工業(yè)RFID應(yīng)用之基礎(chǔ)篇（十二）：淺談幾種RFID讀卡器常用通訊協(xié)議

    隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)概念的逐步落地，信息傳輸速率已成為國(guó)家工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施的重要參數(shù)，如何保證信息數(shù)據(jù)在通訊中又快又穩(wěn)定成了業(yè)界人士必須面對(duì)的問(wèn)題，如何在有限的帶寬中提升傳輸效率，同時(shí)保證數(shù)據(jù)的可靠性，在技術(shù)上還有很大的發(fā)展空間。

    不同類型的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議是不一樣的。雖然這些協(xié)議各不相同，各有優(yōu)缺點(diǎn)，但是所有協(xié)議的基本功能或者目的都是一樣的，即保證網(wǎng)絡(luò)上信息能暢通無(wú)阻、準(zhǔn)確無(wú)誤地被傳輸?shù)侥康牡亍?/p>

     在計(jì)算機(jī)發(fā)展的數(shù)十年中，由于信息傳輸效率在同樣材質(zhì)的電纜上很大程度上取決于使用的通訊協(xié)議，取決于對(duì)有限帶寬的合理利用，這就導(dǎo)致不同的通訊協(xié)議將會(huì)極大的影響設(shè)備間的信息傳遞效率與可靠性。

Modbus

     Modbus是一個(gè)工業(yè)上常用的通訊協(xié)議、一種通訊約定。Modbus協(xié)議包括RTU、TCP等。Modbus已經(jīng)成為工業(yè)領(lǐng)域通信協(xié)議的業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)，并且現(xiàn)在是工業(yè)電子設(shè)備之間常用的連接方式。Modbus比其他通信協(xié)議使用的更廣泛的主要原因有：

1、公開(kāi)發(fā)表并且無(wú)版權(quán)要求

2、易于部署和維護(hù)

3、對(duì)供應(yīng)商來(lái)說(shuō)，修改移動(dòng)本地的比特或字節(jié)沒(méi)有很多限制

    其中MODBUS-RTU最常用，比較簡(jiǎn)單，在單片機(jī)上很容易實(shí)現(xiàn)。雖然RTU比較簡(jiǎn)單，但是看協(xié)議資料、手冊(cè)說(shuō)得太專業(yè)了，起初很多內(nèi)容都很難理解。

      Modbus RTU在物理層常用RS232或者RS485串行通信接口，通信上RS232是三線制，RS485是兩線制。由于RS232的電平較高，使用不當(dāng)容易燒毀電路，現(xiàn)在較常使用RS485通訊。

      Modbus TCP使用以太網(wǎng)口連接設(shè)備，由于其是運(yùn)行在TCP/IP開(kāi)放的報(bào)文傳輸協(xié)議，是基于可靠連接的服務(wù)，所以相較于Modbus RTU，校驗(yàn)碼就不再需要。

      TCP/IP現(xiàn)如今已成為信息行業(yè)的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)：世界上93%的網(wǎng)絡(luò)都使用TCP/IP，只要在應(yīng)用層使用Modbus TCP，就可實(shí)現(xiàn)工業(yè)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)交換；易于與各種系統(tǒng)互連：可用于管理網(wǎng)、實(shí)時(shí)監(jiān)控網(wǎng)及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備通信；網(wǎng)絡(luò)實(shí)施價(jià)格低廉：可全部使用通用網(wǎng)絡(luò)部件。

Profinet

      PROFINET由PROFIBUS國(guó)際組織（PROFIBUS International，PI）推出，是基于工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的自動(dòng)化總線標(biāo)準(zhǔn)。作為一項(xiàng)戰(zhàn)略性的技術(shù)創(chuàng)新，PROFINET為自動(dòng)化通信領(lǐng)域提供了一個(gè)完整的網(wǎng)絡(luò)解決方案，囊括了諸如實(shí)時(shí)以太網(wǎng)、運(yùn)動(dòng)控制、分布式自動(dòng)化、故障安全以及網(wǎng)絡(luò)安全等當(dāng)前自動(dòng)化領(lǐng)域的熱點(diǎn)話題，并且，作為跨供應(yīng)商的技術(shù)，可以完全兼容工業(yè)以太網(wǎng)和現(xiàn)有的現(xiàn)場(chǎng)總線（如PROFIBUS）技術(shù)，保護(hù)現(xiàn)有投資。

      PROFINET是適用于不同需求的完整解決方案，其功能包括8個(gè)主要的模塊，依次為實(shí)時(shí)通信、分布式現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、運(yùn)動(dòng)控制、分布式自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)安裝、IT標(biāo)準(zhǔn)和信息安全、故障安全和過(guò)程自動(dòng)化。

    其應(yīng)用分為幾個(gè)層次，涵蓋現(xiàn)場(chǎng)層的傳感器、設(shè)備層的普通設(shè)備、控制層控制器和操作層監(jiān)控器，這是其他網(wǎng)絡(luò)協(xié)議做不到的。PROFINET在工廠自動(dòng)化、過(guò)程控制以及軌道交通行業(yè)，已經(jīng)取得較為廣泛的應(yīng)用。

Ethernet IP

      EtherNet/IP是由羅克韋爾自動(dòng)化公司開(kāi)發(fā)的工業(yè)以太網(wǎng)通訊協(xié)定，可應(yīng)用在程序控制及其他自動(dòng)化的應(yīng)用中，是通用工業(yè)協(xié)定中的一部分。

      EtherNet/IP同時(shí)支持CIP的時(shí)分的和非時(shí)分的消息傳輸服務(wù)。時(shí)分的消息交換基于生產(chǎn)者/消費(fèi)者模型，在這個(gè)模型里一個(gè)傳送者在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送數(shù)據(jù)并被網(wǎng)絡(luò)上的多個(gè)設(shè)備同時(shí)接收到。

EtherNet/IP支持下列功能：

1、時(shí)分消息交換（用于I/O控制）

2、人機(jī)界面

3、設(shè)備組態(tài)和編程

4、設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)診斷

5、與嵌入在設(shè)備中的SNMP（簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理協(xié)議）和網(wǎng)頁(yè)兼容

    對(duì)以上功能的支持、提供了互操作性和互替換性決定了EtherNet/IP是一種基于以太網(wǎng)的、面向工業(yè)自動(dòng)化的開(kāi)放性的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。

    在所有網(wǎng)絡(luò)軟件中，除了網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)之外，最重要的莫過(guò)于各種各樣的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議了。網(wǎng)絡(luò)能有序安全運(yùn)行的一個(gè)很重要原因，就是它遵循一定的規(guī)范，就是說(shuō)，信息在網(wǎng)絡(luò)中的傳遞同人在街上行走一樣，也要用規(guī)則來(lái)約束和規(guī)范的。網(wǎng)絡(luò)里的這個(gè)規(guī)則就是通訊協(xié)議。換句話說(shuō)，通訊協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)社會(huì)中信息在網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)之間、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間及其相互之間"通行"的交通規(guī)則。

    通訊協(xié)議也規(guī)定信息交流的方式，信息在哪條通道間交流，什么時(shí)間交流，交流什么信息，信息怎樣交流，這就是網(wǎng)絡(luò)中通訊協(xié)議的幾個(gè)基本內(nèi)容。