通信协议

通信协议是指在不同设备或系统之间用于正确交换数据的规则和程序。通过使用通信协议，诸如电脑与打印机、智能手机与耳机等具有不同工作原理或制造商的设备之间也能实现信息交互传输。正如人与人之间需要共同语言才能顺畅交流一样，机器之间也需要通信协议作为它们的“共同语言”。

图中表明，计算机之间要实现通信，必须采用共同的通信协议。如未通过共同协议进行连接，信息就不能正确传输，无法进行交换。通信协议规定了数据的收发方法、错误处理、数据发送的时机等，为正确进行通信，必须按照该协议进行操作。

诸如用于连接互联网的TCP/IP、用于浏览网站的HTTP以及用于收发邮件的POP或SMTP等都是较为常见的协议。此外，设备之间通信也使用了各种各样的协议，下面介绍几个例子。

• ① HART®（Highway Addressable Remote Transducer）

HART是工业设备之间的通信协议，多用于过程控制。其开发的初衷是对使用模拟信号实现传输的设备之间的通信进行增强，被称为“混合通信协议”。它的特点是既可以使用数字信号，也可以使用模拟信号进行数据收发，这种设计是通过在模拟信号上叠加数字信号进行发送，即便使用传统的模拟设备也能享受到数字通信的便利性。HART常用于压力表、温度计、流量计等传感器设备与PLC（Programmable Logic Controller）等控制装置之间的通信。通过使用该协议，可以实现对设备数据及状态的监控，以及维护信息的采集。



• ② BACnet（Building Automation and Control Networks）

BACnet是一种主要用于楼宇空调系统、照明及安全等控制系统的通信协议。作为开放式标准协议，其主要特点在于实现不同制造商设备之间的数据交换。此外，BACnet在ETHERNET或RS-485等通信媒介上使用IP等协议运行，因此可灵活应用于各种环境。这种设计还有助于提升系统整体的运行效率，降低长期运维成本。



• ③ OPC UA（Open Platform Communications Unified Architecture）

OPC UA是工业自动化领域使用的一种非常强大且灵活的通信协议。该协议由传统自动化标准OPC（OLE for Process Control）演化而来，不仅具备数据安全性和支持联网远程通信的灵活性，还采用了不依赖于平台的架构。OPC UA作为一种标准化通信架构，能够在不同系统或设备之间实现数据交换，因为具备多种功能，可广泛适配于各类工业系统。

如此，通信协议既能支持不同设备或系统之间顺畅的信息交换，应用于工业及IoT等多种领域，还能对今后的技术革新做出贡献。

※HART®是FieldComm Group的注册商标。
※BACnet是ASHRAE的商标。
※ETHERNET是富士胶片商业创新株式会社在日本或其他国家的商标。
※OPC、OPC UA是OPC Foundation的商标。