Питание в ethernet или сколько кабелей тащить

[Nick507]

Привет,

Никак не могу решить сколько и каких кабелей надо подводить к конкретным потребителям умного дома. Все что связано с 220 - понятно один силовой провод - лампы, розетки. К выключателям силовой провод надо вести только что бы сделать возможность одним большим рубильником перевести управление светом на обычную коммутацию - для случая когда вся автоматика сгорела. А так он обычный сухой контакт.
Датчики открытия окон, пожарная сигнализация, датчики движения - цифровые сигналы + питание 12В. Вот тут и возникает вопрос: можно ли это сделать одним кабелем? Самый простой и распространенный - utp-5. Но тогда вроде как разумно его использовать по прямому назначению - ethernet. А как же питание для тех же датчиков движения? Есть power over ethernet, но пока не разобрался, насколько это используется и какое оборудование надо. Уж очень не хочется тянуть еще и 12В а уж тем более ставить блоки питания вместе с датчиками.
Есть специальные кабели, в которых две силовых жилы и 4 сигнальные - в оплетке. Для 1-wire или rs-485 самое то. Но как быть с большими потоками данных - internet, видеонаблюдение?
Другой недостаток ehternet'a - топология звезда. Т.е. сэкономить на проводке не особо получится. Вообщем хочется одну высокоскоростную шину с питанием что бы объединить и простые датчики и скоростную передачу. Или это похоже на сказку?

Спасибо!

[OLLO]

не горячитесь! как вы будете управлять розетками и лампами если посадите их на один силовой провод?
Разводка обычно зависит от технологии того умного дома, который вы собираетесь ставить. Универсальной разводки вроде пока нет.
Вот это желание не совсем понятно "объединить и простые датчики и скоростную передачу" .

[Nick507]

Силовой провод на лампы и розетки идет от силовой части системы управления (либо центральной на весь дом, либо на комнату, зону) - разумеется на каждую свой. Какой смысл тянуть еще сигнальный кабель, что бы там поставить реле? Простой пример: хотим управляемую розетку - что проще, пытаться всунуть в подразетник эту реле и тянуть два кабеля к ней, или просто подключить силовой кабель в щитке управления к плате 8-канального релейного модуля? Мне кажеться что второе.
Разводка от технологии зависит.. или наоборот тут ведь надо искать компромисс. Иначе надо все на оптоволокне делать.
Мотивация повесить все на одну линию очевидна - уменьшение сложности монтажа.

[Andrey_B]

Топология "шина" только на бумаге смотрится просто. По факту это не совсем удобно.
Главный недостаток шины заключается в том, что если произойдет где-либо разрыв, то вся сеть или та часть, которая расположена за разрывом перестанет работать. Особенно интересно бывает с охранными датчиками, которые не всегда имеют сигнализацию отсутствующей связи.
Когда помещение в плане представляет собой квадрат, часто сумма длин лучей звезды не намного длиннее шины.
При монтаже на практике все равно шина выполняется отрезками и ее коммутация обеспечивается в конкретных устройствах. То есть, необходимо либо разрабатывать какое-то стандартный элемент ответвления (типа BNC Т-коннектора для коаксиала), либо предусматривать в конечных устройствах вход и выход шины. А так как вся эта коммутация делается где-то у потолка и в других труднодоступных местах, то вероятность ошибки или некачественного соединения выше.
Часто шина по факту делается звездой, когда все лучи сходятся в одно устройство (хаб), где из такой вот псевдозвезды получается шина.
Когда какое-то ответвление, соединение на шине выполнено некачественно и начинает "глючить" вся сеть, найти проблему бывает непросто.

В этом смысле выгодно смотрится звезда. Режь, отключай, подключай, меняй местами, коммутируй. Если случаются проблемы, они случаются с какой-то конкретной веткой (с одним устройством). Проводов, да, больше.
Главный недостаток звезды применительно к Ethernet - наличие активного элемента (коммутатора). Но даже самые дешевые коммутаторы вполне надежны. Я никогда не встречал полностью вышедших из строя коммутаторов. Максимум - это какие-то отдельные порты.

В большой сети (даже в 2-х этажном доме) невозможно или крайне трудно физически обеспечить звезду. Поэтому делают несколько звезд, которые между собой соединяются каскадно и тогда имеет смысл соединять их как минимум 2-я каналами, либо каждый такой сегмент соединяется с серверным коммутатором своим кабелем.
У меня запланирован и частично реализован именно такой подход. На каждом этаже по коммутатору, которые соединены с раздающим коммутатором в серверной, куда подключен и сервер.

Если мы говорим об управлении любыми устройствами и у нас есть возможность установить электронные ключи в щиток, где присутствует некий цифровой интерфейс, не вижу смысла при прочих равных использовать именно шину.
1-wire звездой не соединяется, но преимущества 1-wire - цена и простота, поэтому, как я писал выше, я из "как бы" звезды делаю шину. Как будет готово красивое фото в шкафе - опубликую. Есть пара интересных мыслей.

Что касается кабелей, не вижу проблемы. Мало одной UTP? Можно проложить две. А если UTP использовать для подключения каких-нибудь датчиков, то там внутри 8 проводов, и на питание и на сигнальную часть хватит.

Конечно, если у вас отделанное помещение и нужно по периметру повесить 10 датчиков, то тянуть 10 кабелей будет странно, но если финишной отделки нет, я бы заложил (и заложил) все 10. Уж из звезды шину можно сделать в любом случае, а вот наоборот - никак. А еще есть радиотехнологии: WiFi, 433MHz, Bluetooth, ZigBee, Z-Wave.

[Nick507]

Андрей, благодарю за столь развернутый ответ. Недостаток шины в ее надежности, это верно. Давайте опустим саму топологию - лучи соединенные в одной точке = шина. Меня в первую очередь волнует кол-во сигнальных кабелей к одному датчику, в случае когда ему нужно низковольтовое питание. Можно проложить 10 кабелей, но зачем? У меня сейчас готова коробка каркасника 2эт примерно 140м. В каркасных конструкциях пуэ вообще запрещает скрытую проводку без металлорукавов. Я пока незнаю как буду это делать, но хотелось бы обойтись минимумом проводов.
Вот поэтому и поднял вопрос о etherent с питанием - это похоже единственное решение в данном случае. Конечно пока нет копеечных (2-4$) датчиков для ethernet (таких как 1-wire) и задачу охранной сигнализации разумнее решать таким узлом на меге, как у Вас в проекте. Но мне кажеться это более правильно, чем тянуть отдельную линию для охранной системы. (или я все таки не прав?
В беспроводной связи у меня нет необходимости, да и желания - в свое время экспериментировал и с ZigBee и с 433МГц - очень много факторов влияет на связь.
Кстати насчет удобства разводки звездой в доме - у меня например тех помещение в углу дома - получается что обойдя шиной по периметру с отростками внутрь было бы оптимальнее.

[Andrey_B]

Насколько я понимаю, но могу заблуждаться, ПУЭ не регламентирует монтаж линий связи (цифровых, сигнальных, оптических). Все, что есть в ПУЭ по этому поводу, относится к расстояниям, которые должны выдерживаться до линий связи при монтаже силовых кабелей.
Мой личный опыт говорит, что проводов много не бывает.
Бухта UTP стоит недорого, а системы автоматизации развиваются быстро. И если вам через какое-то время понадобится решить новую задачу, а свободного кабеля или кабеля проложенного на перспективу не окажется, будет крайне обидно. Я за то, чтобы проложить как можно больше кабелей на все случаи жизни. Но настаивать не буду. Я просто привык все делать с запасом.
У Ethernet и WiFi есть один существенный недостаток - они потребляют много энергии. Когда такой чип стоит на десяток каналов - это одно, а когда на каждом датчике - не страшно, но уже есть вопросы, даже если он будет стоить $2.
Но я перестаю понимать в чем ваш вопрос. Можно ли в Ethernet засунуть питание? Можно. Хватит ли проводов в одной UTP на все? Если для охранного датчика с питанием, то хватит, а если Gigabit Ethernet + охранный датчик + питание, то нет. Я к каждой группе розеток провел помимо силовых NYM по две (а местами и больше) UTP. Одна экранированная 5-й категории, другая 6-й категории. И нисколько не жалею об этом. Например, вчера я смотрел эфирное ТВ, а сегодня у меня ТВ с Ethernet, медиаплеер с Ethernet, ресивер с Ethernet. Вчера у меня стоял рядом с ПК обычный телефон, сейчас IP, но гигабит он транслировать не будет, а значит нужны опять две розетки и два кабеля. А они есть у меня.

[OLLO]

Действительно тезис о том что "В каркасных конструкциях пуэ вообще запрещает скрытую проводку без металлорукавов" это миф. Особенно в части использования металлоруковов, которые не спасают ни от огня, ни от гвоздя. Похорошему тянуть на до в стальных трубах . Копий на эту тему сломали уже много.
То что касается топологии разводки линий на 220, то реализация ее шиной, может существенно ограничить применения некоторых систем автоматизации. Наиболее универсальной здесь будет коллекторная разводка. Однако это сильно увеличит кол-во проводов и с учетом каркасой конструкции в месте близкой к щитку могут возникнуть проблемы в их прокладки.
Сигнальный кабель, также, придется тянуть как минимум до управляющих элементов и датчиков. Ведь 8-канальный релейный модуль в щитке как то должен узнать о то, что вы хотите погасить или включить свет. Для этого нужены провода, так как от радиосистем вы априори отказались. Хотя остались еще варианты на x10.