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通信协议名词解释

  • 摩尔斯电码(Morse Code):一种时通时断的信号代码,通过不同的排列顺序来表达不同的英文字母、数字和标点符号。摩尔斯电码于 1836 年发明,是最早的电信通信协议之一,它为电报通信提供了一套标准化的编码和解码规则。
  • RS-232:一种单端串行通信协议,主要用于计算机与外部设备之间的短距离数据传输,支持全双工通信,传输距离较短(通常不超过 15 米),传输速率较低(最高约 20kbps),抗干扰能力较弱。
  • RS-485:一种差分串行通信协议,支持半双工通信,使用一对双绞线传输数据,传输距离可达 1200 米,支持多点通信(最多 32 个节点),抗干扰能力强,适用于长距离工业通信。
  • UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter):异步串行通信硬件协议,常见于微控制器和外设通信。
  • SPI(Serial Peripheral Interface):同步串行接口,用于短距离高速通信(如芯片间通信)。
  • I2C(Inter-Integrated Circuit):双线制同步串行总线,支持多主从设备连接。
  • USB(Universal Serial Bus):通用串行总线标准,支持设备连接、供电和数据传输。
  • 1-Wire:一种单总线通信协议,由 Dallas Semiconductor 开发,用于连接和通信各种设备。它通过一根信号线传输数据,具有简单、低功耗的特点,广泛应用于温度传感器(如 DHT11)、智能仪表等领域。
  • JSON(JavaScript Object Notation):轻量级的数据交换格式,基于文本,易于人机读写,常用于 Web 开发和 API 数据传输。
  • XML(eXtensible Markup Language):可扩展标记语言,用于结构化数据存储和传输,支持复杂数据描述,常用于数据存储和交换。
  • Protobuf(Protocol Buffers):Google 开发的二进制序列化协议,高效紧凑,支持跨语言,用于高效序列化结构化数据,常用于网络传输和存储。
  • YAML(YAML Ain't Markup Language):人性化的数据序列化格式,用于配置文件和数据交换,支持注释和层级结构。
  • HTTP(HyperText Transfer Protocol):超文本传输协议,用于分布式、协作式、超媒体信息系统的应用层协议,基于请求-响应模型,是万维网(WWW)的数据通信基础,底层基于 TCP/IP 协议传输数据。
  • HTTPS(HTTP Secure):HTTP 的加密版本,通过 SSL/TLS 协议对数据进行加密传输,确保通信安全。
  • Socket:一种网络编程接口,用于实现计算机之间的通信,支持 TCP/IP 和 UDP/IP 协议。
  • WebSocket:基于 TCP 的全双工通信协议,允许服务器和客户端之间实时双向通信,建立在 HTTP 协议之上。
  • QUIC(Quick UDP Internet Connections):由 Google 开发的基于 UDP 的传输层协议(HTTP/3 的基础),旨在提升网页加载速度和连接可靠性,减少网络延迟。
  • TCP(Transmission Control Protocol):面向连接的可靠传输协议,保证数据顺序和完整性。
  • UDP(User Datagram Protocol):无连接的轻量级传输协议,牺牲可靠性换取速度和低延迟。
  • gRPC(Google Remote Procedure Call):基于 HTTP/2 协议的高性能 RPC(远程过程调用)框架,使用 Protobuf 作为接口定义语言(IDL),支持多种编程语言。
  • JSON-RPC:一种轻量级的远程过程调用协议,使用 JSON 作为数据格式,基于 HTTP 协议进行通信。
  • XML-RPC:基于 XML 的远程过程调用协议,使用 XML 作为数据交换格式,基于 HTTP 协议进行通信。
  • MQTT(Message Queuing Telemetry Transport,消息队列遥测传输协议):基于发布/订阅模式的轻量级通信协议,专为低带宽、高延迟网络设计(如物联网设备),工作在 TCP/IP 协议族上。
  • CoAP(Constrained Application Protocol,受限应用协议):基于 UDP 的轻量级协议,适用于资源受限的物联网设备,支持 RESTful 架构。
  • AMQP(Advanced Message Queuing Protocol):一种标准化的消息队列协议,广泛应用于异步通信和消息传递。是面向消息的中间件协议,支持可靠队列和事务(如 RabbitMQ),常用于企业级应用集成、物联网、电商平台、金融服务等领域。
  • SOAP(Simple Object Access Protocol):基于 XML 的 Web 服务协议,支持复杂事务和安全扩展。
  • LwM2M(Lightweight M2M):轻量级设备管理协议,基于 CoAP,用于物联网设备生命周期管理。
  • LoRaWAN(Long Range Wide Area Network):一种低功耗广域网协议,适用于长距离通信和低功耗设备。
  • ZigBee:低功耗、低速率的无线通信协议,常用于智能家居和工业传感器网络。
  • Matter:基于 IPv6,打破设备品牌壁垒,支持多种底层协议(如 WiFi、Thread),实现设备互联互通。
  • Thread:基于 IPv6 的低功耗无线协议,专为智能家居设备设计(由 Nest 主导)。
  • Z-Wave:短距离无线协议,用于家庭自动化,支持网状网络和低功耗设备。
  • OPC(Open Platform Communications):一种开放的工业通信标准,旨在实现不同制造商的设备和系统之间的数据交换。它最初基于微软的 COM/DCOM 技术,主要应用于工业自动化领域。
  • OPC DA(Data Access):OPC 协议中用于实时数据访问的子协议,允许客户端从各种设备(如 PLC、传感器等)中读取和写入实时数据。
  • OPC HDA(Historical Data Access):用于访问和分析历史数据,提供了对设备历史数据的查询和管理功能。它支持数据聚合和时间序列分析,适用于工业过程的历史数据监控。
  • OPC UA(Unified Architecture):OPC 协议的升级版,旨在解决传统 OPC 协议的跨平台性和安全性问题。它整合了 OPC DA、HDA 等功能,并支持复杂的数据模型和安全通信,适用于工业自动化中的设备互操作和数据交换。
  • Modbus:一种基于串行通信的工业协议,广泛应用于工业自动化领域,支持多种物理介质(如 RS-232、RS-485),主要用于设备之间的数据交互。
  • Modbus TCP/IP:Modbus 的以太网版本,它继承了 Modbus 协议的简单性和可靠性,同时利用 TCP/IP 协议栈实现高效、可靠的数据传输。
  • Profibus(Process Field Bus):一种基于现场总线的工业通信协议,适用于分布式控制系统,支持高速数据传输,常用于工业自动化设备的连接。
  • Profinet:基于以太网的工业通信协议,是 Profibus 的以太网版本,支持实时以太网通信。
  • EtherNet/IP:一种基于以太网的工业通信协议,支持实时控制和非实时数据传输,广泛应用于工业自动化和智能制造领域。
  • EtherCAT(Ethernet for Control Automation Technology):以太网控制自动化技术,一种高性能的以太网现场总线协议,专为实时控制设计,具有高带宽和低延迟的特点,适用于工业自动化中的高精度控制。
  • CAN(Controller Area Network,控制器局域网):一种串行通信协议,常用于汽车和工业控制系统。
  • CANopen:一种基于 CAN 总线的通信协议,适用于分布式控制,常用于汽车电子和工业自动化设备,支持多种设备类型。
  • CiA402(CANopen Device Profile for Actuators and Sensors):基于 CANopen 协议栈的子协议,专为电机控制设计,包含伺服驱动器、步进电机、交流和直流电机的控制策略和通信约定。
  • SERCOS(Serial Real-time Communication System):高性能实时通信协议,专为工业运动控制设计,支持多轴同步(如 SERCOS III 基于以太网)。
  • CoE(CANopen over EtherCAT):在 EtherCAT 网络上运行 CANopen 协议,结合 EtherCAT 的实时性与 CANopen 的设备模型。
  • MECHATROLINK:日本开发的实时运动控制总线,支持多轴同步和高精度控制。
  • DeviceNet:基于 CAN 总线的工业协议,用于连接传感器、执行器等底层设备。
  • CC-Link:日本开发的工业现场总线,支持高速数据传输和设备控制。
  • M-Bus(Meter-Bus):一种专为仪表联网设计的通信协议,广泛应用于智能电表、水表、热能表等设备的数据采集和监控。它采用双绞线传输数据,支持多主从通信,具有低功耗、低成本的特点。
  • HART(Highway Addressable Remote Transducer,可寻址远程传感器高速通道):一种工业通信协议,结合了模拟信号和数字信号传输,支持设备的远程监控和诊断,广泛应用于过程控制领域。
  • DALI(Digital Addressable Lighting Interface):一种用于照明控制的数字通信协议,主要用于商业建筑和智能照明系统。支持多点通信,可实现照明设备的集中控制。
  • DMX512(Digital Multiplex):广泛应用于舞台灯光控制的协议,基于 RS-485 差分传输,支持有线和无线扩展,支持多路复用,可控制灯光亮度、颜色等参数。
  • RDM(Remote Device Management):扩展了 DMX512 协议,支持设备的远程管理和双向通信。
  • DyNet:一种专用于灯光控制的通信协议,由 Dynalite(现为飞利浦公司所有)开发。它通过 RS-485 串口通信,支持点对点通信模型,常用于智能照明系统。
  • BACnet:一种专为楼宇自动化设计的开放标准通信协议,由美国采暖、制冷与空调工程师协会(ASHRAE)制定。支持多种物理介质,如以太网、RS-485、MS/TP 等。
  • KNX:楼宇自动化领域的国际标准,基于欧洲标准 EN 50090 和国际标准 ISO/IEC 14543-3,在欧洲市场应用广泛。支持多种通信介质,包括电力线、无线、以太网和双绞线。
  • En+Ocean:一种基于能量收集的无线通信协议,适用于低功耗设备,常用于智能建筑中的传感器网络。无需外部电源,通过环境能量(如振动、温度差)供电。
  • LonWorks:由 Echelon 公司开发的协议,基于神经元芯片和 LonTalk 协议,适用于高度分布式控制的复杂系统。支持多种通信介质,包括双绞线、电力线、无线等,常用于需要高可靠性和灵活性的楼宇自动化项目。
  • DSI(Distributed System Interface):一种用于分布式系统的通信接口,支持设备之间的数据交换和控制。它常用于工业自动化中的分布式控制架构。
  • MTConnect:一种开放的工业通信协议,用于实时获取和传输机床设备的数据。它基于 XML 和 HTTP 技术,能够将不同设备的数据整合到统一的数据模型中,适用于智能制造和工业 4.0 场景。
  • CAN FD(CAN Flexible Data-Rate):CAN 协议的升级版,支持更高的数据传输速率(可达 5 Mbps)和更大的数据帧。
  • FlexRay:高带宽、确定性的车载网络协议,专为现代汽车中高带宽和实时性需求而设计。它支持复杂、高速的数据交换,常用于高级驾驶辅助系统(ADAS)和底盘控制。
  • LIN(Local Interconnect Network):一种低成本的串行通信协议,常用于汽车中的非关键子系统(如车窗、座椅控制)。
  • MOST(Media Oriented Systems Transport):面向多媒体传输的车载网络协议,支持音频、视频流传输。
  • DoIP(Diagnostic over Internet Protocol):基于以太网的汽车诊断协议,允许通过以太网实现车辆的远程诊断与通信,支持高带宽和低延迟,适用于现代汽车的电子系统。
  • SOME/IP(Scalable Service-Oriented MiddlewarE over IP):一种面向汽车电子领域的通信协议,支持面向服务的通信,允许汽车中的电子控制单元(ECU)作为服务提供者或消费者进行交互。
  • UDS(Unified Diagnostic Services):统一诊断服务协议,用于汽车电子控制单元(ECU)的诊断和测试。
  • IEBus(In-Vehicle Entertainment Bus):一种车载网络通信协议,主要用于车内娱乐系统中的控制器与控制单元之间的通信。它支持多任务模式、广播通信功能和半双工异步通信。
  • HL7(Health Level Seven):医疗信息交换标准,定义临床数据格式和传输规则(如电子病历共享)。
  • DICOM(Digital Imaging and Communications in Medicine):医学影像传输与存储协议,用于 CT、MRI 等设备的图像管理。
  • IEEE 11073:个人健康设备通信标准,规范血糖仪、血压计等设备的交互接口。
  • DNP3(Distributed Network Protocol):用于电力系统远程监控的协议,支持主站与子站通信(如变电站自动化)。
  • IEC 60870:电力系统控制与数据采集的国际标准,常用于电网调度。
  • IEC 61850:变电站自动化通信标准,定义设备建模和实时数据传输方法。
  • RTSP(Real-Time Streaming Protocol):控制实时流媒体传输的协议,用于视频监控和直播系统。
  • WebRTC(Web Real-Time Communication):支持浏览器间实时音视频通信的开放框架,基于 UDP 降低延迟。
  • SIP(Session Initiation Protocol):建立、管理和终止多媒体会话的协议(如 VoIP 电话会议)。
  • GPS NMEA(National Marine Electronics Association):用于 GPS 设备数据传输的标准协议,由国家海洋电子协会制定,常用于航海和定位系统。
  • NTP(Network Time Protocol):网络时间协议,用于同步网络设备时钟的协议,确保网络中设备的时间一致性。
  • PTP(Precision Time Protocol):精确时间协议,一种高精度时间同步协议,适用于对时间精度要求较高的工业和通信系统。