Giao thức truyền thông SDI-12 ( SDI-12 Protocol)

Hiện tại những vấn đề về môi trường đang là chủ đề được quan tâm của dư luận. Các phương pháp tr dùng trong xử lí nước thải, nông nghiệp, cung cấp nước, trạm bơm,... đang ngày một được cải tiến. Vậy làm thế nào để tiết kiệm được chi phí và sử dụng có hiệu quả các thiết bị hỗ trợ? 

Ngoài ra cũng còn có rất nhiều các giao thức truyền thông khác: CAN, Modbus RTU, Modbus TCP, Profibus, Profibus DP, Profibus PA, Hart,.... 

Giới thiệu về giao thức SDI-12:

Khái niệm SDI-12

SDI-12 (Serial Digital Interface at 1200 baud) là 1 giao thức truyền thông không đồng bộ nối tiếp cho các cảm biến thông minh giám sát dữ liệu môi trường. Các thiết bị này thường có công suất thấp (12V), được sử dụng ở các vị trí từ xa và thường được kết nối với 1 thiết bị ghi dữ liệu hoặc thu thập dữ liệu khác.

Thay vì phải làm việc thông qua các thông số kỹ thuật của bộ ghi dữ liệu và cảm biến cho đầu ra, đầu vào, kích thích, hệ thống dây điện, nguồn, lập trình, v.v., tất cả các cảm biến SDI-12 sẽ chỉ có ba dây — một đường dữ liệu nối tiếp, một đường nối đất và một đường dây điện 12 V.

Đặc điểm

• Giao thức này tuân theo cấu hình Master-Slave, theo đó thiết bị ghi dữ liệu (SDI-12 recorder) yêu cầu cần dữ liệu từ các cảm biến thông minh ( SDI-12 sensors), mỗi ID được xác định bằng 1 địa chỉ duy nhất.
• Quá trình giao tiếp được thực hiện trên 1 đường dữ liệu đơn trong chế độ half-duplex. Hệ thống địa chỉ số cho phép 1 SDI-Recorder kết nối lên đến 62 cảm biến riêng biệt. Khi SDI-Recorder gọi, chỉ có cảm biến được cấu hình sẵn phù hợp với địa chỉ đó sẽ đáp ứng (handshake), các cảm biến khác trên cùng 1 đường dây sẽ không được đáp ứng và thường nằm ở chế độ “Sleep mode” (low power mode) cho đến khi được gọi.
• Tất cả các truyền thông SDI-12 được truyền đi trong ASCII ở tốc độ 1200 baud với 7 bit dữ liệu và một bit chẵn lẻ. Tiêu chuẩn cũng chỉ định một giao thức truyền thông cho phép các cảm biến ở trạng thái sleep năng lượng thấp cho đến khi bị đánh thức bởi một tín hiệu ngắt nối tiếp được gửi bởi master.

Ưu nhược điểm

• Tính tương thích của cảm biến mà không cần lập trình lại các thiết bị thu thập dữ liệu.
• Nguồn được cung cấp cho các cảm biến thông qua các interface.
• Có khả năng thực hiện thuật toán hiệu chỉnh trong bộ cảm biến chính nó và sử dụng EEPROMs chi phí thấp để lưu trữ thông tin.
• Khả năng training trong SDI-12 đến nhiều bộ cảm biến và SDI-Recorder. 

Ứng dụng SDI-12 trong các thiết bị đo lường

Giao thức này thường được hỗ trở bởi những cảm biến mức, lưu lượng, cảm biến chất lượng nước, dụng cụ khí tượng, độ ẩm của đất và sinh lý thực vật. Do đó nó thường được ứng dụng trong các ngành về môi trường như xử lý nước thải, nông nghiệp, cung cấp nước, trạm bơm…

(Nguồn trích dẫn theo BKAII)