Опрос


Что для Вас Умный Дом?


Результаты

Другие готовые решения для идеологии "Умный Дом"

24/11/2008 16:52:42

X-10

Устройства X-10Мой опыт применения технологии X-10 в статье "Управление освещением по X10".

В текущий момент наибольшую популярность получили готовые системы на базе технологии X10/S10. Основным преимуществом технологии является то, что для организации системы умный дом не нужна прокладка дополнительных кабелей, так как все общение между модулями происходит по уже существующей электрической сети. Достаточно включить устройства в розетку. Таким образом для создания своего Умного Дома не нужны специфические знания в области программирования, а представления об электрике достаточно иметь на уровне 5-го класса средней школы. Необходимо только купить контроллер Leopard или Ocelot, заменить обычные выключатели на выключатели X10, в обычные патроны вкрутить специальные модули LM15A, купить необходимые модули для управления мощными нагрузками, датчики движения и т.д. Для технологии X10 производится весьма широкий ассортимент модулей почти на все случаи жизни. Преимуществ у технологии X-10 масса, но есть и недостатки. Для меня важным недостатком является относительная "закрытость" системы и сложность интеграции в другие системы дома, но это не главное. Главные недостатки следующие: относительная дороговизна системы в целом, возможные перебои, связанные с работой электросети (помехи из сети и генерируемые внутри сети - мощные нагрузки, использование в доме 3-х фазной сети), необходимость защиты от управляющих сигналов извне (например установка подобной системы соседями), ограниченное максимальное количество управляемых групп, отсутствие возможности изменения дизайна управляемых розеток и выключателей, медленная реакция на команды контроллера (около секунды). Безусловно, существуют решения многих недостатков и в целом технология X-10 зарекомендовала себя как вполне надежное и современное решение. Необходимо также сказать, что в системах, строящихся на базе открытых технологий, X-10 используют чаще всего лишь как локальную часть системы, ответственную преимущественно за управление освещением, так как это наиболее простой и быстрый (но, конечно, не самый дешевый) способ управления именно освещением. Важно, что для протокола X-10 есть некоторые наработки под Linux. Даже используемая мною программа ZoneMinder для видеонаблюдения имеет функцию триггерного управления устройствами X-10, позволяющую включать те или ины приборы (лампы, прожекторы, сирены и другое) в случае обнаружения в зоне наблюдения посторонних.

 

Z-Wave

Z-Wave - автоматизация домаЕще одним интересным направлением в развитии автоматизации дома является радиотехнология Z-Wave от компании Zensys. Решение от этой фирмы примечательно тем, что для управления устройствами вообще не требуется проводов. Все управление элементами системы осуществляется беспроводно на частоте 868,42 МГц (для Европы). И хотя максимальная дальность радиосвязи составляет всего 30 метров, технология устроена таким образом, что команды передаются от управляющего элемента подчиненным посредством близлежащих устройств/узлов. Система способна самоорганизовываться и выстраивать маршруты передачи управляющих команд. Специалисты компании Zensys разработали достаточно гибкую и вместе с тем простую технологию для домашней автоматизации, которая доступна людям никогда не державшим в руках паяльник или клавиатуру. В то же время система имеет все необходимое для интеграции с компьютерным управлением. Технология Z-Wave применима как для простых схем из 2-3 элементов, так и для полноценной автоматизации всех систем дома. Существует масса устройств, поддерживающих технологию Z-Wave. Минусом системы является относительная дороговизна готовых устройств. Так, управляемый исполнительный модуль для 220В обойдется в 2500 руб. Таким образом, делать на таких дискретных элементах автоматизацию систем отопления или вентиляции нецелесообразно, так как стоимость такой автоматизации будет выше специализированных решений. Изготавливать самостоятельно модули на базе Z-Wave также невозможно из-за отсутствия в свободной продаже чипов от Zensys. В то же время в некоторых случаях, эта технология вполне может найти свое применение.

 

ZigBee

ZigBeeВ настоящий момент широко применяется множество беспроводных технологий, среди которых наиболее известные Wireless USB, Wi-Fi, Wi-Max, Bluetooth, но для домашней автоматизации отдельно хотелось бы выделить беспроводный стандарт ZigBee. Этот стандарт изначально разрабатывался для создания распределенных беспроводных сетей с большим количеством элементов, малым энергопотреблением (чаще всего от батарейки) и большими возможностями интеграции в различные устройства. Конечно, скорость в сетях ZigBee невелика, так как эта технология решает задачу передачи коротких сообщений между модулями и для промышленной и домашней автоматизации вполне достаточно. Зато ZigBee позволяет создавать сложные, самоконфигурирующиеся сети различной топологии. Любой узел в сети доступен сразу же после включения. Стандарт ZigBee относят к высоконадежным решениям. В модулях доступны средства шифрования и защиты трафика. Важно, что продукцию стандарта ZigBee производят несколько компаний. Доступны как отдельные микросхемы, так и завершенные модули для интеграции в готовые устройства. Наиболее известны такие разработчики решений для ZigBee как Freescale Semiconductor, Texas Instruments, Digi International, STMicroelectronic, MaxStream. В настоящее время уже доступно множество готовых систем, где в качестве основы используется ZigBee. Однако, учитывая большое количество открытой документации, программных продуктов, наборов системной логики, готовых модулей, реализующих стандарт (например, популярная серия XB24, XBP24, XBIB), это решение находит свое применение и в системах энтузиастов. Модули XB24 можно сочетать с микроконтроллерами посредством SPI-интерфейса, а связка XB24-XBIB-U подключать к USB-порту компьютера.

 

Beckhoff

В последнее время часто в домашней автоматизации применяются решения из области промышленных систем. Одно из таких решений предлагает компания Beckhoff. Линейку продукции для автоматизации составляют контроллеры и модули ввода вывода для работы с дискретными сигналами, аналоговыми сигналами, цифровыми данными. Контроллеры подключаются к сети Ethernet/EtherCAT и доступны для программирования и управления. Модули с контроллером общаются по шине K-BUS. Подробнее о реализации Умного Дома на базе Beckhoff можно прочитать в ветке "Элементы "умного дома" на Beckhoff" (автор Али) на нашем форуме.

 

 

 

 

Промышленные шины *BUS

Существует большое количество систем домашней автоматизации, построенных на различных промышленных и полупромышленных системах. Например,это: CEBus, EIB, BatiBus, LonTalk/LonWorks, CAN, Modbus, LIN и другие. В отличие от X-10 для работы таких систем требуется прокладка 2-х, 3-х или 4-х проводных кабелей по принципу общей шины (BUS). Основным отличием таких систем от применяемой мной технологии 1-wire является то, что работы не требуется обязательного присутствия в сети мастера (хотя фактически, на практике в большинстве случаев все взаимодействие в сети строится по принципу master-slave или клиент-сервер). Если в сети 1-wire мастер всегда один, а все остальные элементы сети ведомые, то в таких шинах как, например, CAN элементы сети могут общаться друг с другом напрямую. Такой подход значительно увеличивает надежность системы и скорость ее работы, Однако при этом резко усложняет схемотехнику, удорожает стоимость модуля, также усложняется программирование системы. В текущий момент большинство известных вендоров электротехнического оборудования, например ABB, GIRA, Siemens, предлагают свои версии систем на промышленных шинах. Существуют также мелкие фирмы, которые предлагают свои разработки в этой области, но такие решения я бы использовать не стал. Если  такая фирма прекратит свою деятельность, то поддержка и дальнейшее расширение системы станут попросту невозможными.

Приведу несколько примеров готовых систем на промышленных шинах

  • INSYTE (серия LanDrive, RS485), контроллеры, ИК-трансиверы, диммеры, релейные модули и т.д.
  • iNELS (CAN)

При этом хочется отметить, что промышленные стандартны отнюдь не отменяют возможности их использования в системах энтузиастов. Например,  такие чипы как ATMEGA88/ATMEGA168 имеют в своем распоряжении драйвер промышленной шины LIN, а для вариантов с шиной CAN производители также выпускают микросхемы типа AT90CAN / ATmega48 / PIC18F2580, MCP2510 (трансивер).

Большим преимуществом промышленных шин и стандартов (CAN, Modbus, EIB) является наличие четких, хорошо документированных спецификаций, поддержка этих решений во многих чипах, готовых модулях и устройствах. Если судьба 1-wire в огромной степени зависима от производителя элементов Maxim (Dallas), то CAN или Modbus будут жить даже в том случае, если основные производители или потребители этих шин и протоколов исчезнут с рынка. Стоит также сказать, что промышленные шины часто базируются на стандарте передачи данных RS-485, который использует балансный метод передачи сигналов. Помехозащищенность шины при таком способе передачи информации выше, чем у 1-wire, скорости быстрее, а максимальная длина линии больше. Но эти преимущества имеют и обратную сторону, которая выражается в стоимости конечных модулей, сложности их проектирования и программирования. Если идеология и решения 1-wire доступны даже не очень подкованным в электронике и программировании любителям или даже слегка продвинутым пользователям, то для реализации Умного Дома на базе RS-485, программируемых микроконтроллеров ATmega, PIC и промышленных протоколах Modbus, LonWorks, CAN необходимо обладать огромным запасом узкоспециализированных знаний и приличным опытом.

Автор: Andrey_B
Любое использование материалов сайта возможно только с разрешения автора и с обязательным указанием источника.



Добавить комментарий:



Сортировка комментариев: Последние сверху | Первые сверху

2014-11-21 14:46:08 | Станислав
А как вы видите для себя использование устройств Симон 82? В этой линейке уже очень много чего можно задействовать в умном доме.