序列埠COM 與 USB 埠
如果您想了解序列埠與 USB 埠之間的差異，那麼您來對地方了。我們將為您提供所有您需要了解的序列埠和 USB 埠的資訊，以及這兩種通訊埠在工業環境中的使用方式。
什麼是序列埠？
序列埠是一種序列通訊介面，於 1960 年代初期推出。它們用於依序傳輸和接收資料，一次傳輸和接收一個位元的資料。最受歡迎的序列埠是 RS-232 埠，在 1960 年代初期在許多電腦上是標準配備。其他相關標準包括 RS-485 和 RS-422。儘管現代 PC 已淘汰了這些埠的使用，但這些埠在工業環境中仍然很常見，在這些環境中對簡單連接的需求仍然很高。大多數仍使用序列埠的設備都使用 9 針 DB-9 連接器，通常被稱為 COM 埠，其中 COM 是通訊埠的縮寫。
過去，序列 COM 埠用於將硬體組件連接到電腦。硬體組件包括滑鼠、數據機和印表機。然而，如今，COM 埠通常僅適用於工業運算解決方案，將工業電腦與舊版工廠設備和機械連接起來。序列埠非常可靠，這一點已由它們已存在超過 60 年且至今仍在使用的事實證明。因此，序列埠已過時的神話根本不成立，因為它們仍在工業環境中大量使用。
儘管如此，COM 或序列埠的最大限制之一是其資料傳輸速率極低。例如，RS-232 標準能夠以最高 1Mbps 的速度傳輸資料。因此，儘管它非常可靠，但它缺乏快速傳輸資料的能力。
儘管如此，序列埠仍經常用於工業環境中，以將工廠機械、設備和裝置連接到工業運算解決方案。這是因為許多工業應用仍然需要簡單、低速的介面，例如工業自動化系統。
基於這些原因，我們為我們的工業電腦配置了序列埠，使其能夠連接到傳統的工廠機械、設備和裝置。這使得企業無需更換舊有設備和機械即可實現智能化。此外，對於新的工廠設備和機械，工業 PC 也配備了 USB 埠，以便快速方便地進行通訊。
以下是最常見的序列埠：
1. RS-232 序列埠
RS-232 只能用於將電腦連接到單一裝置。通常，它用於將滑鼠、數據機或鍵盤連接到電腦。此埠的一些限制包括資料傳輸速度，以及傳輸距離限制在 50 英尺或 15 米。RS-232 只能以 20 Kbps 到 115.2 Kbps 的速度傳輸資料。此外，由於其單端資料傳輸，此埠容易受到傳輸噪音和資料錯誤的影響。
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2. RS-422 序列埠
RS-422 序列埠與 RS-232 非常相似，但具有一些優勢。與最大電纜距離為 15 米的 RS-232 不同，RS-422 支援的最大電纜距離為 1,200 米或 4,000 英尺。此外，它還可以將主設備連接到多個從設備，允許埠向最多 10 個不同的設備傳輸資料。這與 RS-232 不同，RS-232 只能將資料傳輸到單一設備。此外，由於它使用單獨的線對來發送/接收資料並以差動資料傳輸模式運行，因此它對傳輸噪音的抵抗力比 RS-232 更好。
3. RS-485 序列埠
RS-485 基於 RS-422 埠的技術。與 RS-422 一樣，它支援高達 10Mbs 的資料傳輸速度和長達 1,200 米或 4000 英尺的距離。然而，RS-485 序列埠支援連接多達 32 個裝置（比 RS-422 裝置多 22 個）；但是，一次只能有一個裝置傳輸資料。儘管序列埠在工業環境中仍然活躍，但序列 COM 埠現在在大多數工業級電腦中與 USB 埠共享相同的空間，以提供額外的裝置連接。
什麼是 USB 埠？
USB，是通用序列匯流排的縮寫，它是一種允許電腦和其他裝置相互通訊的埠。過去，滑鼠、鍵盤、印表機和其他裝置等週邊設備透過序列埠與 PC 通訊。然而，如今，由於序列 COM 埠已被 USB 埠取代，大多數裝置都是透過 USB 埠連接到電腦的。
序列埠 vs. USB 埠
序列埠旨在以相對較低的速度提供可靠而簡單的一對一連接，一次傳輸一位資料，提供簡單可靠的通訊方法。另一方面，USB 埠專為單一埠與一個或多個週邊設備或連接設備之間的高速資料傳輸而設計。話雖如此，USB 埠比序列埠具有多項優勢；我們將在下面討論這些優勢和好處。
USB 埠與序列埠的優勢
以下是 USB 埠相對於序列埠的一些優勢：
1. 速度
USB 埠相對於序列 COM 埠的主要優勢是其資料傳輸速度。傳統序列埠能夠以 1Mbps 至 10Mbps 的速度傳輸資料，而 USB Type C 能夠以高達 10,000 Mbps 的速度傳輸資料（速度提高驚人的 1000 倍）。話雖如此，並非所有裝置都配備 USB Type C；有些裝置仍然使用 USB Gen 1、Gen 2 或 Gen 3。
USB Gen 1 能夠以高達 12 Mbps 的速度傳輸資料，這仍然比序列埠快得多，而 USB Gen 2 能夠以高達 480 Mbps 的速度傳輸資料。USB 3.0，通常稱為 USB SS (超高速)，能夠以高達 5,000 Mbps 的速度傳輸資料。
USB 3.1 Gen 1 保持與 USB 3.0 相同的資料傳輸速度，而 USB 3.1 Gen 2 將資料傳輸速度從 5,000 Mbps 提高到 10,000 Mbps。話雖如此，USB 3.2 Gen 1 以前稱為 USB 3.0，提供高達 5,000 Mbps 的傳輸速度，而 USB 3.2 Gen 2 在 USB Type-A 和 USB Type C 標準下提供高達 10,000 Mbps 的資料傳輸速度（是 USB 3.0 和 USB 3.2 Gen 1 的兩倍）。USB 3.2 Gen 2x2 於 2017 年末發布，它僅適用於 USB Type C，並且能夠以高達 20Gbps 的資料傳輸速度。
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此外，重要的是要提到所有代的 USB Type-A 都是相互相容的。例如，如果您將 USB 3.0 週邊設備或隨身碟插入 USB 2.0 埠，它將正常工作；但是，您將受到 USB 2.0 埠速度的限制。這是因為即使它們相容，您仍受限於 USB 2.0 埠中使用的 USB 2.0 技術。
最終，USB 埠已成為消費級用途和工業應用的標準埠，因為對增加頻寬的通訊埠有需求。例如，機器視覺攝影機和指紋辨識器無法與傳統序列埠配合使用。
這是因為它們需要超過序列埠所提供的頻寬。因此，工業電腦可以配置 USB 和序列 COM 埠，以與舊技術和新技術進行通訊。傳統序列埠可用於連接舊型自動化設備或感測器，而高解析度攝影機等現代設備可以透過 USB 埠連接。
2. 電源
USB 連接埠相對於序列埠的第二個優勢在於，USB 連接埠能夠透過 USB 供電，而序列埠則無法供電。也就是說，USB 1.1 和 USB 2.0 能夠透過 USB 提供高達 500mA 的 5 伏電壓，而 USB 3.0 和 USB 3.1 Gen 2 能夠透過 USB 連接埠提供高達 900mA 的 5 伏電壓，這讓使用者能夠快速為裝置充電和供電，而無需外部電源。
此外，USB 連接埠配備連接裝置的電源管理功能，該功能允許系統讓目前未使用的裝置進入睡眠狀態，從而節省電力。此功能還可以在需要時立即喚醒裝置，從而降低系統的整體功耗。
3. 耐用性
USB 連接埠比序列埠更耐用，因為 USB 消除了序列埠使用的脆弱針腳。序列埠中的微小針腳非常容易彎曲或折斷，而 USB 針腳更堅固，更難損壞。
序列埠和 USB 連接埠在工業環境中的用途是什麼？
目前，序列埠常見於嵌入式運算系統。序列埠通常用於工業環境中，以將嵌入式運算解決方案連接到感測器和工業控制設備等，因為它們提供簡單可靠的資料通訊。感測、監控和控制裝置利用序列埠彼此以及與主控制電腦通訊。此外，工業自動化系統由各種裝置組成，這些裝置透過序列埠組網以監控和控制工業流程。
最終，儘管 USB 連接埠已成為最常用和使用的介面，但序列埠仍用於工業環境，因為它們易於使用且不需要自訂驅動程式。此外，大多數作業系統都提供對序列介面的原生支援。
另一方面，USB 連接埠已成為連接週邊設備、感測器和其他裝置到電腦的最廣泛使用的介面。對於邊緣運算裝置，USB 連接埠通常用於連接週邊設備，例如高解析度相機、感測器、鈔票掃描器、收據印表機、指紋掃描器、物聯網裝置以及各種人機介面裝置 (HID) 到工業電腦。
這些週邊設備需要高頻寬連接埠才能進行資料通訊；因此，USB 是將它們連接到工業電腦的理想選擇。此外，USB 連接埠通常用於工業 PC 上，以連接到工業裝置和網路，用於程式設計、監控和資料收集。
序列連接器可以連接到 USB 連接埠嗎？
序列裝置可以連接到沒有序列埠的電腦。這可以透過使用 USB 轉序列轉換器來完成，該轉換器充當使用 USB 介面的序列埠擴充卡。當 USB 轉序列轉換器插入 USB 連接埠時，系統會將該裝置設定為序列 COM 埠，從而允許具有序列連接器的裝置連接到工業 PC。
總結 (USB 連接埠與序列 COM 埠)
儘管 USB 連接埠已取代消費級運算設備中的大多數序列埠，但序列埠在工業運算解決方案中仍然很常見，因為許多製造工廠仍在使用依賴序列埠可靠性和易用性的機械和感測器。因此，在選擇工業運算解決方案時，您應該選擇同時具有序列埠和 USB 連接埠的選項，以實現新舊技術的最佳相容性。
