3. Проводные протоколы связи. Ethernet
Ethernet - основной стандарт
для организации высокоскоростного обмена
информацией между различными
устройствами
• хорошо документирован
• встроен в огромное количество контроллеров,
микропроцессоров, отдельных чипов, готовых устройств
• порт Ethernet интегрируется в бытовую
технику, телевизоры, плееры, ресиверы, ПК.
• обладает хорошей помехозащищенностью
• Мин. скорость передачи данных
10/100 Мбит/с - достаточно для любых задач
автоматизации.
4. Проводные протоколы связи. X10
X10 – разработанная в 1975 году
технология по-прежнему находит
применение в различных системах
автоматизации.
• передача по электросети.
• Данные передаются короткими
импульсами
высокой частоты и синхронизированы
с моментом прохождения тока нуля.
• За один такой переход передается 1 бит
=> скорость передачи в сети X10
является крайне низкой.
5. Проводные протоколы связи. 1-Wire
1-Wire (англ. один провод)
• двунаправленная шина связи для устройств
с низкоскоростной передачей данных
(обычно 15,4 Кбит/с, максимум 125 Кбит/с
в режиме overdrive)
• данные передаются по цепи питания
(используются два провода —
один для заземления, а второй
для питания и данных; в некоторых
случаях используют и отдельный
провод питания).
6. Беспроводные протоколы связи
• беспроводная связь для IoT характеризуется
периодической передачей небольшого количества
информации между датчиком и центральным
устройством.
• Отвечает требованиям:
– сверхмалое энергопотребление,
– низкая стоимость
– компактные размеры.
7. Беспроводные протоколы связи
Применяется
• в бытовых приборах,
• устройствах автоматики,
• дистанционном управлении,
• человеко-машинных интерфейсах (HID),
• интеллектуальных счетчиках,
• платежных системах и др.
8. Bluetooth с низким энергопотреблением
• В декабре 2009 года выпущена версия спецификации
со сверхмалым пиковым, средним и
энергопотреблением в режиме простоя.
• Во многих случаях устройства смогут работать более
года на одной миниатюрной батарейке типа таблетка
без подзарядки.
9. Bluetooth с низким энергопотреблением
• Применимо для небольших датчиков, работающих
непрерывно (например, датчик температуры),
общающиеся с другими устройствами, такими как
сотовый телефон или КПК
приложения для удаленного управления, медицинского
наблюдения, спортивных датчиков и других устройств.
- Низкая скорость передачи данных
- Невозможность создания ячеистых сетей
10. Wi-Fi
• В стандарт IEEE 802.11 (Wi-Fi) был введен ряд
усовершенствований, которые позволили снизить
мощность потребления.
• Технология оптимизирована для передачи большого
объема данных с высокой скоростью.
• не подходит для работы от батарейного
питания.
• требуется специальные программные
драйвера,
• функциональность таких устройств
ограничена.
11. IrDA (Infra red Data Assotiation)
• IrDA позволяет соединяться при помощи ИК-
излучения.
• ИК-диапазон (850–900 nm с 880nm "пиком") с малой
мощностью потребления
• связь на коротком расстоянии до 1 метра в режиме
точка-точка.
• низкое потребление и экономичность.
• не требует сертификации FCC
(Федеральной Комиссии по Связи).
12. Zigbee
Протоколы ZigBee разработаны
для использования во встроенных
приложениях, требующих низкую
скорость передачи данных и низкое
энергопотребление.
Цель ZigBee — это создание недорогой,
самоорганизующейся сети с ячеистой топологией,
предназначенной для решения широкого круга задач.
Созданная в итоге сеть потребляет очень
мало энергии — индивидуальные
устройства согласно данным
сертификации ZigBee позволяют
энергобатареям работать 2 года.
14. Типовые области приложения Zigbee
• рациональное освещение,
• продвинутый температурный контроль,
• охрана и безопасность,
• фильмы и музыка.
Домашние
развлечения
и контроль
• датчики воды и энергии,
• мониторинг энергии,
• датчики задымления и пожара,
• рациональные датчики доступа и
переговоров.
Домашнее
оповещение
15. Типовые области приложения Zigbee
•мобильная оплата,
•мобильный мониторинг и контроль,
•охрана и контроль доступа,
•охрана здоровья .
Мобильные
службы
•мониторинг энергии, HVAC, света,
•контроль доступа.
Коммерческое
строительство
•контроль процессов, промышленных устройств,
•управление энергией и имуществом.
Промышленное
оборудование
16. Z-Wave
• Z-Wave представляет собой полностью беспроводную
технологию, в основе которой лежит ячеистая сеть
(mesh - сеть).
• Каждое устройство и приемник и передатчик:
– повышается надежность сети (при выходе из строя
одного устройства, сигнал пойдет через соседнее)
– зона покрытия расширяется простым добавлением
новых устройств - повторителей сигнала.
– не нужны дополнительные репитеры и
усилители сигнала
– при мизерной излучаемой мощности
одного Z-Wave устройства, можно
покрыть Z-Wave сетью большие площади
помещений, домов.
18. Сравнительные характеристики беспроводных
протоколов связи
Протокол Частота Владелец
протокола
Может
использоваться в
умном доме для
Не может
использоваться дляБазовый
радиостандарт
Топология сети
Поддержка IPv6
Wi-Fi b/g/n 2,4 ГГц Открытый
протокол
Обеcпечения доступа
в интернет
компонентам системы
и передачи
потокового видео с
камер
IEEE 802.11
Звезда
Да
Bluetooth 4.0 2,4 ГГц, может работать
одновременно с Wi-Fi
Открытый
протокол
В настоящее время протокол не используется в
умном доме
IEEE 802.15.4
Точка – точка
Нет
19. Сравнительные характеристики беспроводных
протоколов связи
Протокол Частота Владелец
протокола
Может
использоваться в
умном доме для
Не может
использоваться дляБазовый радиостандарт
Топология сети
Поддержка IPv6
ZigBee 2,4 ГГц, может работать
одновременно с Wi-Fi
ZigBee
Alliance
(Лицензия
«зашита» в
кристалл)
Может применяться в
для связи с датчиками.
Передачи потокового
видео
IEEE 802.15.4
Ячеистая
Нет, поддержку IP имеет
спецверсия ZigBee IP
Z-Wave 868,42 МГц (Европа), 869
МГц (Россия), может
работать одновременно с
Wi-Fi
Z-Wave
Alliance
(Лицензия
платная)
Может применяться в
для связи с датчиками.
Особенно эффективен
для небольших систем
Передачи потокового
видео и аудио
ITU-T G.9959
Ячеистая
Да, на прикладном уровне