在工业传感器集群、环境监测节点组网等场景中,“多个从机向单个主机并发传输”(多发一收)是典型通信需求。这种架构既需保障数据传输效率,又要避免信道冲突——如E22系列LoRa模块的技术设计文档(如下图),为我们揭示了这类协议的核心设计逻辑,更暗含物联网广域协议(如LoRaWAN)的底层协同原理。
从图示拓扑看,模块A为主机(接收端),B、C、D为从机(发送端)。蓝色箭头表示“模块输出数据”,灰色波纹表示“模块无输出”。核心场景是:多终端(从机)向中心节点(主机)上报数据,如农业大棚内多个温湿度传感器向网关传输、工厂产线多工位设备向中控系统回传状态。
图示中4条规则,对应通信协议从链路寻址到数据封装的全流程约束,其设计逻辑与物联网协议栈深度耦合:
规则①要求“每个模块地址必须不同”——这是链路层寻址的基础。类比LoRaWAN协议中,每个终端设备的DevEUI(64位唯一标识符)用于网络层路由;工业Modbus协议中,从机地址(1 - 247)用于RS485总线的设备区分。地址唯一性直接解决“谁在说话”的问题,避免数据混淆。
规则②定义“帧头 + 数据长度 + 地址 + 数据”的传输格式,这是典型的链路层数据封装。
规则③“最大支持31个从机”,反映介质访问控制(MAC)层的容量设计。在LoRaWAN网络中,单网关可支持万级终端,核心靠ADR(自适应数据速率)、信道跳变。而图示架构的31台容量,更偏向“小范围、低功耗”场景的轻量化设计——类似蓝牙Mesh组网的子节点容量约束,需在“并发数”与“冲突概率”间找平衡。
规则④“必须使用十六进制数据格式",是物理层编码的实用性要协与效率优化的平衡。在工业通信领域,十六进制(Hex)相比ASCIl或二进制有三大核心优势编码密度、抗干扰性和硬件友好性三个优势。
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