如何擴(kuò)展RS485的通信距離？這些方法可行！

RS-485是工業(yè)控制、電力通訊、智能儀表等領(lǐng)域常用的通信接口，使用一對(duì)雙絞線進(jìn)行差分傳輸，其中一根線定義為A，另一個(gè)定義為B，其理論通訊距離可達(dá)1200米。但現(xiàn)場(chǎng)通信環(huán)境往往是導(dǎo)致實(shí)際傳輸距離與理論傳輸距離差異較大的重要因素。RS-485通信距離影響因素主要有驅(qū)動(dòng)芯片、線纜類型、線纜材質(zhì)、通信速率、接線方式、環(huán)境干擾等。

盡管我們能通過(guò)選用高性能的驅(qū)動(dòng)芯片、帶屏蔽的雙絞線、增加終端電阻及降低通信速率等方法，盡可能地延長(zhǎng)RS-485的通信距離，但是這個(gè)距離一般也不會(huì)比理論值高出多少。那么這時(shí)候就需要使用其他方法來(lái)突破距離限制。要增加RS-485通信距離，可以通過(guò)增加中繼的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。中繼主要可以分為有線中繼和無(wú)線中繼兩種方式。

有線中繼

RS-485有線中繼器是一種可以將兩條RS-485總線連接的橋接設(shè)備，RS-485中繼器可以自動(dòng)判斷橋接兩端總線狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)橋接兩端收發(fā)狀態(tài)的自動(dòng)切換，降低收發(fā)過(guò)程中的傳輸延遲。

RS-485中繼器可以有效地抑制閃電（LIGHTNING）和ESD，提供每線600W的雷擊浪涌保護(hù)功率，以及各種原因在線路上產(chǎn)生的浪涌電壓和瞬態(tài)過(guò)壓，并且極小的極間電容保證了RS-422/RS-485接口的高速傳輸，從而保護(hù)485總線的穩(wěn)定性。

RS-485中繼器的隔離DC/DC模塊，可以將兩端的電源完全隔離?？梢杂行У貙?85總線相互隔離，防止共地干擾。

此外，使用RS-485中繼器可以適當(dāng)減小每級(jí)傳輸線長(zhǎng)度，從而提高傳輸速率。

無(wú)線中繼

無(wú)線中繼意味著在兩個(gè)RS-485設(shè)備之間進(jìn)行的數(shù)據(jù)交互不再使用RS-485總線直接連接，而是使用一種無(wú)線設(shè)備將兩者連接起來(lái)。

使用無(wú)線數(shù)傳電臺(tái)作為RS-485無(wú)線中繼設(shè)備

無(wú)線數(shù)傳電臺(tái)作為一種通訊媒介，它提供某些特殊條件下專網(wǎng)中監(jiān)控信號(hào)的實(shí)時(shí)、可靠的數(shù)據(jù)傳輸，具有成本低、安裝維護(hù)方便、繞射能力強(qiáng)、組網(wǎng)結(jié)構(gòu)靈活以及覆蓋范圍遠(yuǎn)等特點(diǎn)，適合點(diǎn)多而分散、地理環(huán)境復(fù)雜等場(chǎng)合，可與PLC、RTU、雨量計(jì)、液位計(jì)等數(shù)據(jù)終端相連接。

①使用LoRa方案的無(wú)線數(shù)傳電臺(tái)

通信距離遠(yuǎn)：可以做到在100mW功率下5km的通信距離擴(kuò)展，僅需兩臺(tái)收發(fā)設(shè)備就能實(shí)現(xiàn)4臺(tái)有線中繼才能達(dá)到的通信距離。

方便設(shè)備連接：由于電磁波的全方向性，設(shè)備的連接可以擺脫傳統(tǒng)有線設(shè)備連接方式，不必遵循串行連接的布線方式，一個(gè)主設(shè)備可以同時(shí)連接通信范圍內(nèi)的所有設(shè)備，實(shí)現(xiàn)星型網(wǎng)絡(luò)連接。億佰特E95M-DTU(400SL22-485) 這款無(wú)線數(shù)傳電臺(tái)還支持無(wú)線中繼模式，可以實(shí)現(xiàn)多級(jí)中繼組網(wǎng)，有效擴(kuò)展通信距離，實(shí)現(xiàn)超遠(yuǎn)距離通信。

此外，通過(guò)LoRa調(diào)制無(wú)線通信方式，每一包數(shù)據(jù)完整接收后才會(huì)向485總線輸出數(shù)據(jù)，由于數(shù)據(jù)包的長(zhǎng)短不一，以及無(wú)線通信距離等因素影響，每一包數(shù)據(jù)都存在不同程度的延遲。

②使用4G方案的無(wú)線數(shù)傳電臺(tái)

通信范圍廣：依托于4G網(wǎng)絡(luò)，可以實(shí)現(xiàn)入網(wǎng)即可用的狀態(tài)，在4G網(wǎng)絡(luò)廣泛覆蓋的城市和農(nóng)村，可以實(shí)現(xiàn)超遠(yuǎn)距離通信。

設(shè)備數(shù)據(jù)可監(jiān)控：4G DTU在通信過(guò)程中需要將數(shù)據(jù)上傳到服務(wù)器中，再由服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)給接收設(shè)備，通信數(shù)據(jù)可以記錄在服務(wù)器中，方便進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

設(shè)備需聯(lián)網(wǎng)使用：因?yàn)橐劳杏?G網(wǎng)絡(luò)，設(shè)備需要安裝在可以連接4G網(wǎng)絡(luò)的位置，不適合空曠無(wú)人的區(qū)域使用。

設(shè)備需要繳納入網(wǎng)費(fèi)用：現(xiàn)有4G物聯(lián)網(wǎng)供應(yīng)商會(huì)收取物聯(lián)網(wǎng)流量費(fèi)，用戶需要繳納流量費(fèi)才能使用設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)功能。

綜上所述，我們可以通過(guò)選用高性能的驅(qū)動(dòng)芯片、帶屏蔽的雙絞線、增加終端電阻、降低通信速率等方法來(lái)延長(zhǎng)485的通信距離。若通信距離仍不理想，可以通過(guò)中繼方式來(lái)擴(kuò)展485通信距離。

產(chǎn)品推薦

E95M-DTU(400SL22-xxx)具有多種傳輸方式，工作在(410.125MHz～493.125MHz）頻段（默認(rèn)433MHz），電臺(tái)提供透明 RS485/RS232/TTL 接口，采用塑料殼體，導(dǎo)軌式安裝結(jié)構(gòu)，支持8～28V（DC）寬電壓電壓輸入。LoRa擴(kuò)頻技術(shù)將帶來(lái)更遠(yuǎn)的通訊距離，且具抗干擾能力強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。