCII、RTU等通讯方式，并没有规定物理层。此协议定义了控制器能够认识和使用的消息结构，而不管它们是经过何种网络进行通信的。标准的Modicon控制器使用RS232C实现串行的Modbus。Modbus的ASCII、RTU协议规定了消息、数据的结构、命令和就答的方式，数据通讯采用主-从方式，主站发出数据请求消息，从站接收到正确消息后就可以发送数据到主站以响应请求;主站也可以直接发消息修改从站的数据，实现双向读写。

　　1. ZigBee

　　ZigBee是一种低速短距离传输的无线通信协议，是一种高可靠的无线数传网络，主要特色有低速、低耗电、低成本、支持大量网上节点、支持多种网上拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全。

　　ZigBee的每个网络端口可以最多接入6.5万多个端口，使得它在物联网行业逐渐成为一个主流技术，在工业、农业、智能家居等领域得到大规模的应用。

　　2. WiFi

　　由于前几年家用WiFi路由器以及智能手机的迅速普及，WiFi协议在智能家居领域也得到了广泛应用。WiFi协议最大的优势是可以直接接入互联网。

　　相对于ZigBee，采用Wifi协议的智能家居方案省去了额外的网关，相对于蓝牙协议，省去了对手机等移动终端的依赖。商用WiFi在城市公共交通、商场等公共场所的覆盖，将商用WiFi的场景应用潜力表露无遗。

　　3. LoRa

　　LoRa(LongRange，远距离)是一种调制技术，与同类技术相比，提供更远的通信距离。LoRa网关、烟感、水监测、红外探测、定位、排插等广泛应用物联网产品。作为一种窄带无线技术，LoRa是使用到达时间差来实现地理定位的。

　　LoRa定位的应用场景：智慧城市和交通监控、计量和物流、农业定位监控。

　　4. NB-IOT

　　窄带物联网(Narrow Band Internet of Things)成为万物互联网络的一个重要分支。NB-IoT构建于蜂窝网络，只消耗大约180kHz的带宽，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，以降低部署成本、实现平滑升级。

　　NB-IoT聚焦于低功耗、广覆盖物联网市场，是一种可在全球范围内广泛应用的新兴技术。具有覆盖广、连接多、速率快、成本低、功耗低、架构优等特点。NB-IoT网络带来的场景应用包括智能停车、智能消防、智能水务、智能路灯、共享单车和智能家电等。

　　5. 蓝牙

　　蓝牙技术是一种无线数据和语音通信开放的全球规范，它是基于低成本的近距离无线连接，为固定和移动设备建立通信环境的一种特殊的近距离无线技术连接，一般有效的范围在10米左右。

　　蓝牙能在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。利用“蓝牙”技术，能够有效地简化移动通信终端设备之间的通信，也能够成功地简化设备与因特网Internet之间的通信，从而数据传输变得更加迅速高效，为无线通信拓宽道路。

　　所以说呢，RS485是硬件，Modbus是通讯语言，它们可以合作实现国际标准协议进行设备通讯。