Tổng hợp các chuẩn giao tiếp và các giao thức truyền thông trong công nghiệp

Xã hội ngày càng hiện đại kéo theo sự phát triển không ngừng của ngành công nghiệp nói chung và lĩnh vực truyền thông trong công nghiệp nói riêng. Sự phát triển đó kéo theo những cập nhật lớn về các chuẩn giao tiếp và giao thức truyền thông, mà không phải giao thức nào bạn cũng có thể hiểu hết được. Chính vì vậy, bài viết dưới đây sẽ cung cấp đầy đủ nhất những thông tin về chuẩn giao tiếp và giao thức truyền thông. Các bạn hãy đón đọc nhé!

1. Serial Port (Cổng giao tiếp)

Serial Port được biết đến là các cổng hoạt động theo nguyên lý nối tiếp. Trong lĩnh vực truyền thông công nghiệp, các cổng hoạt động theo nguyên lý này phổ biến nhất là COM, hệ thống RS như RS232, RS422, RS485,… Hệ thống RS này được biết đến với tên gọi là tiêu chuẩn khuyến nghị, được viết tắt theo 2 từ tiếng Anh “Recommended Standard”. Với tiêu chuẩn khuyến nghị, người ta thường phân chia thành hai loại phổ biến là đơn công và song công.

Đơn công có nghĩa là phương thức truyền thông 1 chiều. Lúc này dữ liệu chỉ được truyền đi 1 chiều mà không có chiều ngược lại. Nói một cách đơn giản thì 1 thiết bị chỉ có thể thu hoặc phát tín hiệu chứ không thực hiện được cả 2 chức năng. Tuy nhiên, ngoài nhược điểm thì đơn công có ưu điểm vượt trội. Đó là truyền được một lượng lớn thông tin đến nhiều máy thu cùng một lúc, chúng thực hiện điều này rất hiệu quả.

Song công có nghĩa là phương thức truyền thông 2 chiều. Nó cho phép một thiết bị hoạt động được ở 2 chức năng là thu và phát, dữ liệu được truyền đi trên cả 2 hướng rất hiệu quả. Song công dường như đã khắc phục được hoàn toàn những nhược điểm của đơn công.

Từ đó, ta có thể phân RS232, RS422 là phương thức truyền thông song công hoàn toàn. RS485 lại là phương thức truyền thông bán song công.

2. Universal Serial Bus (USB)

USB được biết đến là một chuẩn kết nối trong máy tính, chúng được sử dụng như một “nhà môi giới” trung gian để kết nối các thiết bị ngoài với máy tính. USB hiện nay rất đa dạng về hình dáng cũng như kích thước từ dài, dẹt đến vuông rất phong phú.

USB hiện nay có 2 loại chính, được sử dụng nhiều nhất là cổng USB 2.0 và USB 3.0. Hai cổng này có điểm khác nhau cơ bản về tốc độ ghi chép dữ liệu. USB 2.0 có tốc độ ghi chép là 60 MB/s còn USB 3.0 có tốc độ ghi chép là 600 MB/s. Trên lý thuyết là vậy nhưng trên thực tế sử dụng, USB 3.0 chỉ có tốc độ ghi chép dữ liệu nhanh hơn gấp khoảng 3 đến 4 lần mà thôi.

3. RS232

RS232 là cổng giao tiếp nối tiếp được sử dụng phổ biến nhất vào những năm trước. Và cho đến ngày nay, nó vẫn là một cách để truyền dữ liệu theo hình thức nối tiếp quan trọng. Dù còn nhiều hạn chế so với chuẩn giao tiếp song song nhưng hình thức này sẽ tiết kiệm được rất nhiều chi phí khi truyền dữ liệu dài. RS232 truyền dữ liệu theo từng bit, tốc độ truyền của chúng thường được dùng là 9600, 14400, 28800 và 33600.

Ưu điểm của RS232

• Được ứng dụng phổ biến với mức chi phí rẻ nhất
• Chuẩn giao tiếp đơn giản, tương thích và kết nối được nhiều thiết bị
• Khả năng chống nhiễu tốt với tốc độ truyền được đánh giá khá ổn
• Cổng RS232 có thể cấp quyền cho các thiết bị khác
• Dễ dàng lắp đặt, lắp vào tháo ra dễ dàng

Nhược điểm của RS232

• Tốc độ truyền ổn nhưng vẫn còn chậm hơn rất nhiều so với giao tiếp song song hiện nay
• RS232 dễ gây hiện tượng sụt điện áp nên không thể sử dụng trong các khoảng cách xa

4. RS422

Một phương thức truyền thông nối tiếp khác chính là RS422. Đây là phương thức được truyền đi trên 2 dây và tốc độ truyền của phương thức sẽ phụ thuộc hoàn toàn vào khoảng cách truyền. Đường truyền càng dài thì tốc độ truyền càng chậm và ngược lại.

5. RS485

Chuẩn giao tiếp RS485 là phiên bản nâng cấp của RS422 để thay thế khi RS422 không còn được sử dụng phổ biến nữa. RS485 có thể đạt đến mức độ kết nối và truyền dữ liệu lên đến 32 cặp thu phát tín hiệu trên đường truyền. Tốc độ truyền dữ liệu của phương thức này cũng phụ thuộc hoàn toàn vào khoảng cách truyền. Khoảng cách càng lớn thì tốc độ truyền càng giảm.

6. Ethernet (LAN)

Ethernet được biết đến là một dạng công nghệ thông tin dùng để kết nối tất cả các mạnh LAN cục bộ, tại đó, các thiết bị có thể giao tiếp với nhau thông qua một giao thức truyền thông chung nhất. Nói một cách khác, Ethernet là một hệ thống tập hợp các dây vật lý để dữ liệu có thể truyền qua.

Điểm ưu điểm lớn nhất của Ethernet so với mạng LAN là Ethernet không thường xuyên bị gián đoạn, tốc độ truyền rất ổn định. Ethernet cũng đảm bảo mức độ bảo mật và kiểm soát đường dây và dữ liệu một cách tốt hơn nhiều so với công nghệ không dây hiện nay.

Hiện nay, Ethernet được sử dụng nhiều nhất chính là Ethernet cáp đôi xoắn 10-Mbps. Công nghệ này cho phép sử dụng hệ thống cáp đồng trục cỡ lớn, cáp đôi hoặc cáp sợi quang, Nó thích hợp cho nhiều địa hình khác nhau. Hệ thống Ethernet có tốc độ chuẩn nhất hiện nay là 100-Mbps và 1000-Mbps.

7. MODBUS

Modbus là chuẩn truyền thông công nghiệp được phát triển năm 1979 do Modicon sáng chế. Mobus để thay thế cho chuẩn truyền thông truyền thống. Modbus hoạt động dựa trên nguyên tắc nhận và gửi tín hiệu. Giúp truyền dữ liệu từ các thiết bị đầu cuối đến PLC hay Scada.

Ưu điểm vượt trội của Modbus là có tính ổn định cao, cấu tạo đơn giản và vô cùng dễ sử dụng cho mọi người. Thiết bị dù khác loại, khác hãng nhưng chỉ cần có chung chuẩn Modbus thì chúng hoàn toàn có thể giao tiếp với nhau. Chính vì vậy mà các hãng sản xuất đã tận dụng điều đó để tăng khả năng sử dụng linh hoạt mà không bị tính phí bản quyền. Trong lĩnh vực truyền thông công nghiệp, Modbus được sử dụng nhiều nhất là RTU, ASCII và TCP/IP.

8. Modbus RTU

Là một Modbus được sử dụng phổ biến nhất hiện nay. RTU hoạt động dựa trên nguyên tắc nhận và gửi tín hiệu thông qua các địa chỉ thanh ghi. RTU có thể kết hợp với phương thức truyền thông bằng đường truyền vật lý RS232 và RS485. RTU được mã hoá dưới dạng nhị phân, trong đó có 1 byte truyền thông và 1 byte dữ liệu. Tốc đọ truyền của byte truyền thông sẽ giao động từ 9600 baud đến 57600 baud.

Ưu điểm của RTU

• Tín hiệu được truyền trên 2 dây tín hiệu, khoảng cách truyền lớn lên đến 1200m, thuận lợi cho những địa điểm xa
• Giảm số lượng dây kết nối với PLC, tiết kiệm được Module mở rộng
• Độ ổn định cao, không bị nhiễu sóng, hạn chế tình trạng mất tín hiệu
• Kết nối được với các thiết bị khác nhau chỉ cần có cùng chuẩn RTU

Nhược điểm của RTU

• Tốc độ truyền tín hiệu còn nhiều hạn chế, thời gian truyền đi khá chậm
• Với các địa chỉ thanh ghi vẫn cần các PLC hoặc Scada có cấu hình mạnh thì mới có thể đọc được các địa chỉ thanh ghi

9. Modbus ASC II

ASC II là Modbus được mã hoá dưới dạng hexadecimal. Đây là một dạng chuẩn truyền thông có 2 byte truyền thông và 1 byte thông tin. Modbus loại này không cần thông qua các thiết bị thông minh khác vẫn có thể đọc được các gói tin một cách trực tiếp. Modbus ASC II có phương thức giao tiếp khác với Modbus RTU nên 2 loại này không thể giao tiếp được với nhau.

10. Modbus TCP/IP

Thêm một Modbus có nguyên tắc hoạt động khá giống với RTU, đó chính là TCP/IP. Điểm khác nhau duy nhất giữa 2 loại Modbus này đó chính là Modbus TCP/IP sử dụng phương thức truyền qua Internet. Đây được cho là phương thức được các nhà lập trình máy tính yêu thích và được sử dụng rộng rãi hiện nay.

11. Control Area Network (CAN)

Đầu tiên, CAN được biết đến là phát triển chung của hãng Bosch và Intel. Chúng phục vụ cho việc nối hệ thống mạng trên các phương tiện giao thông cơ giới. Ngày nay, CAN được hiểu là mạng điều khiển vùng cho phép các thiết bị đang hoạt động trong bus có thể giao tiếp được với nhau dễ dàng thông qua hệ thống 2 dây nối. Các thiết bị có cùng bus được gọi là các Node. Các Node này có thể lên đến số lượng rất lớn trong một phạm vi rộng mà vẫn đảm bảo được tốc độ truyền tín hiệu nhanh chóng và chính xác.

Đặc điểm của CAN được thể hiện qua:

• Kích thước tối đa của dữ liệu: 8 byte/frame
• Tốc độ tối đa khi truyền: 1-Mbps trong phạm vi 40m
• Phạm vi tối đa của đường truyền: 10-kbps trong phạm vi 6km
• Số Node tối đa: 70 Nodes

12. UART (Universal Asynchronous Receiver – Transmitter)

UART là từ viết tắt của cụm từ Universal Asynchronous Receiver – Transmitter. Đây là bộ mạch tích hợp được sử dụng để truyền dẫn dữ liệu nối tiếp từ máy tính đến các thiết bị ngoại vi. Từ đó, có thể thấy chức năng chính của loại thiết bị mạch này chính là truyền dữ liệu dưới dạng các bit. Trong UART, kết nối giữa hai thiết bị được thực hiện theo phương thức giao tiếp dữ liệu song song và giao tiếp dữ liệu nối tiếp.

Trong giao tiếp của UART, các thông số mà người dùng cần chú ý là:

• Baud rate (tốc độ baud ): là khoảng thời gian 1 bit được truyền đi. Chúng phải được cài đặt giống nhau ở tất cả phần gửi và nhận.
• Frame (khung truyền): Khung truyền quy định về mỗi lần truyền bao nhiêu bit
• Start bit: là bit đầu tiên được truyền đi trong 1 Frame. Đây là bit bắt buộc.
• Data: là dữ liệu cần truyền. Bit có trọng số nhỏ nhất là LSB được truyền trước, sau đó sẽ đến bit MSB.
• Parity bit: để kiểm tra dữ liệu truyền đã đúng chưa.
• Stop bit : là 1 hoặc các bit để báo rằng các bit đã được truyền xong. Thiết bị nhận tiến hành kiểm tra khung truyền để đảm bảo tính đúng đắn của dữ liệu và đây là bit bắt buộc.

13. HART (Highway Addressable Remote Transducer)

HART là từ viết tắt của Highway Addressable Remote Transducer. Đây là giao thức truyền thông tín hiệu dạng Digital trên cùng đường truyền tín hiệu Analog (4-20mA). HART hoạt động giữa nhiều thiết bị thông minh và hệ thống giám sát hoặc hệ thống điều khiển.

HART là giao thức truyền thông hai chiều. Cung cấp quyền truy cập dữ liệu ở các thiết bị hiện trường thông minh cùng hệ thống máy chủ. Một máy chủ có thể là thiết bị xách tay hoặc một chiếc máy tính để bàn được cài các phần mềm ứng dụng phù hợp để quản lý thiết bị, kiểm soát một nhà máy, quản lý an toàn hoặc hệ thống khác.

HART là giao thức truyền thông dạng chính/phụ (Master/Slaver). Tức là thiết bị tại hiện trường (hay slaver) chỉ có thể giao tiếp được với Master. HART được sử dụng trong những chế độ truyền thông khác nhau. Thực hiện truyền tải thông tin từ những cảm biến thông minh đến hệ thống điều khiển hay giám sát trung tâm.

14. BACnet (Building Automation and Control Network)

BACnet là từ viết tắt của Building Automation and Control (BAC) networks. Chính là giao thức truyền thông dành cho mạng Điều khiển và Tự động hóa tòa nhà. Chúng sử dụng giao thức ANSI, ASHRAE và ISO 16484-5 tiêu chuẩn.

BACnet được thiết kế để giao tiếp với hệ thống điều khiển và tự động hóa của các tòa nhà. Dùng cho các ứng dụng như thông giá, làm mát, sưởi ấm, điều khiển điều hòa không khí (HVAC), ánh sáng, kiểm soát truy cập và phát hiện cháy cùng các thiết bị liên quan.

Giao thức BACnet xác định những lớp liên kết hay lớp vật lý dữ liệu gồm ARCNET, BACnet/IP, Ethernet, BACnet/MSTP, BACnet/IPv6, Point-To-Point.

15. KNX (Konnex)

KNX (Konnex) là một trong những tiêu chuẩn quốc tế (ISO/IEC 14543-3). Đây cũng là một tiêu chuẩn của châu Âu (CENELEC EN 50090/CEN EN 13321-1) để đánh giá hệ thống quản lý và điều khiển tòa nhà thông minh. Tiêu chuẩn KNX được phát triển dựa trên nền ba tiêu chuẩn trước đó. Cụ thể là: EHS – European Home Systems Protocol, BatiBUS và EIB – European Installation Bus.

Các thiết bị có trong hệ thống tòa nhà thông minh KNX được liên kết nối tiếp nhau thông qua một dây cáp duy nhất BUS với điện áp là 24V DC. Mỗi một thiết bị trong mạng KNX sẽ được gán cho một địa chỉ riêng biệt. Các thiết bị nhận tín hiệu như công tắc, cảm ứng sự hiện diện, cảm ứng chuyển động,… nhận lệnh và chuyển tín hiệu điều khiển tới các bộ phận chấp hành là switch loader, dimmer,… để đóng mở các thiết bị như đèn, quạt, rèm cửa, bình nóng lạnh và các thiết bị điện khác theo điều khiển.

Công nghệ của nhà thông minh KNX hoạt động dựa theo cấu trúc điều khiển phân tán. Tức là không cần bộ điều khiển trung tâm nhưng những thiết bị trong hệ thống này đều có khả năng hoạt động và xử lý thông tin độc lập. Đảm bảo tính vận hành liên tục cho toàn hệ thống mà không phải phụ thuộc vào bất cứ thiết bị nào.

16. M-Bus (Meter-Bus)

M-Bus là cách để kết nối dữ liệu (cách giao tiếp) giữa hai hay nhiều thiết bị kết nối với máy tính. Ví dụ thực tế là kết nối giữa bộ xử lý máy tính và bộ nhớ hay một card màn hình để thực hiện giao tiếp với bộ nhớ.

Mục đích của Bus là giảm số lượng các bước cần thiết cho việc liên lạc giữa các thiết bị bằng cách thực hiện tất cả truyền thông qua một kênh dữ liệu. Nếu chỉ bao gồm hai thành phần phần cứng giao tiếp qua đường dây thì nó được gọi là cổng phần cứng.

Một BUS được đặc trưng bằng số lượng thông tin được truyền đi cùng một lúc. Số lượng này thông tin này thể hiện bằng các bit và tương ứng với số lượng đường vật lý mà dữ liệu đang được gửi đi cùng một lúc. Một dây ribbon 32 dây có thể truyền được 32 bit song song. Thuật ngữ “chiều rộng” là để chỉ số bit mà một BUS có thể truyền đi cùng một lúc.

Ngoài ra, tốc độ của BUS còn được xác định bởi tần số của nó, được thể hiện bằng Hertz, là số lượng gói dữ liệu được gửi hay nhận mỗi giây. Mỗi lần dữ liệu được gửi hoặc nhận sẽ được gọi là chu kỳ.

17. EtherCAT (Ethernet for Control Automation Technology)

EtherCAT là một dạng mạng mở Ethernet Master/Slave thời gian thực và được phát triển bởi Beckhoff. Hiện nay nó là chuẩn mở đang được quản lý bởi EtherCAT technology group. EtherCAT thực hiện thiết lập giới hạn cho hiệu suất thời gian thực vì loại này này có thể xử lý 1000 I/O phân tán trong 30 µs hoặc lên đến 100 trục trong 100 µs dùng cáp sợi quang hoặc cáp xoắn. EtherCAT có ưu điểm là hỗ trợ dòng cấu trúc đơn giản, có chi phí thấp, cơ cấu cây hoặc thả dòng mà không yêu cầu cấu trúc mở rộng.

Bên cạnh đó, cấu trúc liên kết sao cổ điển có chi phí cao hơn thì vẫn có thể được sử dụng. .

18. ProfiNet (Process Field Net)

Profinet hay thường được viết thành là PROFINET là từ viết tắt cho cụm Process Field Net. Đây là một tiêu chuẩn kỹ thuật công nghiệp để thực hiện việc truyền dữ liệu qua Ethernet công nghiệp. Mục đích thiết kế để thu thập dữ liệu từ, điều khiển thiết bị trong các hệ thống công nghiệp. Chúng có sức mạnh đặc biệt trong việc cung cấp dữ liệu trong điều kiện hạn chế về thời gian chặt chẽ (theo thứ tự là 1ms trở xuống). Tiêu chuẩn này được duy trì và hỗ trợ bởi PROFIBUS & PROFINET International (PI). Đó là một tổ chức có trụ sở tại Karlsruhe của nước Đức.

Ưu điểm của loại truyền thông profinet:

• Hiệu năng: Tự động hóa ở mọi thời gian thực.
• An toàn trong mọi điều kiện
• Thực hiện phân tích nhanh chóng và khả năng xử lý vấn đề hiệu quả
• Đầu tư hiệu quả: trong việc tích hợp liền mạch nhiều hệ thống fieldbus.

19. ProfiBus (Process Field Bus)

PROFIBUS – Process Field Bus là một chuẩn cho truyền thông Fieldbus dùng trong kỹ thuật tự động hóa. Chúng được phát triển lần đầu ở năm 1989 bởi BMBF (là một phòng giáo dục và nghiên cứu của Đức) và sau đó đã được sử dụng bởi Siemens. Trong sản xuất, các ứng dụng tự động hóa tòa nhà, tự động hóa quá trình công nghiệp, các mạng trường nối tiếp (serial fieldbus) có thể hoạt động như một hệ thống truyền thông và trao đổi thông tin giữa những hệ thống tự động hóa và thiết bị hiện trường phân tán. Chuẩn này cho phép thiết bị của nhiều nhà cung cấp khác nhau giao tiếp được với nhau mà không cần điều chỉnh lại giao diện đặc biệt.

Họ PROFIBUS hiện có 3 kiểu giao thức là: PROFIBUS DP, PA, FMS trong đó được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay chính là PROFIBUS-DP.

20. CC-Link

CC-Link là một mạng lưới Fieldbus xử lý được cả hai chu kỳ dữ liệu I/O dữ liệu và những dữ liệu tham số mạch hở với tốc độ nhanh. CC-Link được phát triển bởi Mitsubishi. Và ngày nay, mạng đang được quản lý bởi CC-Link Partner Association (CLPA) và là mạng phổ biến của Châu Á. Mạng này được sử dụng cho các ứng dụng chú trọng vào thời gian dựa trên các công nghệ tự động của hãng Mitsubishi. CC-Link đã được chứng nhận bởi CLPA.

CC-Link là một Fieldbus cho mạng truyền thông tốc độ cao giữa những bộ điều khiển và thiết bị trường thông minh như cảm biến và bộ truyền động, I/Os. Trong những mạng lưới với hơn 65 trạm, mạng cung cấp khả năng truyền thông thực tế mà không cần lặp lại. CC-Link cung cấp yếu tố truyền thông cho hoạt động sản xuất tích hợp và hiệu quả hay quá trình cơ sở thông qua cáp đơn.

22. DeviceNet

Đây là mạng bus hệ thống mở được phát triển dựa theo công nghệ CAN. Mạng được thiết kế để kết nối với những thiết bị cấp chấp hành như đầu đọc mã vạch, cảm biến, công tắc, màn hình bảng điều khiển,… Với các bộ điều khiển cấp cao hơn thí dụ như PLC qua nền tảng giao thức là CAN. Giao thức này có thể hỗ trợ lên tới 64 điểm và hỗ trợ tối đa là 2048 thiết bị.

Ưu điểm của giao thức này là giảm được chi phí đường dây bằng việc tích hợp tất cả trên cáp bốn dây. Cụ thể bao gồm cả dữ liệu và nguồn cấp và có thể cấp trực tiếp cho những thiết bị chấp hành. Do đó, nó làm giảm điểm kết nối vật lý. Mạng này sử dụng phổ biến trong những ngành công nghiệp ô tô và bán dẫn.

23. ControlNet

Đây là mạng điều khiển sử dụng giao thức truyền thông công nghiệp chung là CIP. Dùng để kết hợp chức năng của cả hai mạng ngang hàng và mạng I/O. Mạng này được kết hợp giữa (DH +) và I/O từ xa. Nó được dùng để truyền dữ liệu theo thời gian thực giữa I/O hay bộ xử lý trên cùng một mạng.

Mạng có thể giao tiếp tối đa 99 điểm với tốc độ thực hiện 5.000.000bit/s. Được sử dụng trên thiết bị chấp hành và điều khiển trong hệ thống tự động hóa công nghiệp.

25. Gateway

Gateway là một phần tử không nhất thiết phải xuất hiện trong một giao tiếp H.323. Nó đóng vai trò là một phần tử cầu nối và chỉ thực hiện chức năng vào một cuộc gọi khi có sự chuyển tiếp giữa mạng H.323 (mạng LAN hay Internet) sang mạng phi H.323 (mạng chuyển kênh hay PSTN). Một Gateway có thể kết nối vật lý được với một hoặc nhiều mạng IP hay với một hoặc nhiều mạng chuyển mạch kênh. Một Gateway nói chung bao gồm: Gateway báo hiệu, Gateway điều khiển truyền tải kênh thoại, Gateway truyền tải kênh thoại.

26. Internet Protocol Suite (TCP/IP)

Internet Protocol Suite là tập hợp các giao thức thực thi protocol stack (có thể hiểu là chồng giao thức) mà Internet chạy trên đó. Các giao thức này đôi khi được gọi là bộ giao thức TCP/IP. TCP và IP là các giao thức quan trọng của Internet Protocol Suite — Transmission Control Protocol (TCP) cùng Internet Protocol (IP). Internet Protocol Suite tương tự một mô hình OSI nhưng chúng có một số khác biệt và không phải tất cả các lớp layer đều tốt.

27. TCP (Transmission Control Protocol)

Transmission Control Protocol (TCP) là một giao thức cốt lõi trong Internet Protocol Suite. Transmission Control Protocol bắt nguồn từ hoạt động thực thi mạng để bổ sung cho Internet Protocol. Do vậy, Internet Protocol Suite thường được xem như là TCP/IP. TCP cung cấp phương thức phân phối một luồng octet (là khối dữ liệu có kích thước 8 bit) thông qua mạng IP. Đặc điểm cốt lõi của TCP đó là khả năng đưa lệnh và kiểm tra lỗi. Tất cả ứng dụng Internet lớn hiện nay như World Wide Web, truyền file hay email đều dựa vào TCP.

28. IP (Internet Protocol)

Internet Protocol (IP) là giao thức chính của Internet protocol suite để thực hiện chuyển tiếp dữ liệu qua mạng. Chức năng định tuyến trong Internet Protocol về cơ bản là giúp thiết lập Internet. Trước đây, giao thức IP là datagram service không có kết nối trong TCP ban đầu. Do vậy, Internet protocol suite cũng được gọi là TCP/IP.

29. SQL (Structured Query Language)

SQL – Structured Query Language là ngôn ngữ truy vấn dữ liệu. SQL được xem là ngôn ngữ chung của bất cứ hệ thống CSDL quan hệ (RDBMS) nào cũng cần phải đáp ứng. Điển hình là: SQL Server, Oracle Database,, MySQL… SQL thực hiện quản lý hiệu quả, truy vấn thông tin nhanh và bảo trì thông tin dễ dàng hơn.

30. Web Server

Xét về khía cạnh phần cứng thì một web server là một máy tính dùng để lưu trữ các file thành phần của một website. Đó là các tài liệu HTML, file ảnh, CSS, file JavaScript. Và có thể thực hiện phân phát chúng tới các thiết bị của người dùng cuối (hay end-user). Web server kết nối với mạng Internet và có thể thực hiện truy cập tới bằng việc thông qua một tên miền.

Xét về khía cạnh phần mềm thì một web server sẽ bao gồm một số phần thực hiện điều khiển cách người dùng web truy cập tới những file được lưu trữ trên một HTTP server (còn gọi là máy chủ HTTP). Một HTTP server là một phần mềm có khả năng hiểu được các URL (địa chỉ web) và HTTP (là giao thức trình duyệt để xem các trang web).

31. HTTP (Hypertext Transfer Protocol)

HTTP – Hypertext Transfer Protocol là nền tảng giao tiếp dữ liệu của World Wide Web. Siêu văn bản – hypertext là một văn bản có cấu trúc dùng các siêu liên kết giữa những node chứa văn bản. HTTP là một giao thức ứng dụng của hệ thống thông tin hypermedia (hay siêu phương tiện) phân tán và kết hợp. Cổng mặc định của nền tảng là 80 và 443 và hai cổng này đều được bảo mật.

32. FTP (File Transfer Protocol)

FTP – File Transfer Protocol là một cổng giao thức phổ biến nhất được dùng cho mục đích truyền file trên mạng Internet và trong những mạng riêng. Cổng mặc định của nền tảng là 20/21. Với giao thức này thì các máy client trong mạng có quyền truy cập tới máy chủ FTP để gửi hay lấy dữ liệu. Điểm nổi bật của nó là người dùng có khả năng truy cập vào máy chủ FTP để thực hiện truyền và nhận dữ liệu dù đang ở khoảng cách địa lý xa.

33. OPC (OLE for Process Control)

OPC – OLE for Process Control, trong đó OLE là viết tắt của Object Linking and Embedding. Đây là 1 chuẩn giao tiếp dữ liệu của các phần mềm. Và theo cơ chế client-server, được dùng rộng rãi trong công nghiệp. Chúng nhằm để đảm bảo tính tương thích và linh hoạt giữa các thành phần. Chúng có xuất xứ từ nhiều hãng sản xuất khác nhau.
Cấu trúc của chuẩn: PLC -> các phần mềm driver – OPC Server -> OPC Client – SCADA software.

34. VNC (Virtual Network Computing)

VNC – Virtual Network Computing là công nghệ kỹ thuật dùng để chia sẻ các giao diện màn hình từ xa. VNC giúp người dùng hiển thị màn hình của máy tính hay màn hình của hệ thống ở xa ngay ở trên máy tính hiện tại của họ. Và có thể điều khiển thao tác thông qua kết nối mạng. Tính năng này rất tiện lợi cho người quản trị viên ở xa. Có thể truy cập vào màn hình giám sát từ mọi nơi để quản lý, theo dõi và giám sát.

35. VPN (Virtual Private Network)

VPN – Virtual Private Network (hay mạng riêng ảo). Cho phép người sử dụng thiết lập mạng riêng ảo với loại mạng khác trên Internet. VPN có thể được dùng để truy cập đến các trang web bị hạn chế quyền truy cập về mặt vị trí địa lý. Bảo vệ những hoạt động duyệt web của người dùng khỏi sự tò mò trên mạng Wifi cộng đồng bằng cách xây dựng mạng riêng ảo cho bạn.

Về cơ bản, VPN sẽ chuyển tiếp tất cả các lưu lượng network traffic của người dùng tới hệ thống. Chính là nơi mà có thể truy cập từ xa những tài nguyên mạng cục bộ và thông qua việc kiểm duyệt Internet (Internet censorship). Hầu hết trên những hệ điều hành hiện nay đều tích hợp hỗ trợ VPN.

36. Message Queuing Telemetry Transport (MQTT)

MQTT được hiểu là một giao thức truyền thông tin tín hiệu dạng Publish/Subscribe. MQTT được sử dụng nhiều nhất cho các thiết bị IoT. Đặc điểm của MQTT chính là tín hiệu được truyền đi với băng thông thấp, đảm bảo được độ tin cậy rất cao và sử dụng trong mạng lưới ổn định.

Chính bởi được sử dụng với băng thông thấp nên dù sử dụng trong môi trường có độ trễ cao nhưng MQTT vẫn là giao thức được sử dụng nhiều nhất trong các ứng dụng M2M. Chính bởi đặc điểm ưu việt đó mà các thiết bị hiện đại nhất hiện nay trong lĩnh vực truyền thông đều hỗ trợ giao thức MQTT.

37. Simple Network Management Protocol (SNMP)

SNMP được hiểu là giao thức tầng ứng dụng, giao thức truyền thông được xây dựng với nhiệm vụ quản lý và giám sát các thiết bị mạng cùng chức năng của mạng. SNMP cung cấp đầy đủ các ngôn ngữ chung cho các thiết bị mạng. Sau đó chuyển tiếp thông tin quản lý trong môi trường single-vendor và multi-vendor tại mạng LAN và mạng WAN. Hiện nay, SNMP được nâng cấp với nhiều cải tiến về độ bảo mật, mã hoá tin nhắn, bảo vệ các gói hệ thống khi truyền tín hiệu.

38. Short Message Service (SMS)

SMS được đĩnh nghĩa là giao thức viễn thông hay gọi tên đơn giản là tin nhắn. Chúng cho phép người dùng gửi thông điệp dưới dạng văn bản ngắn qua hệ thống mạng không dây. Tin nhắn tại mỗi quốc gia sẽ có quy định về độ dài ngắn khác nhau. Cụ thể tại Việt Nam, tiếng Việt có dấu thì sẽ là 70 ký tự/1 tin nhắn, tiếng Việt không dấu sẽ là 160 ký tự/1 tin nhắn.

SMS hoạt động dựa trên 3 công nghệ mạng lớn nhất hiện nay là GSM, CDMA và TDMA. SMS hiện nay có mặt trên tất cả các nền tảng điện thoại di động, PDA không dây. SMS như một vị cứu tinh đối với những vùng không có kết nối Internet nhưng mạng điện thoại vẫn kết nối được. Lúc đó thông tin vẫn sẽ được truyền đi.

39. Email

Email được biết đến là phương thức truyền tin dưới dạng văn bản phong phú. Chúng được thực hiện với những người có thiết bị điện tử thông minh và mạng Internet. Hệ thống email hiện nay hoạt động dựa trên một mô hình lưu và chuyển tiếp duy nhất. Các máy tính hoạt động sẽ tự động chấp nhận, chuyển tiếp, phân bổ và lưu lại những thư điện tử vào hệ thống. Email như một trợ thủ đắc lực trong cuộc sống. Giúp con người giải quyết được nhiều vấn đề. Chúng được sử dụng phổ biến tại các trường học, cơ quan với hình thức kính trọng.

40. General Packet Radio Service (GPRS)/GSM

GPRS được định nghĩa là dịch vụ vô tuyến gói tổng hợp. Được phát triển trên hệ thống thông tin toàn cầu GSM. GPRS thực chất là hệ thống mạng di động 2.5G. Hệ thống này cho phép việc truyền dữ liệu của người sử dụng đi một cách hiệu quả nhất giữa điện thoại di động và mạng truyền số liệu.

41. Global Positioning System (GPS)

Quá đỗi quen thuộc trong cuộc sống của chúng ta. GPS là hệ thống định vị toàn cầu cho biết vị trí chính xác của các vệ tinh nhân tạo. Hệ thống này hoạt động dựa trên nguyên lý tại 1 điểm trên mặt đất. Khi xác định được khoảng cách từ điểm đó đến 3 vệ tinh thì toạ độ của điểm đó cũng sẽ được tính ra và hiển thị trên hệ thống.

GPS được sản xuất và đảm bảo bởi Bộ Quốc Phòng Hoa Kỳ. GPS được sử dụng hoàn toàn miễn phí trên toàn thế giới. Ngoại trừ khối Liên minh Châu Âu đang sử dụng hệ thống định vị Galileo.

42. Geographic Information Systems (GIS)

GIS được biết đến là hệ thống thông tin địa lý sử dụng dữ liệu đầu vào. Chúng phân tích để cho ra các cơ sở dữ liệu đầu ra của địa lý không gian. GIS như một phát minh vĩ đại, trợ giúp con người trong việc thu nhận, lưu trữ, quản lý, giải quyết, phân tích và hiển thị các thông tin về mặt không gian một cách chính xác nhất. Từ đó giải quyết được hầu hết các vấn đề thông tin của con người đặt ra. Trong ngành công nghiệp, GIS được ứng dụng nhiều nhất trong việc quản lý hệ thống lớn. Thường là nơi có nhiều trạm, nhà máy, xí nghiệp,… Điển hình là hệ thống trạm BTS trên toàn quốc.

Như vậy, bài viết trên đây của chúng tôi đã cung cấp đầy đủ cho các bạn về các chuẩn giao tiếp và các giao thức truyền thông trong công nghiệp. Khi nắm vững được 42 chuẩn giao tiếp và giao thức truyền thông sẽ giúp ích được cho các bạn trong công việc cũng như cuộc sống. Các bạn hãy đọc và ghi nhớ những kiến thức bổ ích này nhé!