智能家居常見總線技術(shù)介紹

現(xiàn)場總線（Fieldbus）是近年來迅速發(fā)展起來的一種工業(yè)數(shù)據(jù)總線，它主要解決工業(yè)現(xiàn)場的智能化儀器儀表、控制器、執(zhí)行機構(gòu)等現(xiàn)場設(shè)備間的數(shù)字通信以及這些現(xiàn)場控制設(shè)備和高級控制系統(tǒng)之間的信息傳遞問題。隨著市場的需求，現(xiàn)場總線在智能家居領(lǐng)域的作用也不少。下面就跟大家介紹幾種常見智能家居現(xiàn)場總線吧！

智能家居現(xiàn)場總線概覽

現(xiàn)場總線技術(shù)的主要特點是所有設(shè)備通信與控制都基于一條現(xiàn)場總線，屬分布式控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，各節(jié)點設(shè)備具有雙向通信能力，以及互操作性和互換性，節(jié)點設(shè)備都可以編程以實現(xiàn)不同控制功能。智能家居市場上主流現(xiàn)場總線技術(shù)有RS485、KNX、LonWorks、CAN、C－Bus、SCS－BUS等?；诂F(xiàn)場總線技術(shù)的設(shè)備優(yōu)勢在于技術(shù)成熟、系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠性高，在工業(yè)及建筑領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

智能家居主流現(xiàn)場總線技術(shù)特色

1、RS－485總線技術(shù)

RS－485是大家熟知的一種非常常見的總線，在通信距離為幾十米到上千米時，廣泛采用RS－485串行總線標準。它采用平衡發(fā)送和差分接受，因此具有抑制共模干擾的能力。加上總線收發(fā)器具有高靈敏度，能檢測低至200mV的電壓，故傳輸信號能在千米以外得到恢復(fù)。

市場上一般RS－485采用半雙工工作方式，任何時候只能有一點處于發(fā)送狀態(tài)。因此，發(fā)送電路須由使能信號加以控制。RS－485用于多點互連時非常方便，可以省掉許多信號線。應(yīng)用RS－485可以聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成分布式系統(tǒng)，其允許最多并聯(lián)32臺驅(qū)動器和32臺接收器。

系統(tǒng)特色：

從智能照明發(fā)展的軌跡看，最早的產(chǎn)品一般采用RS485的技術(shù)，這是一種串行的通訊標準，因為只是規(guī)定的物理層的電氣連接規(guī)范，每家公司自行定義產(chǎn)品的通訊協(xié)議，所以RS485的產(chǎn)品很多，但相互都不能直接通訊。RS485一般需要一個主接點，通訊的方式采用輪詢方式，模塊之間采用“手拉手”的接線方式，因此存在著通訊速率不高（一般9.6Kbps），模塊的數(shù)量有限等問題。同時，485總線抗干擾能力不足，易受到外界干擾，且存在因單個節(jié)點設(shè)備故障導(dǎo)致整條總線不能工作的缺餡。

2、KNX總線技術(shù)

KNX是Konnex的縮寫。1999年5月，歐洲三大總線協(xié)議EIB、BatiBus和EHSA合并成立了Konnex協(xié)會，提出了KNX協(xié)議。該協(xié)議以西門子EIB為基礎(chǔ)，兼顧了BatiBus和EHSA的物理層規(guī)范，并吸收了BatiBus和EHSA中配置模式等優(yōu)點，提供了家庭、樓宇自動化的完整解決方案。

KNX是唯一全球性的住宅和樓宇控制標準。在KNX系統(tǒng)中，總線接法是區(qū)域總線下接主干線，主干線下接總線，系統(tǒng)允許有15個區(qū)域，即有15條區(qū)域總線，每條區(qū)域總線或者主干線允許連接多達15條總線，而每條總線最多允許連接64臺設(shè)備，這主要取決于電源供應(yīng)和設(shè)備功耗。每一條區(qū)域總線、主干線或總線，都需要一個變壓器來供電，每一條總線之間通過隔離器來區(qū)分。在整個系統(tǒng)中，所有的傳感器都通過數(shù)據(jù)線與制動器連接，而制動器則通過控制電源電路來控制電器。所有器件都通過同一條總線進行數(shù)據(jù)通信，傳感器發(fā)送命令數(shù)據(jù)，相應(yīng)地址上的制動器就執(zhí)行相應(yīng)的功能。

此外，整個系統(tǒng)還可以通過預(yù)先設(shè)置控制參數(shù)來實現(xiàn)相應(yīng)的系統(tǒng)功能，如組命令、邏輯順序、控制的調(diào)節(jié)任務(wù)等。同時所有的信號在總線上都是以串行異步傳輸?shù)男问竭M行傳播，也就是說在任何時候，所有的總線設(shè)備總是同時接收到總線上的信息，只要總線上不再傳輸信息時，總線設(shè)備即可獨立決定將報文發(fā)送到總線上。KNX有三種結(jié)構(gòu)：線形、樹形、和星形。

系統(tǒng)特色：

KNX既能用于最新的樓宇也能用于現(xiàn)有的樓宇，并且能用于住宅和樓宇控制中所有可能的功能／應(yīng)用，包括：照明、多種安全系統(tǒng)的關(guān)閉控制、加熱、通風(fēng)、空調(diào)、監(jiān)控、報警、用水控制、能源管理、測量以及家居用具、音響及其他眾多領(lǐng)域。除此以外，KNX更舒適更安全，并且為節(jié)約能源和氣候保護作出了重大貢獻，但KNX總線的成本較高。值得一提的是KNX技術(shù)于2007年被批準為中國標準GB／Z20965。

3、LonWorks總線技術(shù)

LonWorks總線由美國Echelon公司推出，并由Motorola、Toshiba公司共同倡導(dǎo)。它采用ISO／OSI模型的全部7層通訊協(xié)議，采用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計方法，通過網(wǎng)絡(luò)變量把網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)計簡化為參數(shù)設(shè)置。支持雙絞線、同軸電纜、光纜和紅外線等多種通信介質(zhì)，在建筑領(lǐng)域，通常采用的是雙絞線作為傳輸媒介，通訊速率為78kbps/s，通信距離可達2700m，被譽為通用控制網(wǎng)絡(luò)。到2010年時已有9千萬個設(shè)備使用LonWorks網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

系統(tǒng)特色：

LonWorks總線技術(shù)采用的LonTalk協(xié)議被封裝到Neuron神經(jīng)元的芯片中，并得以實現(xiàn)。在智能家居領(lǐng)域，其最大的特點就是不像別的智能家居總線系統(tǒng)，必須有一個類似大腦的主機。LonWorks總線技術(shù)不需要主機，它采用的是神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)。每個節(jié)點都是一個神經(jīng)元，這些神經(jīng)元連接到一起的時候就能協(xié)同工作，并不需要另外一個大腦來控制，同時，每個神經(jīng)元芯片均與總線通過隔離變壓器進行連接，所以安全性和穩(wěn)定性較其他總線大大提高。LonWorks總線可采用總線型、星形、樹形、環(huán)形、自由拓撲等結(jié)構(gòu)，LonWorks雙絞線無極性，給布線施工帶來了極大的便利。LonWorks的實時性、處理大量數(shù)據(jù)的能力有些欠缺；雖然由于LonWorks依賴于Echelon公司的Neuron芯片，它的完全開放性也受到一些質(zhì)疑，但對比KNX模塊，甚至于ZigBee、Z-Wave無線通訊模塊成本，Neuron芯片價格并非不可接受。因此，基于LonWorks總線技術(shù)的智能家居必將成為市場重要力量。

4、CAN總線技術(shù)

CAN總線期初是德國BOSCH公司于1983年為現(xiàn)在汽車應(yīng)用領(lǐng)先推出的一種多主機局部網(wǎng)，屬于現(xiàn)場總線（FieldBus）的范疇，由于其高性能、高可靠性、實時性等等優(yōu)點現(xiàn)在已廣泛應(yīng)用于智能家居系統(tǒng)中。1993年11月，ISO正式頒布了控制器局域網(wǎng)CAN國際標準，為控制器局域網(wǎng)標準化、規(guī)范化推廣鋪平了道路。CAN總線協(xié)議的一個最大特點是廢除了傳統(tǒng)的站地址編碼，而代之以對通信數(shù)據(jù)塊進行編碼。

采用這種方法的優(yōu)點可使網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的節(jié)點個數(shù)在理論上不受限制，數(shù)據(jù)塊的標識碼可由11位或29位二進制數(shù)組成，因此可以定義2或2個以上不同的數(shù)據(jù)塊。這種數(shù)據(jù)塊進行編碼的方式，還可使不同的節(jié)點同時接收到相同的數(shù)據(jù)，這一點在分布式控制系統(tǒng)中非常有用。

數(shù)據(jù)段長度最多為8個字節(jié)，可滿足通常工業(yè)領(lǐng)域中的控制命令、工作狀態(tài)及測試數(shù)據(jù)的一般要求。同時，8個字節(jié)不會占用總線時間過長，從而保證了通信的實時性。

系統(tǒng)特色：

CAN總線協(xié)議采用CRC檢驗并可提供相應(yīng)的錯誤處理功能，保證了數(shù)據(jù)通信的可靠性，CAN總線卓越的特性、極高的可靠性和獨特的設(shè)計，已越來越受到各界的重視，并已公認為最有前途的總線之一。CAN總線與485具有相同的缺陷，不能連接樹狀總線，信號線要像有線電視一樣連接，它常常作為大系統(tǒng)的分支連線。

5、C－BUS總線技術(shù)

C－BUS系統(tǒng)由澳大利亞奇勝公司開發(fā)。C－BUS是一種以非屏蔽雙絞線作為總線載體，廣泛應(yīng)用于建筑物內(nèi)照明、空調(diào)、火災(zāi)探測、出入口、安防等系統(tǒng)的綜合控制與綜合能量管理的智能化控制系統(tǒng)。C－BUS控制系統(tǒng)的核心是主控制器和總線連接器，主控制器存貯控制程序、實現(xiàn)模塊間總線通信及與編程計算機間的通信，通過控制總線采集各輸入單元信息、根據(jù)預(yù)先編制的程序控制所有輸出模塊；其RS－232標準接口用于與編程計算機的連接，在計算機上通過專用軟件進行編程、監(jiān)控，當完成編程并下載至主控制器后，計算機僅作為監(jiān)視，即C－BUS的運行完全不需要計算機的干預(yù)。

C－BUS控制系統(tǒng)以人居環(huán)境為主要服務(wù)對象，提供了多種接收外部指令的途徑，如控制按鍵、光傳感器、被動型紅外探測器、定時單元等。實際上C－BUS就是一個典型的基于計算機總線控制技術(shù)面向智能建筑需求的系統(tǒng)化控制產(chǎn)品，模塊的任意搭配使得系統(tǒng)設(shè)計十分靈活便利。家居用C－BUS產(chǎn)品的控制按鍵有一鍵、二鍵、四鍵三種產(chǎn)品，安裝方式與常用暗裝燈開關(guān)相同，可以對每一個鍵進行編程控制一路或多路負載，對于重要場所可采用多按鍵實現(xiàn)燈光場景控制，以適應(yīng)不同工作對燈光系統(tǒng)的不同要求。

系統(tǒng)特色：

C－BUS是一個十分靈活的柔性控制系統(tǒng)，這是因為所有的輸入和輸出元件自帶微處理器且通過總線互聯(lián)，外部事件信息來自輸入元件，通過總線到達相應(yīng)的輸出元件并按預(yù)先編好的程序控制所連接的負載。每一個元件都可以按照需求進行編程以適應(yīng)任何使用場合，其靈活的編程可在不改變?nèi)魏斡布B線的情況下非常方便地調(diào)整控制程序。作為系統(tǒng)的管理者，最好能掌握編程技能，這樣及時適應(yīng)使用需求的變化。

6、SCS－BUS總線技術(shù)

SCS－BUS是指結(jié)構(gòu)化布線／總線系統(tǒng)，是BTICINO公司獨創(chuàng)的自主的雙總線系統(tǒng)，性能穩(wěn)定、反映速度高，能滿足各種智能家居功能需求，功能也是此行業(yè)最齊全的，是一個在歐洲占主導(dǎo)地位的樓宇自動化（BA）和家庭自動化（HA）標準。

SCS－BUS通訊協(xié)議遵循OSI開放式系統(tǒng)互聯(lián)參考模型模型，提供了OSI模型所定義的全部七層服務(wù)，這是其先進性之一。物理層和鍵路層明顯依賴于物理媒質(zhì)的特性，SCS－BUS通過優(yōu)化防沖突規(guī)定了帶有沖突檢測的載波偵聽多路存?。–SMA）以控制媒質(zhì)接口；網(wǎng)絡(luò)層通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議控制信息（NPCI）控制跳躍擻；傳輸層的邏輯通訊關(guān)系包括一對多無連接即多終點組傳輸、一對所有無連接即廣播、一對一無連接、一對一導(dǎo)向連接，它提供了地址與抽象內(nèi)部表達之間的映射通訊訪問標識等；通過預(yù)留的會話層和表示層，所有設(shè)備被明顯映射出來；應(yīng)用層行使SCS－BUS網(wǎng)絡(luò)用戶／服務(wù)器管理的API（應(yīng)用程序接口）功能，應(yīng)用層對通訊對象組內(nèi)部請求，或共享變量分配通訊訪問標識符，以完成收（一對多）和發(fā)（一對一）功能。

系統(tǒng)特色：

SCS－BUS通訊協(xié)議支持通訊介質(zhì)分段組合的網(wǎng)絡(luò)，包括雙絞線、輸電線、無線頻率傳輸。SCS－BUS雙絞線自由拓撲結(jié)構(gòu)成本較低，控制邏輯0的位級別沖突檢測提高傳輸?shù)目煽啃?，每個雙粗絞線物理段可長達2000米；SCS輸電線運用新型擴展頻率調(diào)制技術(shù)，通過相應(yīng)數(shù)量的匹配篩選，保證輸電線組地址傳輸?shù)耐暾院涂煽啃浴?/p>

以上便是小編為各位朋友提供的常見智能家居現(xiàn)場總線的相關(guān)介紹，希望想要對此了解的朋友能夠有一定的參考價值，如果以上信息對您有用，或者您想要了解更多相關(guān)信息，請繼續(xù)關(guān)注我們智和家，謝謝！