So sánh 3 chuẩn cảm biến phổ biến hiện nay: One-Wire, I2C và 4-20mA – Ưu nhược điểm & ứng dụng thực tế.

1. Chuẩn cảm biển One - Wire - Đơn giản, tiết kiểm, dễ triển khai.

-️ Đặc điểm:

  • Giao tiếp qua 1 dây duy nhất dùng chung cho dữ liệu và nguồn.

  • Thường dùng cho cảm biến nhiệt độ và độ ẩm như DS18B20, AM2301,…

- Ưu điểm:

  • Giá rẻ, dễ lắp đặt, phù hợp hệ thống nhỏ.

  • Dễ mở rộng – nhiều cảm biến có thể nối song song.

  • Tương thích tốt với vi điều khiển, vi xử lý thông dụng.

- Hạn chế:

  • Bị giới hạn về khoảng cách truyền tín hiệu (thường <50m).

  • Tốc độ truyền dữ liệu chậm, không phù hợp khi cần đo nhanh hoặc độ chính xác cao.

- Ứng dụng:

  • Giám sát nhiệt độ nhà yến, vườn ươm, nhà kính.

  • Theo dõi nhiệt độ môi trường, thiết bị điện trong tủ kỹ thuật.

2. Chuẩn cảm biển I2C - Giao tiếp thông minh nhiều tính năng mở rộng.

-️ Đặc điểm:

  • Giao tiếp sử dụng 2 dây: SDA (data), SCL (clock).

  • Cho phép nối nhiều cảm biến khác nhau lên cùng một bus.

- Ưu điểm:

  • Tốc độ truyền cao, dữ liệu ổn định.

  • Kết nối được nhiều loại cảm biến thông minh: đo pH, EC, ánh sáng, CO₂,…

  • Địa chỉ hóa từng cảm biến – dễ quản lý và lập trình.

-️ Hạn chế:

  • Khoảng cách truyền không xa (<5m tối ưu).

  • Phức tạp hơn One-Wire nếu hệ thống lớn.

- Ứng dụng:

  • Trang trại trồng rau sạch (giám sát EC, pH nước dinh dưỡng).

  • Nhà máy sản xuất (đo ánh sáng, áp suất, khí CO₂…).

  • Hệ thống thủy canh, aquaponics, bể cá cảnh cao cấp

3. Chuẩn cảm biến 4-20mA - Công nghiệp hoá, ổn định tuyệt đối.

- Đặc điểm:

  • Truyền tín hiệu dòng điện 4-20mA, rất ổn định.

  • Chuẩn giao tiếp phổ biến nhất trong công nghiệp.

- Ưu điểm:

  • Không bị nhiễu, truyền xa hàng trăm mét vẫn đảm bảo tín hiệu.

  • Có thể dùng để giám sát các giá trị liên tục như áp suất, mực nước, nhiệt độ,...

  • Dễ tích hợp vào các hệ thống PLC, SCADA, điều khiển trung tâm.

- Hạn chế:

  • Yêu cầu bộ chuyển đổi tín hiệu (ADC) nếu không có sẵn trong mạch điều khiển.

  • Chi phí cảm biến cao hơn so với loại dùng One-Wire hoặc I2C.

- Ứng dụng:

  • Giám sát hồ nuôi thủy sản (mực nước, áp suất, pH công nghiệp).

  • Hệ thống bơm tưới xa, tòa nhà, nhà máy.

  • Ứng dụng điều khiển đóng/mở dựa theo tín hiệu cảm biến.

4. Tổng kết: Nên chọn cảm biến nào?

20250405_L0P1ZJ0H.png

 

Bản phân tích ưu nhược điểm của các loại cảm biến

Chuẩn giao tiếp

Ưu điểm nổi bật

Nhược điểm

 Ứng dụng phù hợp

One-Wire

Dễ lắp đặt, giá rẻKhoảng cách ngắn, tốc độ thấp

Nông nghiệp nhỏ, giám sát nhiệt độ

I2C    

Đa cảm biến, truyền nhanh

Khoảng cách giới hạn

Hệ thống đo pH, EC, ánh sáng…

4-20mA

Truyền xa, tín hiệu ổn địnhTruyền xa, tín hiệu ổn định

Công nghiệp, ao nuôi, hệ thống lớn

 

5. Video so sánh 3 chuẩn cảm biến One - Wire, I2C, 4-20mA.

 

6. Thiết bị có thể kết hợp với 3 loại cảm biến One-wire, I2C, 4 -20mA của công ty Lazico.