RS-485、RS-232、RS-422：主な違いとアプリケーション

シリアル通信の世界では、 RS-232, RS-422そして RS-485 は広く使われている標準規格であり、それぞれに独自の特徴と使用例がある。これらの規格は、産業オートメーション、電気通信、家電製品などの電子システムにおいて、デバイス間のデータ伝送方法を定義しています。それぞれの主な違いを理解することで、通信ニーズに最適な選択をすることができます。

RS-232：レガシー・スタンダード

RS-232は最も古く、最も一般的に使われているシリアル通信規格である。短距離用に設計されたシンプルなポイント・ツー・ポイントの通信方式である。

主な特徴

• 通信モード： ポイント・ツー・ポイント（1つの送信機と1つの受信機）。
• 信号の種類 シングルエンド信号で、データはグラウンドに対して相対的に伝送される。そのため、ノイズや干渉の影響を受けやすい。
• 距離だ： RS-232は、ボーレートにもよるが、通常15メートル（50フィート）までの短い距離に適している。
• スピードだ： 最大115.2kbpsのボーレートをサポートし、長距離ではより低速になる。
• コネクター： 一般的にDB9またはDB25コネクタを使用。

アプリケーション

RS-232は、コンピュータのシリアルポート、初期のコンピュータ周辺機器、さまざまな産業機器に広く使用されている。例えば、以下のようなものがある：

• コンピューターとプリンター、モデム、マウスを接続する。
• POS（販売時点情報管理）システム、産業用オートメーション機器、科学機器に使用。

RS-422：高速、長距離ソリューション

RS-422は、より長距離・高速でより堅牢な通信を行うために設計されています。1台のトランスミッターと最大10台のレシーバーをサポートし、ポイント・ツー・マルチポイント通信に適しています。

主な特徴

• 通信モード： 1対多（1台の送信機と最大10台の受信機）。
• 信号の種類 差動信号：各信号に2本のワイヤ（AとB）を使用し、電圧差を作る。これにより、ノイズ耐性が向上し、長距離伝送が可能になる。
• 距離だ： RS-422は最大1200メートル（4000フィート）までデータを伝送できる。
• スピードだ： 最大10Mbpsの速度に対応するが、通常、短距離ではそれ以上となる。
• コネクター： 端子台コネクターやDB9を使用することが多い。

アプリケーション

RS-422は、以下のような長距離で信頼性の高い通信が必要なアプリケーションで使用される：

• リモートセンサーやプログラマブルロジックコントローラー（PLC）を含む産業用オートメーションシステム。
• PTZ（パン・チルト・ズーム）カメラなどのセキュリティシステム。
• マリン・ナビゲーション・システムとGPSレシーバー

RS-485：多目的なマルチポイント通信規格

RS-485はRS-422と似ていますが、複数の機器（最大32台）が同じバス上で通信できるため、さらに柔軟性があります。産業および商業環境で、マルチポイント通信に広く使用されています。

主な特徴

• 通信モード： 半二重モードでは最大32台、リピータを使えば最大256台の機器をサポートするマルチポイント通信。
• 信号の種類 差動信号で、強力なノイズ耐性と信頼性を提供。
• 距離だ： RS-422と同様、RS-485は最大1200メートル（4000フィート）の距離で通信できる。
• スピードだ： 最大10Mbpsの速度に対応し、一般的に長距離ではそれ以下の速度が使用される。
• コネクター： 端子台接続または DB9 コネクタを使用。

アプリケーション

RS-485は、長距離マルチポイント通信を必要とする環境でよく使用されます。例えば、以下のようなものがあります：

• センサーネットワークやファクトリーオートメーションなどの産業制御システム。
• HVAC、照明制御、セキュリティシステムなどのビルオートメーションシステム。
• 電力網と変電所における電力監視と制御システム。

正しい規格を選ぶには？

適切な通信規格の選択は、機器間の距離、関係する機器の数、必要なデータ伝送速度など、いくつかの要因によって決まる。

1. 短距離、ポイント・ツー・ポイント通信： 2台の機器間のシンプルな短距離接続が必要な場合、 RS-232 は素晴らしい選択だ。距離とスピードに制限はあるが、費用対効果が高く、導入も簡単だ。
2. 長距離、高速、1対多通信： 1台のトランスミッターと複数のレシーバーで、より長距離の信頼性の高い通信を実現、 RS-422 が理想的である。高速データ伝送が必要な産業用アプリケーションでよく使用される。
3. 長距離、マルチポイント通信： ネットワークで複数の機器を接続する必要がある場合、 RS-485 が最適です。半二重モードで最大32台のデバイスをサポートし、堅牢なノイズ耐性を備えているため、大規模な産業用システムやオートメーション・システムに適しています。

比較表

結論

RS-232、RS-422、RS-485はいずれも貴重な通信規格であり、それぞれ異なるニーズを満たすように設計されています。RS-232はシンプルで短距離の通信に適しており、RS-422とRS-485は長距離、高速、多地点通信を必要とする産業環境に適しています。これらの規格の違いを理解することで、お客様の通信要件に最適な規格を選択し、アプリケーションの信頼性と効率性の高いデータ伝送を実現することができます。