Протоколы обмена данными.

Существует несколько платформ и протоколов, при помощи которых связываются подсистемы умного дома:

a) 1-Wire

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДП 09.02.01. 17 ПЗ
1-Wire — двунаправленная шина связи для устройств с низкоскоростной передачей данных (обычно 15,4 Кбит/с, максимум 125 Кбит/с), в какой данные передаются по цепи питания (другими словами всего употребляются два провода — один общий Протоколы обмена данными. (GND), а 2-ой для питания и данных; в неких случаях употребляют и отдельный провод питания).

Обычно употребляется для того, чтоб связываться с дешевыми ординарными устройствами, такими, как, к примеру, цифровые указатели температуры и измерители характеристик наружной среды.

Устройство 1-Wire может находиться как на печатной плате совместно Протоколы обмена данными. с устройством управления, так и раздельно. Время от времени они предусмотрены только для поддержки устройств 1-Wire, но в почти всех коммерческих приложениях устройство 1-Wire — просто один из чипов, создающих необходимое решение. Время от времени они находятся, к примеру, в аккумуляторных батареях ноутбуков и сотовых телефонов.

Некие лабораторные системы и другие системы Протоколы обмена данными. сбора данных и управляющие системы подключают к устройствам 1-Wire, используя шнуры с электронным соединителем либо с витой парой, с устройствами, установленными в разъём, включёнными в маленькую интегральную схему, либо присоединёнными к исследуемому объекту. В таких системах популярен разъём RJ11.

Системы датчиков и приводов могут быть связаны компонентами 1-Wire, любой Протоколы обмена данными. из которых содержит в себе всё нужное для функционирования шины 1-Wire. В качестве примера можно привести термометрию, таймеры,

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДП 09.02.01. 17 ПЗ
датчики напряжений и токов, контролирование батарей, и память. Они могут быть подключены к ПК при помощи поочередных интерфейсов USB, RS-232, либо Протоколы обмена данными. параллельного интерфейса (LPT).

b) X10

X10 — интернациональный открытый промышленный эталон, используемый для связи электрических устройств в системах домашней автоматизации. Эталон X10 определяет способы и протокол передачи сигналов управления электрическими модулями, к которым подключены бытовые приборы, с внедрением обыкновенной проводки либо беспроводных каналов.

Эталон X10 был разработан в 1975 году компанией Pico Electronics Протоколы обмена данными. для управления домашними электроприборами.

Для связи модулей сети X10 употребляется рядовая домашняя электронная сеть. Закодированные цифровые данные передаются c помощью радиочастотного импульса вспышки частотой 120 кГц, продолжительностью 1мс и синхронизированы с моментом перехода переменного тока через нулевое значение. За один переход через нуль передаётся один бит инфы. Сами Протоколы обмена данными. модули сети обычно просто вставляются в розетку, хотя есть более сложные встраиваемые модули, к примеру, заменяемые розетки, выключатели и пр.

Передаваемый по сети пакет состоит из адреса и команды, отправляемых контроллером управляемому модулю. Более сложные контроллеры также могут опрашивать такие же управляемые модули об их статусе. Этот статус может Протоколы обмена данными. быть довольно обычным («включено» либо «выключено»), указывать числовое значение (текущее значение яркости, температура либо данные с других датчиков).

Вне зависимости от среды передачи (электронная сеть либо радиосигнал), пакеты X10 состоят из:

· 4 бита — код дома;

· 4 бита — код модуля (может быть задано несколько модулей);

· 4 бита — команда.

Во избежание неурядицы и удобства юзеров Протоколы обмена данными. код дома задаётся латинскими знаками от A до P, а код модуля — цифрами от 1 до 16.

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДП 09.02.01. 17 ПЗ
Когда сеть X10 установлена, каждый модуль настраивается таким макаром, чтоб отзываться на один из 256 вероятных адресов (16 кодов домов × 16 кодов модулей = 256). Каждый модуль реагирует лишь на команды, отправленные Протоколы обмена данными. конкретно ему и на несколько широковещательных команд.

К примеру, по сети может придти сообщение вида: «модуль A3» а за ним команда «включиться» (turn on), что принуждает модуль A3 включить подсоединённое к нему устройство. Управление несколькими модулями осуществляется сообщением вида: «модуль A3», «модуль A15» и «модуль A4», а потом Протоколы обмена данными. команда «включиться». Итог — все перечисленные выше модули должны включить подключённые к ним устройства.

Необходимо отметить, что нет ограничения на внедрение более чем 1-го кода дома в случае перечисления, но, широковещательные команды вида «включить весь свет» либо «выключить все модули» оказывает влияние лишь на модули с одним кодом дома. Таким макаром Протоколы обмена данными., коды домов могут быть применены для разделения сети X10 на отдельные зоны.

Для обеспечения работы беспроводных пультов, тумблеров и иных устройств был разработан протокол использования радиоканала. Беспроводные устройства передают по радио пакеты данных, практически схожие передаваемым по проводной сети. Для передачи употребляется частота 310 МГц в США и 433 МГц в Протоколы обмена данными. Европе. Ресивер, подключённый к обыкновенной электросети, передает приобретенные по радио команды в стандартную сеть X10.

c) KNX

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДП 09.02.01. 17 ПЗ
KNX — дорогостоящий вариант, популярный в Европе. Эталон характеризуется множеством заложенных в него функций, также сложностью проектирования и монтажа. В качестве среды для передачи данных протокол Протоколы обмена данными. KNX может использовать шину (витую пару), электронную сеть либо радиоканал. В большинстве случаев применяется 1-ый вариант, часто нужные провода прокладываются вместе с силовыми кабелями еще на шаге строительства. Эталон предугадывает разные варианты топологии сети. Итоговая система должна иметь свой источник питания, но при всем этом в ней может отсутствовать центральный Протоколы обмена данными. контроллер, т. е. KNX позволяет создавать децентрализованные решения, в каких детекторы и исполнительные модули ведут взаимодействие впрямую. Протокол подходит для автоматизации больших построек, в одну сеть можно соединить до 58000 устройств.

d) Wi-Fi

Wi-Fi — торговая марка Wi-Fi Alliance для беспроводных сетей на базе эталона IEEE 802.11. Под Протоколы обмена данными. аббревиатурой Wi-Fi (от британского словосочетания Wireless Fidelity, которое можно дословно перевести как «беспроводное качество» либо «беспроводная точность») в текущее время развивается целое семейство эталонов передачи цифровых потоков данных по радиоканалам.

Wi-Fi употребляется фактически в каждом умном доме. Обычно этот эталон связи применяется для того, чтоб связать Протоколы обмена данными. телефон либо планшет с уже готовой автоматической системой. Мобильное устройство всегда под рукою, а поэтому управлять домом с его помощью, удобнее, чем использовать для этой цели компьютер, стенную сенсорную панель, пульт ДУ либо интерпретатор речи. В особенности это животрепещуще в тех случаях, когда для взаимодействия с системой предвидено особое приложение, а не Протоколы обмена данными. только лишь веб-интерфейс.

Время от времени Wi-Fi применяется для связи с устройствами, которые могут работать автономно, без помощи «умной» сети. Пример такового девайса — светодиодная Wi-Fi лампочка. В ближайшее время подобные устройства набирают популярность, ведь они позволяют приобщиться к технологиям умного дома, не растрачивая время Протоколы обмена данными. и силы на установку вспомогательного оборудования.

e) ZigBee

ZigBee — эталон для набора высокоуровневых протоколов связи, использующих маленькие, маломощные цифровые трансиверы, основанный на эталоне IEEE 802.15.4-2006 для беспроводных индивидуальных сетей, таких как, к примеру, беспроводные наушники, соединённые с мобильными телефонами средством радиоволн коротковолнового спектра. Разработка определяется спецификацией ZigBee, разработанной с намерением быть проще и Протоколы обмена данными. дешевле, чем другие индивидуальные сети, такие как Блютуз. ZigBee предназначен для радиочастотных устройств, где нужна долгая работа от батареек и безопасность передачи данных по сети.

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДП 09.02.01. 17 ПЗ
Основная особенность технологии ZigBee состоит в том, что она при малом энергопотреблении поддерживает не только лишь Протоколы обмена данными. обыкновенные топологии сети («точка-точка», «дерево» и «звезда»), да и самоорганизующуюся и самовосстанавливающуюся ячеистую топологию с ретрансляцией и маршрутизацией сообщений. Не считая того, спецификация ZigBee содержит возможность выбора метода маршрутизации, зависимо от требований приложения и состояния сети, механизм стандартизации приложений — профили приложений, библиотека стандартных кластеров, конечные Протоколы обмена данными. точки, привязки, гибкий механизм безопасности, также обеспечивает простоту развертывания, обслуживания и модернизации.

f) Z-Wave

Z-Wave — это беспроводная радио разработка с низким энергопотреблением, специально разработанная для дистанционного управления. В отличие от Wi-Fi и других IEEE 802.11 эталонов передачи данных, предназначенных в главном для огромных потоков инфы, Z-Wave работает в Протоколы обмена данными. спектре частот до 1 ГГц и оптимизирована для передачи обычных управляющих команд с малыми задержками (к примеру, включить/выключить, поменять громкость, яркость и т. д.). Выбор низкого радиочастотного спектра для Z-Wave обоснован малым количеством возможных источников помех (в отличие от загруженного спектра 2,4 ГГц, в каком приходится прибегать к мероприятиям Протоколы обмена данными., уменьшающим вероятные помехи от работающих разных бытовых беспроводных устройств — Wi-Fi, ZigBee, Блютуз).

Z-Wave предназначен для сотворения дешевый и энергоэффективной потребительской электроники, в том числе устройств на батарейках, таких как пульты дистанционного управления, датчики дыма, температуры, влажности, движения и других датчиков безопасности.

По состоянию на 2014 год, Z-Wave Протоколы обмена данными. поддерживается более чем 250 производителями по всему миру и покрывает широкий диапазон потребительских и коммерческих товаров в США, Европе и Азии. Нижние слои протокола, MAC и PHY, описываются ITU-Т G.9959 и на сто процентов назад совместимы. Радио чипы Z-Wave поставляются компаниями Sigma Designs и Mitsumi. Отличительной особенностью Z Протоколы обмена данными.-Wave будет то, что все эти продукты совместимы меж собой. Сопоставимость подтверждается процессом сертификации Z-Wave либо Z-Wave Plus.

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДП 09.02.01. 17 ПЗ
В базе решения Z-Wave лежит ячеистая сеть (mesh сеть), в какой каждый узел либо устройство может принимать и передавать Протоколы обмена данными. управляющие сигналы другим устройствам сети, используя промежные примыкающие узлы. Mesh это самоорганизующаяся сеть с маршрутизацией, зависящей от наружных причин — к примеру, при появлении преграды меж 2-мя наиблежайшими узлами сети, сигнал пойдет через другие узлы сети, находящиеся в радиусе деяния.

g) Insteon

Insteon пользуется большой популярностью в США, но в Европу и Протоколы обмена данными. Россию он пришел совершенно не так давно. Фактором, сдерживающим распространение, стала несопоставимость изначальной версии протокола с нашими электросетями: как и X10, Insteon употребляет проводку строения для передачи сигналов. Но, в отличие от устаревшего соперника, новый эталон также поддерживает связь по радиоканалу, при этом проводная и беспроводная сеть работают сразу, дополняя Протоколы обмена данными. друг дружку и значительно повышая надежность автоматической системы. Не считая того, у Insteon нет заморочек с отзывчивостью, характерных X10.

К плюсам Insteon также можно отнести ячеистую топологию сети и сопоставимость с устройствами X10: есть возможность равномерно перейти со старенького эталона на новый. Увлекательная особенность — возможность организовать работоспособную сеть без использования Протоколы обмена данными. центрального контроллера. Естественно, в данном случае функционал умного дома будет очень ограничен, но сам факт веселит.

Исходя из убеждений проектирования, заокеанский гость идентичен с Z-Wave: все агрессивно стандартизировано, значимая часть оборудования выпускается под брендом Insteon самими создателями протокола — компанией Smartlabs. Систему для умного дома на базе Протоколы обмена данными. нового эталона можно собирать равномерно, докупая нужные составляющие по ходу. В общем, Insteon неплох. К его минусам можно отнести разве что задачи с доступностью подходящего оборудования в Рф.

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДП 09.02.01. 17 ПЗ


Передающие среды

Система «умный дом» предугадывает внедрение 4 сред передачи данных: отдельная шина (витая Протоколы обмена данными. пара), проводка, радиоканал и IP-сеть. Нельзя сказать, что они равноправны: обычно, витая пара стоит во главе, а другие варианты являются вспомогательными или отсутствуют совсем. Шинное соединение позволяет использовать разные варианты топологии сети и соединять воединыжды огромное количество устройств, находящихся на значимом расстоянии друг от друга.

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист Протоколы обмена данными.
ДП 09.02.01. 17 ПЗ


protokol-klinicheskogo-testa-lyushera.html
protokol-lichnih-rezultatov-sorevnovanij-po-motokrossu.html
protokol-mezhsetevogo-vzaimodejstviya-ip-referat.html