主頁(http://m.by236.com):智能家居系統(tǒng)核心技術探討(2)
從嚴格意義上講,并不是一個完整的總線技術標準,僅僅定義為物理層和鏈路層的通信標準,許多廠商采用其技術全新定義了自己的總線技術標準,比較有代表性的美國Honeywell的C-Bus總線技術。另外在RS-485技術基礎上應用較多的是MOD Bus標準。
3.2 CE Bus總線 CE Bus(Consumer Electronics Bus)是美國電子工業(yè)協(xié)會(EIA)為消費電子產品制定的一種通信和產品和操作性的標準,是家用電器之間通信所使用的五種類型的介質(電力線、無線頻率、紅外、雙絞線和同軸電纜)中信號的傳輸標準。信號傳輸速率和系統(tǒng)容量分別是10kbps和4G。
3.3 AP Bus總線 AP Bus總線是目前唯一擁有中國自主知識產權的總線技術。它是一種針對家庭的、全分布式的智能控制網(wǎng)絡技術,這一點與Lon Works技術相似。產品具有雙向通信能力以及互操作性和互換性,其控制部件都可以編程。信號傳輸速率和系統(tǒng)容量則與CE Bus一樣,分別是10kbps和4G。
3.4 CAN總線 CAN總線(Controller Area Network),它是一種支持分布式控制和實時控制的對等式現(xiàn)場總線網(wǎng)絡。其網(wǎng)絡特性使用差分電壓傳輸方式;總線節(jié)點數(shù)有限,使用標準CAN收發(fā)器時,單條通道的最大節(jié)點數(shù)為110個,它的傳輸速率范圍是5kbps至1Mbps,傳輸介質可以是雙絞線和光纖等,任意兩個節(jié)點之間的傳輸距離可達10km。
對于單個節(jié)點,電路成本高于RS-485,設計時需要一定的技術基礎;傳輸可靠性較高,界定故障節(jié)點十分方便,維護費用較低。在目前已有的幾種現(xiàn)場總線方式中,具有較高的性能價格比。
3.5 LonWorks總線 根據(jù)ISO/OSI 7層模型標準,采用三層網(wǎng)絡結構:域、子網(wǎng)和節(jié)點;使用48位ID神經(jīng)元芯片,節(jié)點數(shù)量沒有限制,傳輸距離較遠(約2.7km),傳輸速率快(300~1.25Mbps);傳輸可靠性較高,對于單個節(jié)點,電路成本很高,設計難度較大,維護費用較高。
我國智能建筑界對其中的LONWORKS技術的開發(fā)與應用起步于二十世紀九十年代中期,與國外大公司對該技術的開發(fā)與應用基本上是同步的,現(xiàn)已初步形成適合我國國情的產品系列。如中國臺灣尼科(NICO)的LonWorks系統(tǒng), 它采用觸摸玻璃面板,美觀大方。 3.6 以太網(wǎng) 基于IEEE802.3規(guī)范,采用CSMA/CD技術的網(wǎng)絡結構。節(jié)點數(shù)量沒有限制,傳輸可靠性較高,對于單個節(jié)點,成本很高,軟硬件設計、維護費用均較高。信息網(wǎng)絡目前使用最廣泛的是100M以太網(wǎng)。
3.7 LCN總線 局部控制網(wǎng)絡LCN(Local Control Network)現(xiàn)場總線,作為自動化控制通用技術,本身已具有更強的包容性和擴展性。高智能和高靈活性,為智能家居用戶提供豐富的個性化解決方案。
LCN模塊標準配置2個執(zhí)行器,其他擴展執(zhí)行器和感應器均通過3個多用途接口T,I,P擴展連接而成。為了節(jié)省安裝空間,所有系統(tǒng)的功能被集成在幾個總線模塊之中,安裝者可按實際需要,使用其部分功能。
LCN具備布線簡便和參數(shù)設置簡單的優(yōu)點,它提供了種類不多,但功能全面的總線模塊和多級的報文反饋系統(tǒng),所以它被歐洲很多人認為是目前最先進的總線技術。
3.8 CC-Link總線 《控制與通信總線CC-Link規(guī)范》(Control & Communication Link )于2005年9月取得中國國家標準,進入中國市場。這是由日本三菱電機推出的,中國市場又多了一種總線技術的選擇。值得關注這一總線技術已成功地應用于在中國智能建筑工程項目。
3.9 其他總線 雙絞線系統(tǒng)中常見有ABB、Siemens等歐洲廠商的EIB系統(tǒng),美國立維騰(LEVITON)智能照明系統(tǒng)和奇勝C-Bus系統(tǒng);還有TP-Bus總線和Q-BUS總線等。 3.9.1 TP-Bus總線 TP-Bus是一種電源/信號混合傳輸技術,同時也是一種家庭自動化網(wǎng)絡總線技術,該總線技術主要用于網(wǎng)絡化控制,如智能家居網(wǎng)絡等。該總線技術采用24V直流電源,信號傳輸速率為10kbps,以雙絞線作為傳輸媒體,容易實現(xiàn)?偩的網(wǎng)絡結構使網(wǎng)絡既可作數(shù)據(jù)傳輸,也可以作為電能的供應。TP-Bus是一種多能控制總線,該系統(tǒng)采用總線式結構,主要由電源供應器、雙絞線和功能模塊三個基本部分組成。在歐洲標準EIB總線及Lon Works總線技術上作了改進,其防通信沖撞協(xié)議的設計很好的解決了總線上各節(jié)點收發(fā)指令的沖撞問題,大大提高了系統(tǒng)的通信效率和穩(wěn)定性。在安全方面,它采用的是24V直流供電。系統(tǒng)可以通過修改軟件改變,而不需要像傳統(tǒng)方式那樣重新連接。
深圳市普力特科技公司基于TP-Bus總線技術自主開發(fā)了Maxicom智能家居系統(tǒng)。
3.9.2 Q-BUS總線 以解決低速控制信號為主要目的、并與高帶寬功能實現(xiàn)無縫連接的應用控制平臺總線系統(tǒng)——Q-BUS智能小區(qū)和智能家居低速控制總線系統(tǒng)。 Q-BUS總線基于差分電壓傳輸方式利用CSMA/CD技術原理實現(xiàn)現(xiàn)場總線技術,實現(xiàn)了數(shù)據(jù)可靠、高效的中長距離傳輸。
在家居內,往往只需要極少的數(shù)據(jù)就能滿足控制要求,直接用高帶寬實現(xiàn)的話,會造成資源的及大浪費,而對于語音和視頻數(shù)據(jù)配合專用網(wǎng)絡來實現(xiàn),這樣無論經(jīng)濟性,還是可靠性都是最合理的選擇。
家庭內部Q-BUS總線連接了家庭內部的智能、安防設備,完成家庭內部獨立自主的智能生活,不受外界干擾;通過以太網(wǎng)轉換器,只要將家用服務器連接入Internet,就可以遠程控制家居設備。外界數(shù)據(jù)通過家用服務器后,高流量數(shù)據(jù)通過家庭內部的高速網(wǎng)傳輸,而低流量則通過Q-BUS總線的網(wǎng)絡平臺傳輸,實現(xiàn)的兩者的完美統(tǒng)一。
智能家居中心主機通過樓道內Q-BUS總線連接至小區(qū)的智能化平臺,構成了家庭內部與小區(qū)平臺數(shù)據(jù)交換的橋梁,不但可以實現(xiàn)最直接的數(shù)據(jù)溝通,而且實時性得到了保證。
整個系統(tǒng)中有兩條分離的Q-BUS總線,一條是家庭內部總線;另一條則由家庭內部連到戶外,它與很多戶家庭相連,同時連接整個小區(qū)的智能系統(tǒng)。
4.基于智能手機家庭自動化系統(tǒng) GPRS是一種基于GSM系統(tǒng)的無線分組交換技術,提供了端到端的、廣域的無線IP連接。它充分利用現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡資源,具有不受通信線路及地區(qū)限制、保密性好、可靠性高、使用方便、靈活等優(yōu)點,為遠程家電控制和安防監(jiān)測系統(tǒng)設備間的通信提供了強大的平臺支持。
(中國集群通信網(wǎng) | 責任編輯:陳曉亮)
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