在智能家居项目的应用中,总线系统以其稳定性、可靠性和可扩展性等优势一直受到智能家居集成商的推崇。面对日新月异的智能家居市场,制造商和集成商都在转型,寻求新的突破。在瞬息万变的外部环境下,公交智能家居产品将迎来哪些新的市场机遇值得关注。
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智能家居公交系统基础知识
智能家居在国内市场经过十余年的发展,通过在技术上的不断探讨和研究,各种技术之间的连接和集成逐渐成熟。总线技术的主要特点是所有设备的通信和控制都基于总线,是一种全分布式智能控制网络技术。其产品模块具有双向通信能力,以及互操作性和互换性,其控制部件可以编程。. 市场上比较有影响力的总线技术有RS-485、KNX、CAN、C-Bus、SCS-BUS等。总线技术产品更适合楼宇智能、小区智能等大领域的控制,其优势在于技术成熟,系统稳定,
主流总线系统特性概述
RS-485 总线
RS-485 是一种非常常见的总线。当通讯距离从几十米到几千米时,广泛采用RS-485串行总线标准。它采用平衡发射和差分接收,因此具有抑制共模干扰的能力。此外,总线收发器灵敏度高,可检测低至200mV的电压,传输信号可在数公里外恢复。
一般市面上的RS-485采用半双工工作方式,任何时候只有一个点处于发送状态。因此,发射电路必须由使能信号控制。RS-485非常方便多点互连,可以节省很多信号线。RS-485的应用可以联网组成分布式系统,最多允许32个驱动器和32个接收器并联。
系统特点:
从智能照明的发展轨迹来看,最早的产品一般都使用RS485技术,这是一种串行通信标准,因为它只是物理层的电气连接规范,而且每个公司都自己定义了产品的通信协议,所以RS485的产品有很多,但没有一个可以直接相互通信。RS485一般需要一个主触点,通讯方式采用轮询方式,模块之间采用“手拉手”接线方式,存在通讯速率低(一般为9.6Kbps)、模块数量有限等问题。
KNX 总线
KNX 是缩写。1999年5月,欧洲三大总线协议EIB和EHSA合并组成协会,提出了KNX协议。该协议基于EIB,兼顾EHSA的物理层规范,吸收了配置模式和EHSA的优点,为家庭和楼宇自动化提供了完整的解决方案。
KNX 是家庭和楼宇控制的唯一全球标准。在KNX系统中,总线连接方式是区域总线连接到主线,主线连接到总线。系统允许15个区域,即15个区域总线,每条区域总线或干线最多允许连接15个总线。,并且每条总线最多允许连接 64 个设备,具体取决于电源和设备功耗。每条区域母线、干线或母线都需要变压器供电,每条母线之间用隔离器隔开。在整个系统中,所有传感器都通过数据线与制动器连接,制动器通过控制电源电路控制电器。所有设备通过同一总线进行数据通信,传感器发送命令数据,
此外,整个系统还可以通过预先设定控制参数来实现相应的系统功能,如分组命令、逻辑顺序、控制调整任务等。同时,所有的信号都以串行异步传输的形式在总线上传播,也就是说,任何时候,所有的总线设备总是同时在总线上接收信息,只要没有信息传输在总线上,总线设备然后可以独立决定在总线上发送消息。KNX 具有三种结构:线型、树型和星型。
系统特点:
KNX 可用于新建和现有建筑,可用于住宅和楼宇控制中的所有可能功能/应用,包括:照明、各种安全系统的关闭控制、供暖、通风、空调、监控、报警、供水控制、能源管理、测量及家用电器、音响等诸多领域。此外,KNX更舒适、更安全,对节能和气候保护做出了重大贡献,但KNX总线的成本更高。值得一提的是,KNX技术于2007年被批准为中国标准GB/。
该巴士由美国公司推出,公司联合倡导。它采用ISO/OSI模型的全部7层通信协议,采用面向对象的设计方法,通过网络变量将网络通信设计简化为参数设置。支持双绞线、同轴电缆、光缆、红外线等多种通信介质。通信速率范围从/s到1.5M/s,直接通信距离可达2700m(/s)。它被称为通用控制网络。到 2010 年,有 9000 万台设备使用网络技术。
系统特点:
总线技术采用的协议封装在的芯片中实现。在智能家居领域,它最大的特点就是与其他智能家居总线系统不同,必须有一个类似大脑的主机。总线技术不需要主机,它使用神经网络。每个节点都是一个神经元,当这些神经元连接在一起时,它们会一起工作,而不需要另一个大脑来控制。因此,与其他公交车相比,安全性和稳定性大大提高。实时性和处理大量数据的能力有些欠缺;其次,由于对公司芯片的依赖,其完全开放性也受到质疑。
CAN总线之初是德国于1983年推出的针对当前汽车应用的多主机本地网络。属于现场总线()领域,已广泛应用于智能家居系统。1993年11月,ISO正式颁布了控制器局域网CAN国际标准,为控制器局域网的标准化和推广铺平了道路。CAN总线协议最大的特点之一就是废除了传统的站地址编码,代之以通信数据块编码。
这种方法的优点是网络中的节点数量理论上是无限的,并且数据块的识别码可以由11位或29位二进制数组成,因此可以定义2个或更多不同的数据块. 这种对数据块进行编码的方式还可以使不同的节点同时接收相同的数据,这在分布式控制系统中非常有用。
数据段长度最大为8字节,可以满足一般工业领域对控制命令、工作状态和测试数据的一般要求。同时8个字节不会占用总线太久,保证了实时通信。
系统特点:
CAN总线协议采用CRC校验,可提供相应的错误处理功能,保证数据通信的可靠性。被公认为最有前途的巴士之一。CAN 总线与 485 有相同的缺陷。它不能连接到树形总线。信号线应该像有线电视一样连接。它通常用作大型系统的分支连接。
C-BUS总线
C-BUS系统由澳大利亚奇盛公司开发。C-BUS是一种以非屏蔽双绞线为总线载体的智能控制系统,广泛应用于楼宇照明、空调、火灾探测、出入口、安防等系统的综合控制和综合能源管理。C-BUS控制系统的核心是主控制器和总线连接器。主控制器存储控制程序,实现模块之间的总线通讯以及与编程计算机的通讯,通过控制总线采集各个输入单元的信息楼宇自控系统拓扑图,程序控制所有的输出模块;其RS-232标准接口用于与编程计算机连接,通过专用软件在计算机上进行编程和监控。
C-BUS控制系统以生活环境为主要服务对象,提供多种接收外部命令的方式,如控制按钮、光传感器、无源红外探测器、定时单元等。实际上,C-BUS是针对智能建筑需求的基于计算机总线控制技术的典型系统控制产品。模块的任意搭配使系统设计非常灵活方便。家用C-BUS产品的控制按钮有一键、二键、四键产品。安装方法与普通嵌入式灯开关相同。可以对每个按钮进行编程以控制一个或多个负载。对于重要场所,可采用灯光场景多按键控制,以适应不同工作对灯光系统的不同要求。
系统特点:
C-BUS是一种非常灵活灵活的控制系统,因为所有输入和输出元件都有自己的微处理器并通过总线相互连接,外部事件信息来自输入元件,通过总线到达相应的输出元件并被预先- 程序控制连接的负载。每个元件都可以根据要求进行编程以适应任何应用,其灵活的编程可以轻松调整控制程序,而无需更改任何硬件接线。作为系统管理员,最好掌握编程技巧,以便及时适应使用需求的变化。
SCS-BUS总线
SCS-BUS 指结构化布线/总线系统。是公司自主研发的独立双总线系统。性能稳定,响应速度快,能满足各种智能家居功能的需求。功能也是业内最齐全的。占主导地位的楼宇自动化 (BA) 和家庭自动化 (HA) 标准。
SCS-BUS通信协议遵循OSI开放系统互连参考模型模型,提供OSI模型定义的所有七层服务,这是其高级特性之一。物理层和密钥层显然取决于物理介质的特性。SCS-BUS 指定带有冲突检测的载波侦听多路访问(CSMA),通过优化防冲突来控制媒体接口;网络层通过网络协议控制信息。(NPCI) 控制跳转;传输层的逻辑通信关系包括一对多无连接或多终端组传输、一对多无连接或广播、一对一无连接、一对一定向连接,它提供了抽象内部表达式、通信访问标识符等之间的地址和映射;通过预留会话层和表示层,将所有设备清晰地映射出来;应用层执行SCS-BUS网络用户/服务器管理的API(应用程序接口)功能,应用层将通信访问标识符分配给通信对象组或共享变量的内部请求,完成接收(一对多)和发送(一对一)。
系统特点:
SCS-BUS通信协议支持通信介质分段组合的网络,包括双绞线、电力线、无线频率传输。SCS-BUS双绞线的自由拓扑结构成本低,控制逻辑0的比特级冲突检测提高了传输的可靠性。双绞线的每个物理段最长可达2000米;SCS传输线采用新的扩展调频技术,通过相应数量的匹配筛选,保证传输线组地址传输的完整性和可靠性。
公共汽车
它由现在的施耐德电气品牌于1979年发明,是世界上第一个真正的工业领域总线协议。为了更好地普及和推广基于以太网的分布式应用,施耐德将协议的所有权移交给了IDA(分布式自动化接口)组织,并成立了-IDA组织,为未来的发展奠定了基础。.
协议是应用于电子控制器的通用语言。通过该协议,控制器之间可以相互通信,也可以通过以太网等网络和其他设备进行通信,已成为通用的行业标准。有了它,不同厂家生产的控制设备可以连接成工业网络进行集中监控。该协议定义了控制器识别和使用的消息结构,无论它们通过何种网络进行通信。它描述了控制器请求访问其他设备的过程,如何响应来自其他设备的请求,以及如何检测和记录错误。它为消息字段的格式和内容建立了通用格式。在网络上通信时,该协议确定每个控制器都需要知道它们的设备地址,识别按地址发送的消息,并决定采取什么行动。如果需要响应,控制器将生成反馈消息并使用协议将其发送出去。在其他网络上,包含该协议的消息被转换为该网络上使用的帧或数据包结构。这种转换还扩展了根据特定网络寻址节点地址、路由路径和错误检测的方法。
系统特点:
标准开放,用户可以免费、放心地使用该协议,无需支付许可费,也不会侵犯知识产权。目前支持400多家厂商,支持600多种产品。可支持多种电接口,如RS-232、RS-485等,也可在多种介质上传输,如双绞线、光纤、无线等。帧格式简单、紧凑、容易理解。用户使用方便,厂商开发方便。