Definition und Funktionsweise:
Half-Duplex (Halbduplex) ist ein Kommunikationsmodus, bei dem Daten über einen Kommunikationskanal nur abwechselnd in eine Richtungübertragen werden können. Das bedeutet, ein Gerät kann entweder Daten senden oder Daten empfangen, aber nicht beides gleichzeitig.
Wenn ein Gerät im Half-Duplex-Modus Daten sendet, muss es warten, bis die Übertragung abgeschlossen ist, bevor es Daten empfangen kann. Umgekehrt gilt dies auch für den Empfang. Dies erfordert oft Mechanismen zur Kollisionserkennung (wie CSMA/CD bei älteren Ethernet-Implementierungen) oder Master/Slave-Prinzipien, um den Zugriff auf das Medium zu regeln.
Im Gegensatz dazu steht der Full-Duplex-Modus, bei dem die Datenübertragung gleichzeitig in beide Richtungen erfolgen kann.
Relevanz in der Automatisierungstechnik:
Half-Duplex-Kommunikation findet sich häufig in älteren seriellen Kommunikationssystemen und einigen Feldbussen:
- Serielle Schnittstellen: Protokolle wie RS232 (oft Simplex oder Half-Duplex) und RS485 (standardmäßig Half-Duplex) nutzen dieses Prinzip.
- Klassische Feldbusse: Viele ältere Feldbusse wie PROFIBUS DP, Modbus RTU oder CAN basieren auf Half-Duplex-Übertragung über eine gemeinsame Leitung.
- Geteilte Medien: Historisch auch bei Shared-Ethernet-Netzwerken mit Hubs im Einsatz, wo Kollisionen auftraten.
Nachteile:
- Geringere Bandbreitenausnutzung: Da Daten nicht gleichzeitig gesendet und empfangen werden können, ist die effektive Datenrate geringer.
- Latenz und Verzögerungen: Wartezeiten für den Zugriff auf das Medium können die Latenz erhöhen.
- Kollisionsrisiko: Bei Systemen ohne Kollisionserkennung oder -vermeidung können Datenkollisionen auftreten.
Moderne Industrial Ethernet-Systeme setzen fast ausschließlich auf Full-Duplex-Kommunikation, um die Anforderungen an hohe Geschwindigkeit, Echtzeitfähigkeit und Effizienz zu erfüllen. Half-Duplex ist jedoch weiterhin relevant für die Anbindung und Wartung von Bestandsanlagen.
→ Siehe auch: Full-Duplex, Ethernet, Industrial Ethernet, Feldbus, Kommunikation
