Корзина пуста
Для того, чтобы все элементы «умного Кибор - дома» могли взаимодействовать друг с другом, необходим единый стандарт общения. Первоначально, на первом и втором этапах развития, каждая фирма вырабатывала свой собственный протокол обмена данными между «интеллектуальными системами», а потом сама же разрабатывала все необходимые элементы. Гигантам бизнеса удалось неплохо продвинуться в этом направлении. Некоторые фирмы действительно смогли создать замкнутую систему и выпустить под нее и комнатные панели управления, и датчики, и контроллеры.
Примером такого подхода является система «умный дом» от Legrand. В данной системе используется собственный протокол, за счет чего она проще и дешевле других. В то же время, благодаря значительным наработкам в области систем управления освещением, удалось обеспечить значительную часть потребностей пользователя. Однако для интеграции в систему «умный дом» таких элементов, как отопление и вентиляция, Legrand не годится.
При переходе к «умному дому» третьего поколения ассортимент, предлагаемый одной, пусть даже очень крупной фирмой, уже недостаточен. Возникла необходимость в открытом стандартизованном протоколе обмена данными, который был бы легко доступным для любого производителя, пожелавшего включить свою продукцию в «умный дом». Производитель контроллеров, газовых котлов, кондиционеров, стиральных машин - все должны иметь одинаковый свободный доступ к протоколу.
Еще одним важным условием для единой платформы «умного дома» является наличие технологии. Базовая платформа должна быть не просто описанием стандарта, а готовым решением. Должны иметься технологические решения, позволяющие обычному инженеру создавать систему «умный дом». Для этого необходимы программный инструментарий и аппаратные средства поддержки протокола. Нужны стандартные чипы, нужны стандартные программы настройки этих чипов, доступные каждому. При этом условие доступности - ключевое.
Как только открытый протокол выйдет в мир и станет принадлежать многим фирмам, появится искушение внести в него собственные изменения, а затем «подмять под себя» рынок, пользуясь недоступностью этих изменений для других. Чтобы этого не произошло, необходима добровольная ассоциация производителей, которая будет контролировать соблюдение правил игры, оценивать вносимые предложения по улучшению и публиковать их. Только при этом условии можно будет обеспечить полную совместимость «каждого с каждым», что и является основным признаком «умного дома» третьего поколения.
Такими открытыми, общепризнанными, полноценными технологиями третьего поколения на настоящий момент являются две технологии - европейская технология KNX/EIB и американская технология LonWorks. «Европейской» и «американской» они являются исключительно по месту создания, но применяются производителями оборудования по всему миру. Рассмотрим технологию LonWorks как пример для построения системы «умный дом».
Протокол LON (Local Operating Network) был создан компанией Echelon в 1993 г. для систем автоматизации зданий и инженерных объектов. Сначала это был фирменный протокол, однако в 1996 г. Echelon сделал средства разработки общедоступными. В 2003 году комитет LonMark Interoperability Association был преобразован в ассоциацию LonMark International, которая взяла на себя функции контроля над соблюдением стандартов. В эту ассоциацию на добровольных началах в настоящий момент входят более 400 членов.
Данный протокол поддерживает обмен по принципу «каждый с каждым» посредством витой пары, электрических сетей, радиоканала, инфракрасного канала и через сети IP. Протокол событийно ориентированный - устройства передают информационный пакет только в том случае, когда их состояние изменилось. Каждое устройство может передавать информацию каждому и принимать её от каждого, при этом передаваемый пакет может проходить через несколько различных сред передачи. Для защиты информации, передаваемой через открытые среды (радио или Интернет), имеются специальные средства в виде аутентификации сообщения.
Физическим носителем протокола является микропроцессор Neuron Chip, в настоящее время выпускаемый фирмами Toshiba и Cypress. Это микросхема, которая содержит в себе все средства обмена, и дополнительный процессор, который может программировать сам пользователь. Достаточно вставить Neuron Chip в любое устройство, и оно приобретет два свойства – способность выполнять программу («интеллект») и способность к обмену информацией с любыми другими устройствами в сети. Для программирования данного чипа и для написания сетевой программы в целом имеются несколько инструментов от различных фирм. Самые известные - это программы Lon Maker от Echelon и NLFacility от Newron System.
Чипы Neuron встраивают в свое оборудование очень многие производители. Для создания и конфигурирования «умного дома» инсталлятору достаточно иметь программу Lon Maker, и он сможет соединить устройства между собой и создать программу работы как каждого устройства, так и всей сети в целом.
В настоящий момент технология LonWorks признана ведущей технологией умного дома». На её основе создано множество интересных проектов. Это офисный комплекс Couer Defence в Париже, здание АО РЖД в Москве и башня «Федерация» в Москва-Сити. В Италии реализован проект комплексного мониторинга коттеждей в поселках с передачей информации по линии электропередач. В экспрессе Altmark Acela шина LON применяется для мониторинга состояния вагонов состава. И, конечно же, протокол LON находит широчайшее применение в жилых зданиях, офисах, квартирах и коттеджах.
Протокол EIB (European Installation Bus) был разработан и изначально ориентирован на жилые здания. Основные принципы его построения - «каждый с каждым», децентрализация, событийное исполнение - совпадают с LON. В настоящее время стандартизацией протокола и его поддержкой занимается ассоциация Konnex International, и от названия этой ассоциации происходит полная аббревиатура KNX EIB.
Основное отличие протокола KNX EIB от LON состоит в том, что он дешевле, скорость передачи данных в нем ниже, а пакеты компактнее. Соответственно выше помехоустойчивость и надежность систем. Данный протокол рассчитан на прокладку информационных кабелей в одном лотке с силовыми, что значительно повышает грозозащиту. Конфигурирование приборов KNX EIB проще, а сама настройка сетей занимает меньше времени.
Однако у простоты есть и оборотная сторона. Многие функции, реализованные в LON, протоколом KNX EIB не поддерживается. В нем нет приоритетного канала для систем безопасности и нет службы аутентификации сообщений. В нем меньше возможностей для конфигурирования устройств и для управления сложными объектами вентиляции и кондиционирования. В общем, сравнивая эти протоколы, можно сказать, что LON больше ориентирован на крупные проекты и офисное строительство, а KNX EIB - на жилое строительство.
Еще одной технологией, которая широко применяется в «умном доме», является шина DALI. Эта шина, объединяющая стандарт протокола и аппаратные средства, ориентирована исключительно на управление освещением, что отражает само её название (Digital Light Interface - цифровой интерфейс управления светом). Шина DALI является узкоспециализированной, а поэтому недорогой и чрезвычайно эффективной. Она позволяет включать и выключать светильники и их группы, управлять диммерами, а также осуществлять мониторинг состояния светильников. Светильники с DALI сейчас являются самым технологичным продуктом на рынке осветительных приборов.
Чтобы интегрировать светильники DALI в систему «умный дом», многие производители выпускают специальные шлюзы LON-DALI и KNX-DALI. Такое сочетание позволяет сделать систему управления светом менее затратной и более гибкой в управлении. Многие приборы, имеющие интерфейс DALI, с другими интерфейсами не выпускаются, и данная шина устанавливается в «умный дом» для управления освещением параллельно основной LON или KNX/EIB. Аналогично шине DALI разработчики солнцезащитных жалюзи и маркиз также разрабатывают собственный специализированный интерфейс.
формы для «умного дома».
Также в системах «умного дома» иногда используется протокол BACnet. Этот протокол уже имеет более строгое описание, чем ModBus, и проще в применении. Для BACnet разработано специальное программное обеспечение, и он активно поддерживается такими крупными фирмами, как, например, Siemens. Однако протокол BACnet все ещё основан на устаревшей парадигме master-slave, а также крайне громоздок. Пакеты, несущие одну и ту же информацию, в LON в десятки раз компактнее, чем в BACnet. Поэтому BACnet применяют только в крупных проектах, а для жилых домов он пока ещё непригоден.
 |
|
Оборудование C-Bus Clipsal |
Очень интересным решением для «умного дома» является фирменный протокол C-Bus от австралийской фирмы Clipsal. Протокол C-Bus содержит в себе все признаки системы «умного дома» третьего поколения и является хорошим фирменным решением, но ещё C-Bus не стал открытым и общепризнанным.
