“速記”海量工業協議的好辦法，建議收藏！
相信一提到工業物聯網(IIoT)通信協議，大家都能隨意的信手拈來幾個，比如RS-232、RS-485.又比如DeviceNet、Modbus RTU、Modbus TCP、Ethernet/IP、PROFINET，再或者TCP、UDP、OPC UA、MQTT，但是它們之間有什么區別和聯系呢?剪不斷理還亂!下面帶大家撥開迷霧見云天，此文建議大家收藏!
新手要快速掌握眾多協議的區別與聯系，首先得了解一個東西，它就是“OSI模型”。
OSI(開放式系統互聯)模型是一種通信協議的標準化參考模型，由國際標準化組織(ISO)在1984年發布，旨在為計算機和通信設備提供通用的參考框架，以實現不同廠商之間的互通性和互操作性。該模型將計算機網絡通信分為七個層次，每個層次提供不同的功能和服務，從下層到上層逐漸抽象和封裝數據，并且每層之間通過接口定義了標準化的協議和服務，使得不同廠商的設備可以相互通信。
OSI模型在工業物聯網中也有著重要的作用，因為在IIoT的應用中，設備之間需要進行數據交換和通信，而通信協議的選擇和實現都要遵循OSI參考模型的原則。例如，現場總線通信協議如Profibus、Foundation Fieldbus等都是基于OSI參考模型設計的，它們在不同的OSI層次上執行不同的功能，并且具有一定的互操作性。
此外，在工業物聯網應用中，也會涉及到以太網、TCP/IP、HTTP、MQTT等標準化協議，這些協議也是基于OSI參考模型設計的，它們的不同層次和功能也與OSI參考模型緊密相關。因此，OSI模型是工業物聯網中非常重要的標準化參考模型，它為工業物聯網設備的通信和交互提供了指導和支持。
七個層次分別是：
1.物理層(Physical Layer)：負責傳輸原始比特流，定義了電器、物理設備和傳輸媒介的特性，如電壓、電流、編碼和物理接口等。
2.數據鏈路層(Data Link Layer)：負責數據的幀同步、流控制和差錯校驗等，它的主要任務是將原始比特流轉換為具有邏輯意義的數據幀。
3.網絡層(Network Layer)：負責在源主機和目標主機之間選擇合適的路徑，并通過路由器進行數據包轉發和尋址，實現不同網絡之間的互聯互通。
4.傳輸層(Transport Layer)：提供端到端的可靠數據傳輸，包括數據的分段、傳輸控制、差錯恢復和流量控制等。
5.會話層(Session Layer)：負責建立、管理和維護應用程序之間的會話和連接，包括會話的建立、維護和終止等。
6.表示層(Presentation Layer)：負責數據的格式轉換、加密解密、壓縮解壓縮和數據描述等，使得不同系統之間可以正確解釋數據。
7.應用層(Application Layer)：為用戶提供各種網絡應用服務，如電子郵件、文件傳輸、遠程登錄和網頁瀏覽等。
說了那么多，下面才是我們的重點!敲黑板了!在工業自動化領域中，通信協議通常也可以被劃分為多個層次，其中一些層次與 OSI 參考模型的層次相對應，如下所示：
1. 物理層(Physical Layer)：負責傳輸數據信號，常用的工業物理層協議包括 RS-232、RS-485、Profibus PA、Foundation Fieldbus 等。
2. 數據鏈路層(Data Link Layer)：負責將數據分幀、差錯檢測和糾正、流量控制等，常用的工業數據鏈路層協議包括 Profibus DP、DeviceNet、Modbus RTU 等。
3. 網絡層(Network Layer)：負責將數據包從源地址傳輸到目標地址，通過路由器進行數據包轉發和尋址等，常用的工業網絡層協議包括 Modbus TCP、Ethernet/IP、PROFINET 等。
4. 傳輸層(Transport Layer)：提供可靠的端到端的數據傳輸，常用的工業傳輸層協議包括 TCP、UDP、ISO Transport Service on top of TCP (ISO over TCP) 等。
5. 會話層(Session Layer)：負責建立、管理和維護應用程序之間的會話和連接，常用的工業會話層協議包括 OPC UA、MQTT 等。
6. 表示層(Presentation Layer)：負責數據格式轉換、加密解密、壓縮解壓縮等，常用的工業表示層協議包括 OPC UA、DDS 等。
7. 應用層(Application Layer)：為用戶提供各種網絡應用服務，常用的工業應用層協議包括 OPC UA、Modbus TCP、PROFINET IO、Ethernet/IP 等。
需要注意的是，工業協議的分類方式和層次劃分并非完全統一，不同廠商和組織也可能使用不同的劃分方式和層次。以上僅是一種常見的分類方式。
