通讯方式优缺点对比分析(有线无线载波)

常见通讯方式优缺点对比,RS485、短距离无线、电力载波对比

一、数据采集方式介绍

近几年数据信息采集系统的快速发展和广泛应用，得益于通讯技术的不断进步，目前已形成有线通讯和无线通讯齐头并进的发展模式，根据各自特点分别在不同领域的信息采集系统建设中得到了广泛应用，主要有RS485方式、CAN总线方式、网络宽带、电力载波方式、远程无线方式（GPRS、3G）、短距离无线方式（2.4Gzigbee、433小无线、wifi、蓝牙）等，各种通讯方式均有特点的应用环境，

1.1 485方式

RS485有两线制和四线制两种接线，四线制只能实现点对点的通信方式，现很少采用，现在多采用的是两线制接线方式，这种接线方式为总线式拓朴结构，传输距离一般在1~2km以下为最佳，如果超过距离加"中继"可以保证信号不丢失，而且结点数有限制，结点越多调试起来稍复杂，是目前使用最多的一种抄表方式，后期维护比较简单。常见用于串行方式，经济实用。 1.2 MBus方式

2线制抄表方式（通过窃电方式可以从总线取电），传输距离在4km以下，带结点数不超过300，易于排错，可以拓扑结构布线，对外提供电源，通讯稳定。传输速率：300Bps—9600Bps；

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1.3 CAN方式

最高速度可达1Mbps，在传输速率50Kbps时，传输距离可以达到1公里。在10Kbps速率时，传输距离可以达到5公里。一般常用在汽车总线上，可靠性高。

1.4 ADSL方式

基于TCP/IP 或UDP协议，将抄表数据发送到固定ip，利用电信/网通现有的布线方式，速度快，性能比较可以，缺点是不适合在野外，设备费用投入较大，对仪表通讯要求高。 1.5电力载波方式

利用现有电力线，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术。由于使用坚固可靠的电力线作为载波信号的传输媒介，因此具有信息传输稳定可靠，路由合理、可同时复用远动信号等特点，不需要线路投资的有线通信方式，但是开发费用高，调试难度大，易受用电环境影响，通讯状况用户的用电质量关系紧密。

1.6远程无线方式

以移动或联通的现有网络为基础，通过TCP/IP或UDP协议，将数据发送到固定IP中，其特点是无线方式，通讯费用低。缺点是如果网络不稳定将导致通讯不正常，适合于实时性不高的产品。但网络覆盖面全，基本市区各地都能正常的进行通讯 1.7短距离无线方式

基于免费频段，传输距离不超过1km，不需要第三方支持，开发难度适中，但是通讯可靠性一般，极易受外界环境干扰。 1.8各类通讯方式的对比

类型 485方式 MBus方式 CAN方式 电力载波 GPRS方式 无线方式

可靠性 高 高 高 中 中 低

抗干扰性 开发难度 前期投入 维护费用

强 强 强 中等 中等 低

低 中 高 高 中 中

低 中 高 高 中 中

低 低 高 高 低 低

传输距离 1-2KM 4KM以下 1-5KM 500M 无限制 1KM

双工通讯

是 是 是 是 是 是

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网络抄表 高 高 中 中 低 无限制 是

二、常用通讯方案介绍 2.1 RS485通讯

RS-485总线为我们所熟知的布线方案，它广泛的应用在通讯距离为几十米到上千米的系统中。RS-485采用平衡发送和差分接收，因此具有抑制共模干扰的能力。加上总线收发器具有高灵敏度，能检测低至200mV的电压，故传输信号能在千米以外得到恢复。 RS-485采用半双工工作方式，任何时候只能有一点处于发送状态，因此，发送电路须由使能信号加以控制。RS-485用于多点互连时非常方便，可以省掉许多信号线，应用RS-485 可以联网构成分布式系统。在实际应用上具有以下特点：

RS-485总线方式可跨越变压器区间。

有很强的抗干扰能力，可靠性高，相较与其他新兴的各种抄表手段在通讯速

率及误码方面都有很强的优势。

施工方面的投入主要是在线材上面，成本可以控制的非常低。

传输距离在1-2KM都能正常通讯，不用担心各种恶劣天气、变频技术带来的

各种通讯问题。

RS485通讯方式在数据采集应用上有着通讯抗干扰强、稳定可靠、传输速率高、成本投入较低的明显优势，在集中数据采集应用上是首选方式，但对于采集范围大且分散的应用，施工布线将成为系统实施的最大障碍，主要是施工和后期维护的难度，随着施工技术及线缆材质的不断发展进步，在合理的施工设计和通讯线缆安全保护下，对于RS485方式上存在的施工难度的问题将会逐步降低并最终解决。

2.2无线通讯

无线通讯技术的快速发展，是数据采集系统又多了一种通讯方式的选择。按目前的无线通讯技术的实际应用效果来看，短距离无线抄表技术已经成为了数据采集系统的传统通讯方式的有效补充，因无线通讯容易受到物体阻挡及其他无线干扰，其应用范围受到了大大的限制，在实际应用中无法得到大面积的推广，只

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能在特点环境下使用或者与其他通讯方式相结合使用，目前使用最多的无线传输方式主要有小无线（350MHZ和430HZ）和2.4Gzigbee无线技术，诸如WIFI和3G技术在抄表系统应用中无法发挥其自身特点，一般不作为抄表系统的首选。短距离无线传输方式具有以下特点：

安装施工方便，减少了施工布线的人工及材料投入，施工难度较低。 维护方便，较少了对线路排查的工作量及难度。 抗干扰性差，易受天气和其他无线电影响。

误码率高，传输频繁时容易丢数据，无法满足数据高实时性的要求。 传输不稳定，易受其他物体阻挡，距离无法控制，信号衰减明显，安装

位置有特定要求。

传输速率较低，仅适用于低速率传输的电子设备之间使用，无法实现大

数据量的一次性传输。

需要外置天线，且天线的位置需现场测试安装，损坏或变换位置后将严

重影响通讯效果。

无线通讯电路工作需提供电源，传输实时性高的需要外接电源，一般5V

或12V，如实时性不高可使用大容量锂电池供电。

无线通讯最大优势是安装方便灵活且易维护，但其在数据传输上抗干扰性差、传输速率低、安全性和可靠性较差的特点，使其在数据信息采集应用上受到了很大制约，尤其在大中型企业用能信息采集系统的建设上，无线通讯方式的应用将受到很大的制约，其自身存在的抗干扰差、易受周围环境影响、传输可靠性低的特点将无法满足用能数据采集的实时性和稳定性的要求。另外无线通讯方式进行数据传输时消耗供料较大，目前对于数据传输实时性较高的用能数据采集系统来讲，使用电池供电将无法满足应用要求，如果使用外接电源供电，将又产生电源选择及施工布线问题，同时无线通讯的安全性和集成性问题会成为企业管理信息化建设的一大障碍。

2.3电力载波通讯

电力载波通讯即PLC，是英文Power line Communication的简称。 电力载波是电力系统特有的通信方式，电力载波通讯是指利用现有电力线，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术。最大特点是不需要重新架设网络，只要

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有电线，就能进行数据传递。电力线载波通讯具有以下特点：

配电变压器对电力载波信号有阻隔作用，所以电力载波信号只能在一个配电变压器区域范围内传送。

三相电力线间有很大信号损失(10dB-30dB)，一般电力载波信号只能在单相电力线上传输。

不同信号耦合方式使电力载波信号的损失不同，耦合方式有线-地耦合，线-中线耦合。线-地耦合方式与线-中线耦合方式相比，电力载波信号少损失十几分贝，但线-地耦合方式不是所有地区的电力系统都适用。

电力线自身的脉冲干扰，加大了应用难度。

电力线对载波信号有高削减。当电力线上负荷很重时，线路阻抗可达1

欧姆以下，造成对载波信号的高削减。实践中，当电力线空 载时，点对点载波信号可传输到几公里以外，但当电力线上负荷很重时，只能传输几十米。因此，需要进一步提高载波信号功率来满足数据传输的要求，但提高载波信号功率会增加产品的成本和体积，而且，单一提高载波信号功率往往并不是最有效的方法。

电力线上有高噪声。电力线上接有各种各样的用电设备，阻性的、感性

的、容性的；有大功率的、小功率的。各种用电设备经常频繁开闭，就会给电力线上带来各种噪声干扰，而且幅度比较大。用耦合电感从电力线上耦合下来的噪声一般就在10mV以上，而一般传输的数据信号会削减到1mV，如不采用电力线专用modem芯片来解调数据信号，通信距离会相当短。

电力线可使数据信号变形。电力线是一个分布参数的网络，不同点对数

据信号影响不一样，同时电力线是时刻动态变化的，不同 时间对数据信号影响也不一样，这就使发出的规则数据信号，经过电力线后，发生严重变形，必须加以特殊处理。

电力载波其优点是可以利用电力线传输，节省资源。但抗干扰问题较难解决。国外公共电力网相当纯净，有专门滤波系统，能保证数据在传输过程中不受外界干扰。而我国电网在传输过程中经常会受无线电信号、电磁信号、脉冲信号的干扰，导致传输数据错码、丢码。尤其是目前企业用电大功率动力设备多且使用了

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大量的变频技术，导致企业内部用电质量较差，产生的干扰因素较多，再一问题是在上位设备接收端要同时处理多个发送信息，这些信息相互混迭，必须通过特定方法提取。因此，电力载波抄表系统目前在我国无法做到大面积推广应用。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/nymm.html