اقرأ في هذا المقال
- ما هو اتصالات البيانات التسلسلية؟
- مزايا اتصالات البيانات التسلسلية
- سلبيات اتصالات البيانات التسلسلية
- اتصالات البيانات التسلسلية التماثلية
- معايير اتصالات البيانات التسلسلية
- أنواع معايير البيانات التسلسلية
تقنية الحلقة الحالية لاتصالات البيانات التسلسلية هي تقنية لها بعض المزايا مقارنة بنهج الجهد الأكثر استخداماً، ومن خلال إمداد تيار مستمر، فإنّ الحلقة الحالية لديها القدرة على توفير اتصالات عبر مسافات طويلة، حيث قد يمثل انخفاض الجهد مشكلة، وأنّ التيار الأكثر شيوعاً هو “20 مللي أمبير” في الحلقة الحالية.
ما هو اتصالات البيانات التسلسلية؟
الاتصال التسلسلي: هو طريقة اتصال تستخدم خط نقل لإرسال البيانات واستقبالها، ويتم إرسال واستقبال هذه البيانات باستمرار أي بت (Bit) واحدة في كل مرة، وبما أنّها تسمح بالاتصالات مع عدد قليل من أسلاك الإشارة، فإنّ إحدى مزاياها هي قدرتها للحد من تكاليف مواد الأسلاك ومعدات الترحيل.
تم الاعتماد على مخطط الحلقة الحالية “20 مللي أمبير” لسنوات عديدة لإرسال البيانات الرقمية، على الرغم من أنّه ليس معياراً رسمياً، إلّا أنّه معيار واقعي تم استخدامه على نطاق واسع للعديد من تطبيقات اتصالات البيانات التسلسلية، حيث تم دمجها في الطابعات عن بعد القديمة أو الطابعات عن بعد لإرسال البيانات بين جهازين إلى جانب استخدامها في مجموعة متنوعة من التطبيقات الأخرى.
في الواقع، قبل 1960م اعتمدت العديد من الأجهزة القديمة على نظام حلقة تيار بقدرة “60 مللي أمبير“، على الرغم من أنّ الآلات اللاحقة اعتمدت معيار حلقة تيار “20 مللي أمبير”، وأولها هو طراز “Teletype 33″، أمّا في الوقت الحاضر، لا يتم استخدام نظام الحلقة الحالية على نطاق واسع، لكنّه لا يزال يجد تطبيقات في عدد من المجالات الناتجة عن مزاياه، وعندما تم تقديم “RS-422” لأول مرة في عام 1978م وبعد ذلك قدّم “RS-485” في عام 1983م، وسرعان ما تضاءلت شعبية الحلقة الحالية “20mA”.
مزايا اتصالات البيانات التسلسلية:
- لا تكون خسائر الخط كبيرة في العادة، حيث أنّ حقيقة استخدام مصدر حالي تعني أنّ فقد الجهد الناتج عن مقاومة الخط من غير المحتمل أن يُسبب مشكلة.
- يمكن استخدامها لمسافات طويلة، حيث أنّ خسائر الجهد ليست كبيرة في العادة، يمكن الاعتماد على أنظمة حلقة التيار “20 مللي أمبير” لنقل البيانات عبر مسافات طويلة، تصل أحياناً إلى عدة كيلومترات.
- يمكن عزله عن الأرض، وذلك باستخدام العوازل البصرية، يمكن عزل نظام الإشارات عن الأرض.
- قدمت شكلاً بسيطاً من الشبكات، حيث أنّ النظام يستخدم حلقة حالية، فمن الممكن تشغيل عدة طابعات عن بُعد تتلقى البيانات من مصدر واحد عن طريق وضع كل طابعة عن بعد في الحلقة، وهذا يعني أنّ الحلقة الحالية “20 مللي أمبير” قدمت شكلاً مبكراً من الشبكات.
سلبيات اتصالات البيانات التسلسلية:
1. لا يوجد معيار رسمي:
لم تنشر أي هيئات معايير معترف بها على الإطلاق معياراً لنظام الحلقة الحالية “20mA”، ممّا يعني أنّ هناك مجالات من عدم اليقين، فعلى سبيل المثال من الضروري معرفة بعض التفاصيل الفنية لدارات الواجهة للتأكد من أنّها تتفاعل بشكل صحيح.
2. السرعة البطيئة:
تكون السرعة فيها أنظمة الحلقة الحالية لديها القدرة على إرسال البيانات بشكل عام أقل بكثير من الأنظمة القائمة على الجهد، ومع ذلك بالنسبة للمسافات القصيرة، تكون السرعات التي تصل إلى “19.2 كيلو باود” ممكنة، وعلى الرغم من أنّه بالنسبة للمسافات الطويلة، سيكون من الضروري تقليل السرعة وربما تصل إلى “300 باود”.
3. الملاءمة:
تكون الدوائر المعتمدة لأنظمة الإشارات القائمة على الجهد أكثر أهمية بشكل عام من تلك المستخدمة في حلقة التيار “20 مللي أمبير”.
4. إرسال الإشارات:
تستخدم العديد من الأنظمة القائمة على الجهد خطوطاً متعددة للإرسال ممّا يسرع العملية، حيث تُستخدم حلقة التيار “20 مللي أمبير” تقليدياً سطرين فقط، وبالتالي يجب حمل أي إشارات إرسال داخل الرسائل ممّا يجعلها أقل مرونة.
اتصالات البيانات التسلسلية التماثلية:
بينما يركز نظام الحلقة الحالي على التنسيق الرقمي المستخدم في إرسال إشارات البيانات، تُستخدم الأنظمة الأخرى نهجاً تماثلياً، حيث تستخدم هذه المخططات بشكل عام نظام الحلقة الحالية “4 – 20 مللي أمبير” ويمكن استخدامها للتحكم في محولات الطاقة، وعلى الرغم من أنّها قليلة الانتشار وفقاً لمعايير اليوم، إلّا أنّ أنظمة الحلقة الحالية التماثلية تسمح بالتحكم في زوج واحد من الأسلاك، كما تكون الخسائر المقاومة أقل أهمية، ممّا يتيح تحكماً أكثر دقة من ذلك الذي يوفره نظام قائم على الجهد عبر مسافة.
بالإضافة إلى ذلك، فإنّ الأنظمة التماثلية مثل نظام الحلقة الحالية أسهل في استكشاف أخطاء أي أنظمة رقمية يمكن استخدامها وإصلاحها، ومع ذلك قد تكون أقل مرونة، حيث يمكن التحكم في معلمة واحدة فقط في أي وقت، وفي حين أنّ نظام الحلقة الحالية “20 مللي أمبير” لا يستخدم على نطاق واسع كما كان من قبل، إلّا أنّه لا يزال موجوداً في بعض المناطق المتخصصة.
لا يزال لديها مزايا لتقدمها من حيث المسافات التي يمكن تغطيتها ومناعة الضوضاء التي يمكن أن تقدمها، ومع ذلك لم يتم اعتماده مطلقاً كمعيار رسمي، وهذا يعني أنّه عند استخدام معدات ذات حلقة تيار “20 مللي أمبير”، من الضروري التحقق من مواصفات واجهات كل من المرسل والمستقبل.
معايير اتصالات البيانات التسلسلية:
تم الاعتماد على معايير إرسال البيانات التسلسلية “RS232″ و”RS422″ و”RS423″ و”RS485” على نطاق منتشر للعديد من روابط البيانات، ممّا يثبت الاتصال الفعال، وعلى الرغم من عدم استخدامها على نطاق واسع تقريباً اليوم، إلّا أنّه لا يمكن الحصول عليها في بعض المناطق، حيث تعتمد روابط إرسال البيانات التسلسلية على كابلات مع مجموعة متنوعة من الوظائف المختلفة؛ لتمكين إرسال البيانات بشكل موثوق بين جهازين.
على الرغم من اعتماد عدد من الأسلاك المتنوعة في كثير من الأحيان داخل الكابل، إلّا أنّها لم تتطلب ما يقرب من عدد الأنظمة التي ترسل بيانات متوازية، كان أول معايير “RS” هو “RS232″، حيث تم تطوير هذا في عام 1962م، عندما أصبحت الحاجة إلى أشكال لنقل البيانات من خطوط الهاتف المودم إلى معدات الاتصالات عن بعد واضحة، حيث يرمز “RS” إلى المعيار الموصى به، وعلى الرغم من اعتماد هذه المعايير رسمياً في وقت لاحق من قبل “EIA / TIA” في الولايات المتحدة الأمريكية.
حيث أنّ جمعية “EIA” هي جمعية الصناعات الكهربائية و”TIA” هي جمعية صناعات الاتصالات، وبمجرد إنتاج “RS-232″، تمت الاعتماد على معيار مكافئ للاتحاد الدولي للاتصالات”ITU”؛ لتوفير معيار دولي أكثر، حيث سيمكن ذلك من استخدام نفس المعايير في جميع أنحاء العالم، كما يتيح للمصنعين الوصول إلى سوق عالمي باستخدام منتج واحد فقط، كما كان هذا المعيار معروفاً باسم “V.24” وهو متوافق تماماً مع “RS-232”.
- “TIA” هي اختصار “Telecommunications Industries Association”.
- “EIA” هي اختصار ” Electrical Industries Association”.
- “ITU” هي اختصار “International Telecommunications Union”.
- “RS” هي اختصار لـ “Recommended Standard”.
أنواع معايير البيانات التسلسلية:
- معيار RS-232: هو المعيار التسلسلي الأكثر استخداماً، حيث تتضمن العديد من أجهزة الكمبيوتر المحمولة واجهة تسلسلية، وقد تم استخدامها أيضاً في العديد من الطابعات، على الرغم من أنّها أقل بكثير الآن.
- معيار RS422: هو المعيار الذي يعطي معدل بيانات أعلى بكثير من “RS232″، ولكنّه يستخدم تقنيات الإرسال التفاضلي، والعديد من أجهزة “RS422” متوافقة مع “RS232”.
- معيار RS-485: هو معيار يسمح بنقل البيانات بسرعة عالية جنباً إلى جنب مع أجهزة إرسال واستقبال متعددة، ممّا يجعله قادراً على الاندماج كحل للشبكة.
