สวัสดีครับวันนี้กลับมาพบกับ RVP Blog กันอีกครั้งนะครับ ทุกท่านทราบไหมครับว่า Protocol (โปรโตคอล) นั้นคืออะไร มีหน้าที่อะไร ใช้ทำอะไร มีกี่ชนิด และเกี่ยวอะไรกับ Internet of things เหมือนเดิมครับวันนี้ผมจะมาเล่าเรื่อง โปรโตคอล ให้ฟังว่ามันเป็นยังไงกันแน่มันมีความสำคัญขนาดไหนมีประโยชน์อย่างไรกัน
Protocol คืออะไร
Protocol (โปรโตคอล) คือข้อกำหนดหรือข้อตกลงในการสื่อสารระหว่างอุปกรณ์ต่างๆ หรือพูดให้เขาใจง่ายๆก็คือภาษาในการสื่อสารระของอุปกรณ์ต่างๆ ซึ่งทำให้สามารถติดต่อสื่อสารเชื่อมโยงระหว่างกันได้อย่างสะดวก ไม่ว่าอุปกรณ์นั้นๆจะเป็นรุ่นเดียวกันหรือไม่ ในระบบเครือขาย โปรโตคอลมีความสำคัญอย่างมาก เพราะเป็นเหมือนภาษาและการสื่อสารที่ทำให้อุปกรณ์ในเครือข่ายสามารถติดต่อสื่อสารกันได้ไม่ว่าจะมีจำนวนเท่าไหร่หรือรุ่นไหนก็ตาม โปรโตคอลนั้นมีหลากมายชนิดมีความสามารถที่แตกต่างกันสามารถนำมาใช้งานได้หลากหลายประเภทตามความเหมาะสม
IOT ที่เราได้อธิบายในบทความที่ผ่านมา อย่างที่เราทราบกันแล้วว่า คือการนำอุปกรณ์ทุกชนิดมาเชื่อมต่อเข้ามากันผ่านระบบเครือข่ายดังนั้น จึงจำเป็นต้องใช้ โปรโตคอลในการสื่อสารกันนั่นเองโดยมีหลากหลายชนิดให้เราได้เลือกใช้ วันนี้ผมจะมาอธิบายว่า โปรโตคอลที่นิยมใช้กับ IOT นั้นมีอะไรกันบ้าง…
รูปภาพ : https://i0.wp.com/saixiii.com/wp-content/uploads/2017/05/tcpip.png?w=800&ssl=1
TCP/IP คืออะไร
TCP/IP ย่อมาจาก Transmission Control Protocol / Internet Protocol โดย TCP เป็นโปรโตคอลที่ใช้ใน InternetProtocolSuite มันคือโปรโตคอลหรือข้อกำหนดในการสื่อสารระหว่างอุปกรณ์บนอินเตอร์เน็ตซึ่งถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน การทำงาน TCP ทำหน้าที่จัดการข้อมูล เรียงลำดับ ตรวจสอบข้อผิดพลาด ระหว่างการรับส่งข้อมูลของอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกันด้วย IP Network
จุดกำเนิดของ TCP เกิดจาก IEEE : (Institute of Electrical and Electronic Engineers) ได้ตีพิมพ์บทความที่เขียนขึ้นโดย Vint Cerf และ Bob Kahn ซึ่งได้อธิบายการแบ่งทรัพยากร โดย Packet-Switching ระหว่างอุปกรณ์ควบคุมโดย Transmission Control Program และได้พัฒนาต่อโดยให้ Module TCP ทำหน้าที่ในระดับ connection-oriented layer (Transaport layer) และ IP ทำหน้าที่ในระดับ internetworking layer (Network layer) ซึ่งได้กลายมาเป็น TCP/IP ในปัจจุบัน
อ้างอิง
https://saixiii.com/what-is-tcp-ip/
https://simple.wikipedia.org/wiki/Institute_of_Electrical_and_Electronics_Engineers
https://simple.wikipedia.org/wiki/Transmission_Control_Protocol
รูป : https://seekvectorlogo.com/wp-content/uploads/2019/04/modbus-organization-inc-vector-logo.png
MODBUS Protocol คืออะไร
Modbus คือโปรโตคอลการสื่อสารรูปแบบอนุกรมแบบดิจิตอลอีกรูปแบบหนึ่งที่ถูกพัฒนาขึ้นโดย บริษัท Modicon System โดยถูกพัฒนาขึ้นในปี 1979 ซึ่งปัจจุบันคือบริษัท Schneider Electric มีหลักการทำงานที่ง่ายไม่ซับซ้อน โดยจะมี ModbusMaster รับข้อมูลและ ModbusSlave ส่งข้อมูล โดยมาตรฐานแล้วใน Modbus Network จะมี ModbusMaster 1 ตัว ต่อ ModbusSlave 247 ตัว โดย Modbus นั้นเป็น Open Protocol กล่าวคือมันเป็นโปรโตคอลที่บุคคลทั่วไปที่สนใจสามารถนำไปใช้หรือพัฒนาต่อยอดได้ โดยไม่มีค่าใช้จ่ายใดๆ จึงทำให้มันเป็นโปรโตคอลที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลาย เป็นที่นิยมและพื่นฐานของการสื่อสารในอุตสาหกรรมทุกประเภท
อ้าง : https://en.wikipedia.org/wiki/Modbus
รูป : https://magazine.odroid.com/wp-content/uploads/CAN-Bus-Featured-image.jpg
CAN BUS Protocol คืออะไร
CAN BUS ย่อมาจาก control Area Network เป็นโปรโตคอลที่ออกแบบมาเพื่ออุตสาหกรรมยานพาหนะเป็นหลัก เนื่องจากมีติดต่อสื่อสารและการรับส่งข้อมูลกับโมดูลต่างๆ ที่รวดเร็ว มันจึงเป็นที่นิยมนำมาใช้กับสถาปัตยกรรมยานยนต์สมัยใหม่
มันสนับสนุนการสื่อสารแบบ Real-time ภายใต้ความปลอดภัยสูง CAN bus สื่อสารกันโดยใช้สายไฟสองสาย เรียกสายแรกว่า CAN High และอีกสายคือ CAN Low โดยเมื่อทั้งสองอยู่ในสภาวะว่าง จะมีแรงดันไฟ 2.5V แต่เมื่อต้องการส่งข้อมูล Bit ไปนั้น สาย CAN High จะมีแรงดันไฟสูงขึ้นเป็น 3.75V ส่วน CAN Low แรงดันจะลดลงไปเหลือ 1.25 V นั่นคือมีความต่างศักย์อยู่ที่ 2.5V ด้วยวิธีนี้ ส่งผลให้ CAN Bus ถูกรบกวนจากสนามแม่เหล็ก หรือสัญญาณกวนใดๆ น้อยมาก จึงทำให้เสถียร และมักถูกนำมาใช้ในการส่งข้อมูลไปยังอุปกรณ์ต่างๆ จึงนิยมใช้ในเครือข่ายการติดต่อสื่อสารกันระหว่างไมโครคอทโทรเลอร์ (Micro Controller Unit : MCU)
Robert Bosch ได้พัฒนา CAN ขึ้นในช่วงปี 1984 หลังจากนั้นปะ 1992 Benz ได้นำมันไปใช้ในรถยนต์หลายๆ รุ่น ต่อมามีการพัฒนา CAN เรื่อยมาจนกระทั้งปี 2008 รถยนต์ในสหรัฐเกือบทั้งหมดได้หันมาใช้ CAN BUS ถือได้ว่ามันกลายเป็น โปรโตคอลหลักของอุตสาหกรรมรถยนต์ตั้งแต่นั้นมา แต่กระนั้นใช่ว่าจะมีเพียงอุตสาหกรรมรถยนต์เท่านั้นที่นำ CAN BUS มาใช้ปัจจุปันมีการใช้งาน CAN BUS อย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมต่างๆที่ต้องการความรวดเร็วในการติดต่อสื่อสารและรับส่งข้อมูล
อ้าง
https://www.technology2029.com/Controller%20Area%20Network.pdf
https://en.wikipedia.org/wiki/CAN_bus
รูป : https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/3e/Canopen_logo.svg/1024px-Canopen_logo.svg.png
CANOpen Protocol คืออะไร
CANOpen ถูกพัฒนามาจาก CAN ให้มีความสามารถเพิ่มมากขึ้นทั้งระยะทาง และความเร็วในการส่งข้อมูล พัฒนาโดย CiA(CAN in Automation) และแต่ละโหนดสามารถติต่อสือสารกันได้เอง โดยจำเป็นต้องผ่าน Master เป็นการลดจำนวนอุปกรณ์ให้น้อยลง โดยในระบบพื้นฐานสามารถเชื่อมต่อกันได้ถึง 127 จุด มีระยะรับส่งข้อมูลสูงสุด 5000 เมตร และความเร็วที่ 1Mbps มันเหมาะกับระบบควมคุมและระบบอัตโนมัติจึงได้ถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ มากมาย
รูป : https://www.br-automation.com/fileadmin/1288381739663-en-html-1.0.jpg
DeviceNet Protocol คืออะไร
DeviceNet ถูกพัฒนาขึ้นมาจาก CAN bus (Controller Area Network) ที่ใช้กันอยู่ในวงการ Automotive สำหรับใช้ควบคุมอุปกรณ์ต่างๆ Devicenet Network ถูกนำมาแทนการเดินสายเชื่อมต่อกับอุปกรณ์แบบเดิม ข้อดีคือช่วยลดเวลา ความยุ่งยาก และค่าใช้จ่ายของการเดินสาย การคอนฟิกค่าและการเข้าถึงข้อมูลในตัวอุปกรณ์ทำได้ง่ายและสะดวกขึ้นมาก มันเป็นทางเลิกที่ยอดเยี่ยมสำหรับการสื่อสารในอุตสาหกรรมต่างๆ ที่ต้องการลดต้นทุนในการเดินสาย
เป็นอย่างไรกันบ้างครับ วันนี้เราได้ทราบถึงโปรโตคอล คืออะไร ทำหน้าที่อะไร และทราบถึงโปรโตคอลชนิดต่างๆ หลากหลายชนิด แต่ยังไม่หมดเท่านี้นะครับ ยังมีโปรโตคอลที่น่าสนใจอีกหลากหลายตัว ที่ในอุตสาหกรรมใช้งาน ซึ่งมีข้อดีข้อเสียแต่ต่างกันออกไป
อ้างถึง :
https://iiot.riverplus.com/industrial-iot/industrial-wireless/
