数据通讯的基本概念

• 通讯方式：有线通讯（如 RS-485、以太网）和无线通讯（如 Wi-Fi、蓝牙、LoRa）
• 通讯模型：OSI 七层模型、TCP/IP 模型
• 数据协议：定义数据传输的规则和格式

通讯接口与硬件

• 串行接口：RS-232、RS-485、USB
• 并行接口：如 GPIB
• 网络接口：以太网接口、工业总线接口
• 无线接口：如 ZigBee、Wi-Fi 模块

数据通讯协议

• 基础协议：Modbus、Profibus、CAN、HART
  • [[Modbus协议]]
• 互联网协议：TCP/IP、HTTP、MQTT
• 工业协议：OPC UA、EtherCAT、Profinet
• 专有协议：特定厂商开发的协议

通讯拓扑结构

• 点对点通讯：如主从式设备连接
• 多点通讯：如总线型结构
• 网络通讯：星形、环形、树形、网状拓扑结构

数据传输技术

• 同步与异步传输：数据发送方式的选择
• 全双工与半双工：通讯方向的控制
• 数据速率：带宽与波特率对传输性能的影响
• 数据完整性：校验技术（如奇偶校验、CRC）

工业自动化通讯

• 设备通讯：如传感器、执行器与控制系统之间的通讯
• 现场总线：如 CAN、Profibus 在现场设备中的应用
• 工业以太网：在自动化系统中的高速通讯

数据通讯的安全性

• 数据加密：确保通讯过程中数据的保密性
• 访问控制：限制未授权设备的接入
• 异常检测：如流量分析、入侵检测
• 数据冗余：通过冗余链路确保通讯可靠性

通讯应用案例

• 远程监控：如 PLC 与 SCADA 系统的数据交换
• 数据采集：使用 Modbus 协议采集传感器数据
• 智能控制：通过工业以太网实现实时控制
• 云端通讯：通过 MQTT 或 HTTP 上传数据到云平台

数据通讯的测试与调试

• 调试工具：如串口调试助手、网络抓包工具（Wireshark）
• 信号完整性：测试信号波形、延迟和误码率
• 协议解析：分析数据帧格式和通讯协议实现

数据通讯的发展趋势

• 边缘计算：减少延迟并提高实时性
• 工业物联网（IIoT）：实现设备间的全面互联
• 5G 技术：在工业自动化中的应用
• 数据通讯标准化：推进工业协议的统一化