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  1. RS485与KNX总线智能家居系统有什么区别?

    分享时间:2022-08-15 15:55:24会员:倩华目录:公司相关 - 智慧办公浏览:927 次

    RS485与KNX总线智能家居系统有什么区别,我们来看看RS485与KNX两者的定义:

    KNX:

    是一个合集的称呼,包括了KNX软件、KNX硬件、KNX协会、KNX协议、KNX线缆、KNX芯片。

    楼宇控制系统中需要定义的内容它全部囊括:从电气到介质(线缆)、从介质(线缆)到设备、从设备到软件、从软件到配置、从配置到系统。

    RS485:

    准确的来说,它是一种通信技术,仅仅是定义了物理层,也就是有电气规定,规定了它的信号电压、阻抗等。

    当一个公司宣称他们的产品采用RS485协议的时候,实际上包含了两层含义:

    (1)采用RS485的通信技术;

    (2)使用RS485技术运行自己的协议。

    所以如果你上网一搜“485协议”,结果可能是五花八门。

    RS485总线技术,在国内流行的已经很久了,在RS485这个技术的基础上发展了很多通信协议,如DMX512、Modbus协议等等。

    RS485技术广泛应用于现场总线的各个领域,小到智能家居控制系统,大到大型楼宇控制系统、以及抄表系统,可谓是无所不在。

    由于它仅定义了物理层,所以一个应用485总线技术公司的产品的稳定性要看公司自身的软件实力和硬件实力,一些实力强悍的公司用这个技术的开发了稳定了楼控系统,如:快思聪、霍尼韦尔、施耐德的C-BUS等等。

    KNX协会也才1999成立,2000年左右引入中国,中国第一批做KNX的厂家也大都是2006年以后的事了。

    得益于其完善的KNX技术体系和技术背景(前身是EIB-欧洲安装总线、BatiBus和EHSA),目前在中国的发展也是相当了得,不少机场、地铁、高端酒店、及其他公建广泛应用了KNX产品。

    目前已经有超过20家国内厂家加入了KNX阵营,开发KNX产品。

    我们先来说他们之间的硬件区别。

    这里硬件主要包括:技术介绍、总线线缆、设备连接方式、应用部分。


    一、总线技术介绍(主要差异):

    1、RS485技术介绍:

    RS485技术采用了差分的信号,它抗干扰能力较强(相对而言),时序定位准确,所以其可以获得高达10Mbps的通信速度。

    RS485技术支持多种速率。不同厂家的通信速率不同。在实际使用中为了提高抗干扰性,一般降低速率,最低可以低至1200bps,以获得较远的通信距离,可达1000米以上。

    RS485通信需要AB两根信号线(毫伏差分),芯片的收发引脚直接对外,对静电及其敏感,所以一般RS485的接口电路都配有TVS管(瞬态电压抑制二极管),以防止静电击穿芯片。

    RS485系统一般需要额外两芯线缆的供电,或者设备自带供电。

    如果采用非隔离的形式,小系统短距离应用十分稳定,当系统中设备数量接入较多时(>32),设备之间就有可能干扰信号,就会有不稳定情况。

    为了解决设备接入数量问题,不少厂家采用隔离驱动方式,这种解决通信问题的成本其实跟KNX已相差无几。

    RS485的通信方式决定了它不具备载波监听的功能,也就是发送之前没有办法检测总线有无数据。所以RS485系统通信大都采用主从轮询时,以防止报文丢失,同时实时性不高。

    RS485的接口芯片一般是MAX485、SP485等等,同时也有AD公司推出的隔离芯片。这几种在市场上极为流行。当然也有不少山上的货,产品质量参差不齐。好的可能10+元,差的可能只有0.5元。

    2、KNX技术介绍:

    KNX采用单线调制技术,调制电压高达7V,这种调试技术,总线速率较低,所有KNX产品均支持9600bps,实际应用中,设备间距离最大为700米。

    KNX调制的信号收发信号引脚都有电容隔离,所以很少听说KNX芯片烧毁的情况,抗静电能力较强。

    KNX系统内部无需进行任何隔离,但与其他系统进行相连都需要做隔离,以保证KNX系统稳定。

    KNX系统的通信和供电共用两芯线,供电即代表已联机。

    KNX设计理念为低功耗,所以一般单设备功耗小于0.3瓦(少数可能会达到0.6瓦)。同时备有额外两芯用于辅助供电,如显示屏、网关等。

    KNX具有载波监听的能力,也称为无损传输,实测3台设备不停地对发报文10万条不丢一包。鉴于这种电路设计KNX中没有主机的概念,纯粹的分布式系统。单一设备损坏、插拔并不会影响整个系统。

    目前做KNX芯片的有:ON(onsemi安森美)、ELMOS(艾尔默斯)、西门子几家,每家的产品都经过KNX协会认证的,由于技术和专利所限,一般不会有假货。

    由于KNX设备的供电和通信是共用一组线,所以普通电源不能直接替换KNX电源,需加一个Choke(扼流圈)。


    二、总线线缆介绍:

    1、RS485线缆:

    没有特定种类的线材需求,由于其只使用差分传输信号,故对线材要求不高。不过为了提高抗干扰能力,一般的仍然是采用带屏蔽的线缆,具体需求参考网线,短距离无所谓,长距离就需要带屏蔽。由于通信方式跟网络类似,所以不少RS485线缆可以用网线。

    2、KNX线缆:

    KNX有标准线缆,阻抗:120Ω,铜线直径:0.75~0.85mm(单股线),2*2双绞(红黑对绞,白黄对绞)。


    三、设备连接方式:

    1、RS485接口:

    目前大都采用普通的接线端子,没有极性识别,端子外观相同,不过为了解决这种问题,少数厂家已经定做了专用的4位快速接线端子,以防止插错。因为RS485通信至少2个线,如果需要集中供电,则必须要4根线。

    2、KNX接口:

    目前都是标准支持快速接线两芯的红黑端子,这两芯基本上是80%以上KNX产品的设计,即两线完成供电和通信,如果额外大电流供电才需要两芯黄白端子。端子颜色和标准KNX线缆一致,最大限度保证不会接错线。


    四、应用部分:

    KNX能实现的功能,RS485也能实现,至于哪种更可靠,取决于自身需求与认证需求,比如功率输出器件的电流,按键的寿命次数、继电器的不同等级等。

    关于产品认证:对于RS485产品,出口的可能需要认证。但是对于KNX产品则必须要强制认证。

    1、485产品

    RS485是一种很成熟的技术,如果说带有485接口的都算是485产品,那么相信485产品应该占到工控类产品的7成以上市场。

    作为485的产品一般理解为两种:

    (1)功能性应用的产品:

    这类产品是完成一种特定功能的带有485接口。这类产品一般都是特定领域中厂家所开发的,一般可以满足单体式的应用,因为配有485接口,也可以完成扩展的系统的应用。比如:电表、背景音乐、门禁系统、温控器、遮阳系统等等。一般这类产品是基于Modbus的居多,也有厂家自定义的协议。当然基于DMX512的舞台灯控设备不能完成单体式应用,但是它已有标准协议可以容易集成到DMX512系统中。这类产品的应用是单兵作战,靠集成商来完成系统级别的应用,一般做工程的人头疼的就是这类产品的对接。

    (2)系统性应用的产品:

    目前基于485技术的楼控系统厂家,他们推出的产品都是这样的。

    如快思聪之类厂家,他们的产品是为整个楼控系统提供解决方案,也就是这类产品通常不能作为单体应用。一个厂家可以几乎可以提供楼控系统中需要的绝大多数产品,从面板到执行器、从温控器到遮阳系统、从配置软件到调试工具、从小系统应用到大系统拓扑等等。这类厂家的一般产品线都很长,因为他们作为一个私有的协议,他必须要从各个功能产品方面去完善自己的系统,所以这类厂家的产品一般可以广,但不一定专。这类厂家都具有一定的历史沉淀,如果一个厂家2/3年搞出一套系统,要么就不要尝试着去使用(稳定性?);要么就是基于现在已有的系统,换个外壳重新包装而已。因为基于485技术搭建出来的系统(系统稳定、产品应用、配置调试)的稳定性,就看这个厂家的态度了!

    这类系统出现的原因就是,楼控系统中本来就是没有什么标准的,但是这个行业又需要产品去解决实际需求,早些时候都是些国外厂家的产品,后来国内厂家的技术也紧随其上。可以简单理解485系统的发展史,就是楼控系统的发展史(485产品大都跟建筑打交道)。因为它看起来最合适做小的、做大的、做系统的一种技术,同时简单、便宜、可靠。当然后面还有CAN总线系统,目前其实还是逊色485不是一点两点。

    这类产品,你可以去找任何一个提供楼宇控制完整解决方案的基于485技术的厂家来获取。看看他们的产品手册,或许你可以发现,楼宇控制系统中需要哪些产品(因为他们产品太多啦)。

    2、KNX产品

    相较于485的产品,KNX产品就少了一些,原因:

    (1)KNX技术没有485那样广泛,同时KNX主要起源于欧洲,做KNX厂家本来就不多;

    (2)做KNX产品前期投入,对于部分做功能性产品的厂家是一笔不大不小的支出,所以目前通过认证的KNX产品应该刚超过万个。

    上万个KNX产品,也应该可以解决了楼宇控制中的各种应用了。只要走了KNX这条路,不管你认不认真,你都得按标准来走,出来的产品都不会太差。

    从技术选择上说,KNX技术应该是最合适做功能性产品的厂家的选择了,KNX几乎定义了楼宇系统所有应用的数据类型。比如温控、遮阳、音乐控制、能源计量等等。任何一个基于485技术的这类产品,只需要换个接口,换个软件便是标准的KNX产品,随即都可以跟成千上万的KNX产品互联互通起来,再无对接的烦恼。

    国内的做KNX产品的厂家目前也大都提供楼宇控制系统的基本设备,如执行端、面板、部分传感器等等。目前国内细分市场的485厂家还未全面进入KNX领域,比如国外有了基于KNX的背景音乐模块、能源计量模块、各类传感器模块等等,但是价格较高,但是国内鲜有厂家进入,为了降低成本有的工程还是得采用对接485的形式来完成。

    在KNX产品中,在不考虑厂家的情况下,你可以找到任何你所需要功能的产品。

    本着做精做专的原则,更多的细分功能的厂家能加入这个开放性的系统中来,让KNX系统越来越强大!

    对于485类的产品来说,希望如果有哪个大佬可以定义一套485的标准(协议),如同KNX协议中定义了详细的功能数据类型,让不同的485厂家的产品能够彼此相认,发展一套属于国人的标准出来。

    无论是KNX还是485,在一定时期内,它们必然会继续活跃在自己的那一份市场内。

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