SDI-12 - SDI-12

Эта статья о стандарте SDI-12. Общие сведения о последовательных интерфейсах см. последовательная связь.

SDI-12 (Последовательный цифровой интерфейс со скоростью 1200 бод) - это протокол асинхронной последовательной связи для интеллектуальных датчиков, контролирующих данные об окружающей среде. Эти инструменты, как правило, маломощные (12 вольт), используются в удаленных местах и ​​обычно обмениваются данными с регистратором данных или другим устройством сбора данных. Протокол следует конфигурации «ведущий-ведомый», при которой регистратор данных (регистратор SDI-12) запрашивает данные от интеллектуальных датчиков (датчиков SDI-12), каждый из которых имеет уникальный адрес.[1]

История

Первая версия SDI-12 была выпущена в 1988 году. Она была разработана коалицией, в которую вошли Гидрологический инструментальный комплекс (HIF) Геологической службы США и группа частных компаний.[2]

Спецификация SDI-12 поддерживается некоммерческой корпорацией SDI-12 Support Group. Последнее обновление (версия 1.4) было выполнено в мае 2017 года.[3]

Объем

Версия 1.4 SDI-12 определяет:

  • Команды большого объема (aHA! Для ASCII и aHB! Для двоичного формата), которые позволяют возвращать до 999 параметров с датчика.
  • Команды метаданных (aIM!), Которые предоставляют информацию метаданных об измерении, такую ​​как имя параметра и единицы измерения.

Версия 1.3 SDI-12 определяет:

  • Характеристики электрических интерфейсов, такие как количество проводников, логические уровни и переходы напряжения, а также полное сопротивление линии.
  • Протокол связи, такой как средства установления контакта с определенным адресом (датчиком), набор команд измерения, поведение датчика, формат байтового кадра и разрешенные символы.
  • Требования по времени, такие как длительность состояния перерыва, используемого для пробуждения датчиков, минимальное время между сообщениями и время до перехода датчика в состояние низкого энергопотребления.

Стандарт содержит рекомендации по защите от переходных процессов и не требует использования специального разъема.

Преимущества

Документ спецификации описывает ряд преимуществ, включая:

  • Взаимозаменяемость датчиков без перепрограммирования устройств сбора данных
  • Питание на датчики осуществляется через интерфейс
  • Возможность реализовать алгоритмы самокалибровки внутри самого датчика и использовать недорогие EEPROM для хранения информации
  • Применимость обучения в SDI-12 для различных датчиков и регистраторов данных

Спецификация SDI-12 находится в открытом доступе.

Подробности

Связь происходит по одной линии данных в полудуплекс. Система цифровой адресации позволяет SDI-Recorder связываться с 62 отдельными датчиками. Ответит только предварительно настроенный датчик, соответствующий этому адресу (рукопожатие). Другие датчики на той же линии не будут реагировать до вызова и обычно остаются в «спящем режиме» (режиме низкого энергопотребления) до вызова.

Электрически протокол представляет собой трехпроводное цифровое соединение: данные, земля и 12 В. Сигнал данных, использующий логические уровни 5 В, аналогичен RS-232 с тем же асинхронным байтовым кодированием. Встроенные данные доступны для чтения человеком, поскольку данные передаются в формате ASCII.

Все коммуникации SDI-12 передаются в формате ASCII со скоростью 1200 бод с 7 битами данных и битом четности. Стандарт также определяет протокол связи, который позволяет датчикам оставаться в состоянии сна с низким энергопотреблением, пока они не будут разбужены последовательным сигналом прерывания, отправленным мастером. Первый символ каждой команды - это уникальный адрес датчика, который указывает, с каким датчиком регистратор хочет установить связь. Другие датчики на шине SDI-12 игнорируют команду и возвращаются в режим ожидания с низким энергопотреблением. Протокол также определяет механизм повтора для предотвращения любого повреждения данных. CRC были введены в протокол SDI-12 с выпуском версии 1.3.

Приложения

Протокол чаще всего поддерживается гидрографическими датчиками (уровня и расхода), датчиками качества воды, метеорологическими приборами, влажностью почвы и физиологией растений.[4] Менее распространены датчики для измерения солнечной радиации, наклона (инклинометры) и других геофизических параметров, но они также известны как поддерживаемые.[4]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «СОИ-12». SDI-12 Support Group, Inc.
  2. ^ "История". SDI-12 Support Group, Inc.
  3. ^ «Группа поддержки СОИ-12». www.sdi-12.org. Получено 2017-05-30.
  4. ^ а б «Известные компании, производящие датчики SDI12». SDI12. 2017-04-27. Получено 2017-06-06.

внешняя ссылка