伴随十多年来智能家居在国内的发展,区域市场上的系统集成商在市场夹缝中历尽了不断的成长,面对以别墅、大面积平层为主的住宅应用和商业环境需求,系统稳定且衍生功能丰富总线智能家居产品成为了越来越多智能化项目的选择。眼下智能家居市场上各色国内外总线产品涵盖了KNX、LONWORKS等国际标准协议,同时也有大量基于485的私有总线协议存在。

现场总线是现代控制技术、计算机技术和通信技术相结合的产物。现场总线技术是近十多年中蓬勃发展起来的新生事物,在实际工程应用中体现出其强大的生命力,控制网必将沿着现场总线方向发展,现场总线技术也必将是控制网技术的核心,每个现场控制单元具有数字处理和双向高速通讯的能力,分散控制,网络规模大且具有高质的稳定性。
目前世界上现场总线的标准有200多个,有很多应用于建筑物的总线技术,它们中大多数是某个具体应用的解决方案。以双绞线为基础的家居控制总线,以此通信介质的主要有KNX总线、LonWorks总线、RS-485总线总线等。就总线本身而言,这几种总线的拓扑结构基本是相同的。而针对国内智能家居市场总线产品也经历了多轮的市场洗礼。

RS-485总线
其网络特性使用差分电压传输方式;一般采用总线型网络结构,总线节点数有限,使用标准485收发器时,单条通道的最大节点数为32个,传输距离较近(约1.2km),传输速率低(300~9.6kbps);传输可靠性较差,对于单个节点,电路成本较低,设计容易,实现方便,维护费用较低。 从严格意义上讲,并不是一个完整的总线技术标准,仅仅定义为物理层和链路层的通信标准,许多厂商采用其技术全新定义了自己的总线技术标准,另外在RS-485技术基础上应用较多的是MOD Bus标准。

KNX总线
KNX技术是在EIB技术的基础上发展起来的,是目前世界上唯一的适用于家庭和建筑物自动化领域的开放式标准, EIB技术起源于上世纪90年代初,为了提高电气系统联接的安全性、灵活性和方便性而发展起来的一种总线。

KNX系统采用的是开放式通信协议,可以轻松的与第三方系统/设备实现的对接。例如:ISDN、电力网、楼宇管理设备等等。主要的对接方式有:1)通过输入、输出模块,采用接点信号进行连接;2)通过USB 接口进行连接;3)采用符合通信协议的接口— 即网关连接,实现数据的双向交换。

LonWorks总线
根据ISO/OSI 7层模型标准,采用三层网络结构:域、子网和节点;使用48位ID神经元芯片,节点数量没有限制,传输距离较远(约2.7km),传输速率快(300~1.25Mbps);传输可靠性较高,对于单个节点,电路成本很高,设计难度较大,维护费用较高。

CAN总线
CAN总线,它是一种支持分布式控制和实时控制的对等式现场总线网络。其网络特性使用差分电压传输方式;总线节点数有限,使用标准CAN收发器时,单条通道的最大节点数为110个,它的传输速率范围是5kbps至1Mbps,传输介质可以是双绞线和光纤等,任意两个节点之间的传输距离可达10km。对于单个节点,电路成本高于RS-485,设计时需要一定的技术基础;传输可靠性较高,界定故障节点十分方便,维护费用较低。在目前已有的几种现场总线方式中,具有较高的性能价格比。

国外智能家居总线技术

欧洲

有线:KNX ;SCS总线协议等
无线:RF,Enocean
主要针对智能灯光、安防、暖通等专项功能的开发,以现场总线技术为主要连接方式,注重基本的功能性。

代表厂家:

美国
有线:MOD Bus; Modbus TCP
无线:Zigbee,RF,电力载波(PLC)
以专业灯光控制,家庭影院为代表的家庭分布娱乐系统普及,泳池和车库控制,家庭安防等;在家庭内部主要通过同轴电缆,电力线,无线技术实现设备互联。
代表厂家:

韩国

有线:MOD Bus; Modubus TCP;TCP/IP
无线:ZigBee,RF,Enocean
以可视对讲作为智能家居多媒体终端,末端一般采用485总线控制产品,通过TCP/IP创建智能小区。

代表厂家:

485总线布线规范:
·485信号线不可以和电源线一同走线。
·485信号线可以使用屏蔽线屏蔽线作为布线,也可以使用非屏蔽线作为布线。
·选择使用普通的超五类屏蔽双绞线即网线就可以。
·485布线规范是必须要手牵手的布线,但是可以借助485集线器和485中继器可以任意布设成星型接线与树形接线。
·485总线必须要接地。

Control4总线灯光系统

Control4总线系统是由基于以太网的控制模块、485的总线场景面板、485网关等设备共同组成的新型总线系统。各模块通过网络与主机进行通讯,使用电视界面、触控屏以及移动装置来控制,由调光器、继电器、以太网模块、导轨板等组成一个完整的系统。总线控制模块既可配合总线场景面板,也可配合无线场景面板及无线产品使用,利用Composor完成系统设计可实现多项功能,还可以通过有线按键来控制灯光、音乐、窗帘、安防等,可应用于家庭及商业等多种场合。

更多精彩,详见《智能家居》杂志2014年3月刊。

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