Почему протокол Modbus не подходит для системы Умный дом

Чем привлекателен протокол Modbus? Дата его выпуска 1979 год, разработан он для контроллеров того времени. А сорок лет назад ПЛК не отличались особой производительностью. Сравните, например, производительность Apple Lisa, выпущенного в начале 80-х годов и производительность современного компьютера – это огромная, колоссальная разница. Отсюда получается, что протокол Modbus не поддерживает большие двоичные данные, что не соответствует современным требованием.

Главное достоинство протокола Modbus, то, что он прост в изучении, для его внедрения не требуется много затрат и времени, этим и пользуются производители оборудования. Отсюда вывод, что если кому то легко и проще производить оборудование на устаревших технологиях, то для него есть Modbus, но это не значит, что данное оборудование будет иметь успех у покупателей.

Протокол Modbus ограничен количеством подключаемых устройств – всего 254 адреса. Адреса записываются только вручную, нет возможности автоматического распределения адресов. Например, локальную сеть к любому маршрутизатору можно не прописывать, все подключаемые устройства получают свои адреса автоматически.

А протоколе Modbus адреса прописываются в ручном режиме. Это грозит тем, что такую запись адресов необходимо тщательно протоколировать, а если это не делать, то при любом сбое в сети всё настраивать заново становится очень сложно.

Взаимодействие протокола Modbus основано на типе Master-Slave (ведующий-ведомый). Ведущее устройство при опросе своих ведомых устройств может получить стандартный код ошибки, при этом возможности поднять работу ведомого устройства у мастера нет. Так же в построенной системе у ведомого устройства нет возможности сообщать о неисправности другим устройствам. Ведомый узел не может определить потерю связи с ведущим устройством. В таком случае ведущий узел должен постоянно получать данные от ведомых путём их опроса. Это увеличивает нагрузку на саму сеть, время ожидания ответа от устройств, время подключения к сети. Получается «умная» система в которой не понятно кто и как работает.

В процессе передачи данных возникают ошибки и искажения, например, датчик температуры вместо 22 0С может показывать 80 0С или 170 0С. Как в таком случае будет работать система отопления или вентиляции?

На протоколе Modbus нет возможности построить полноценную распределенную систему управления. А современные, отказоустойчивые системы все строятся на распределенном управлении. Централизованные системы управления уходят в прошлое за их ненадежностью, при выходе центрального контроллера из строя рушится вся система, а для её восстановления необходимо прописывать всю систему заново и вручную. Что требует присутствие специально обученных людей на объектах.

В протоколе Modbus не предусмотрена защита от несанкционированного доступа и перехвата данных. При условии, что это самый простой протокол в изучении, то внести в него изменения или поломать его сможет любой начинающий программист.

Стандарт протокола Modbus делит типы данных на две части. Одна часть строго запротоколирована самими разработчиками Модбаса, а вторая отдана на усмотрение производителей оборудования. Каждый производитель оборудования под протокол Modbus решил использовать вторую часть данных так, как им это нравится. Началась путаница.

Оборудование от разных производителей зачастую не может нормально работать в одной системе, что приводит к нагромождению систем автоматики одна на другую. Вытекающие отсюда последствия – низкая отказоустойчивость и высокая стоимость автоматики.

Интересные материалы по теме: