工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)需要大量的數(shù)據(jù)做支撐,數(shù)據(jù)從哪里來,數(shù)據(jù)怎么傳輸,數(shù)據(jù)怎么傳輸才能保證傳輸質(zhì)量,這些都是物聯(lián)網(wǎng)工程師們需要考慮的問題。藍牙正在引領(lǐng)工業(yè)和信息的融合,為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)革命鋪平道路,助力制造商提升效率、生產(chǎn)力和安全性。聚英電子就來簡單為大家介紹工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域如何借助藍牙模塊來快速實現(xiàn)數(shù)據(jù)透傳。
先簡單解釋一下什么是數(shù)據(jù)透傳?透傳是指與傳輸網(wǎng)絡(luò)的介質(zhì)、調(diào)制解調(diào)方式、傳輸方式、傳輸協(xié)議無關(guān)的一種數(shù)據(jù)傳送方式。數(shù)據(jù)透傳即透明傳送,是指在數(shù)據(jù)的傳輸過程中,通過無線的方式這組數(shù)據(jù)不發(fā)生任何形式的改變,仿佛傳輸過程是透明的一樣,同時保證傳輸?shù)馁|(zhì)量,原封不動地到了最終接收者手里。
在實際工業(yè)生產(chǎn)中,智能手機和平板電腦正在逐漸取代傳統(tǒng)的人機界面(HMI),用于狀態(tài)監(jiān)測和設(shè)備遠程控制。在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,基于藍牙的資產(chǎn)定位方案和數(shù)據(jù)傳輸解決方案正在逐步普及,已達到幫助制造商和分銷商優(yōu)化庫存管理,提升運營效率的市場使命。
藍牙模塊的透明傳輸:0內(nèi)置完整的無線協(xié)議棧,支持串口透明傳輸模式,用戶無需進行繁瑣的射頻硬件設(shè)計或無線協(xié)議的開發(fā)即可快速使用,大幅減少研發(fā)投入,縮短產(chǎn)品的研發(fā)周期。為設(shè)計人員滿足不斷增長的更快數(shù)據(jù)速率需求與適應(yīng)現(xiàn)在及未來通信應(yīng)用的靈活性提供一種最佳的解決方案。
在物聯(lián)網(wǎng)時代,無線透傳模塊可以實現(xiàn)智能設(shè)備的透傳。從技術(shù)層面看,藍牙、WiFi、ZigBee等無線傳輸技術(shù)已成為物聯(lián)網(wǎng)的主要無線傳輸方式。
透明傳輸將數(shù)據(jù)從源地址傳輸?shù)侥繕说刂?,通信沒有任何變化。透明傳輸通常用于讀取遠程串行數(shù)據(jù)。透傳相當(dāng)于一條串口線??蓮V泛應(yīng)用于能源電力、自動抄表、智慧城市、工業(yè)自動化、車載交通、環(huán)境監(jiān)測、設(shè)備監(jiān)測、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)等眾多行業(yè)。
Modbusrtu和Modbus tcp兩個協(xié)議的本質(zhì)都是MODBUS協(xié)議,都是靠MODBUS寄存器地址來交換數(shù)據(jù);但所用的硬件接口不一樣,Modbus RTU一般采用串口RS232C或RS485/422,而Modbus TCP一般采用以太網(wǎng)口。
Modbus允許多個 (大約240個) 設(shè)備連接在同一個網(wǎng)絡(luò)上進行通信,舉個例子,一個由測量溫度和濕度的裝置,并且將結(jié)果發(fā)送給計算機。在數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)(SCADA)中,Modbus通常用來連接監(jiān)控計算機和遠程終端控制系統(tǒng)(RTU)。
Modbus rtu和Modbus tcp兩個協(xié)議的本質(zhì)都是MODBUS協(xié)議,都是靠MODBUS寄存器地址來交換數(shù)據(jù);但所用的硬件接口不一樣,ModbusRTU一般采用串口RS232C或RS485/422,而Modbus TCP一般采用以太網(wǎng)口?,F(xiàn)在市場上有很多協(xié)議轉(zhuǎn)換器,可以輕松的將這些不同的協(xié)議相互轉(zhuǎn)換 如:Intesisbox可以把modbus rtu轉(zhuǎn)換成Modbustcp實際上Modbus協(xié)議包括ASCII、RTU、TCP。標準的Modicon控制器使用RS232C實現(xiàn)串行的Modbus。Modbus的ASCII、RTU協(xié)議規(guī)定了消息、數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)、命令和就答的方式,數(shù)據(jù)通訊采用Maser/Slave方式。
Modbus協(xié)議需要對數(shù)據(jù)進行校驗,串行協(xié)議中除有奇偶校驗外,ASCII模式采用LRC校驗,RTU模式采用16位CRC校驗.ModbusTCP模式?jīng)]有額外規(guī)定校驗,因為TCP協(xié)議是一個面向連接的可靠協(xié)議。TCP和RTU協(xié)議非常類似,只要把RTU協(xié)議的兩個字節(jié)的校驗碼去掉,然后在RTU協(xié)議的開始加上5個0和一個6并通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議發(fā)送出去即可。
TCP/IP協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議。MODBUS是應(yīng)用與工業(yè)現(xiàn)場(電子控制)的通訊協(xié)議。兩者的應(yīng)用范圍和應(yīng)用環(huán)境有所不同。 兩者關(guān)系不大,modbus是一種應(yīng)用層的協(xié)議,tcp/ip是網(wǎng)絡(luò)或傳輸層的協(xié)議,modbus可以架在TCP/IP上,也可不。
Modbus協(xié)議包括ASCII、RTU、TCP等,并沒有規(guī)定物理層。此協(xié)議定義了控制器能夠認識和使用的消息結(jié)構(gòu),而不管它們是經(jīng)過何種網(wǎng)絡(luò)進行通信的。對于Modbus的ASCII、RTU和TCP協(xié)議來說,其中TCP和RTU協(xié)議非常類似,我們只要把RTU協(xié)議的兩個字節(jié)的校驗碼去掉,然后在RTU協(xié)議的開始加上5個0和一個6并通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議發(fā)送出去即可。而物理層通常用到的通訊接口有485和PowerBUS。
1、Modbus協(xié)議
它是應(yīng)用于電氣自動化電子控制器中的一種通用語言。通過這種協(xié)議就可以使控制器之間,以及控制器由網(wǎng)絡(luò)和其它設(shè)備之間就可以通信,它也成為了一種工業(yè)標準。modbus協(xié)議是施耐德公司的串行總線協(xié)議,此協(xié)議具有良好的交互性、開放標準,在工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備已經(jīng)廣泛被應(yīng)用。
Modbus通信模式有兩種,有ASCII和RTU兩種。雖然有兩種通信模式,使用時只能選用其中一種,混合使用是不允許的。
2、TCP/IP協(xié)議
其實,此協(xié)議就是物理網(wǎng)上的一組完整的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。TCP的作用就是提供傳輸層服務(wù),IP的作用就是提供網(wǎng)絡(luò)層服務(wù)。TCP/IP協(xié)議的核心部分就是傳輸層協(xié)議(TCP/UDP)、網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議(IP)及物理接口層。