朱克成

智能家居燈控產(chǎn)品 專題案例

引言:本文介紹當(dāng)前主要智能照明控制系統(tǒng)各品牌的特點及各種協(xié)議的基本定義、并從智能照明控制系統(tǒng)的當(dāng)前發(fā)展提出個人見解。

伴隨現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展、人們對照明控制提出了更高的要求,照明控制也不再局限于照明設(shè)備的開關(guān),還需要照明控制根據(jù)某一區(qū)域的功能、每天不同的時間、室內(nèi)外亮度或該區(qū)域的用途來自動控制,并能夠?qū)崿F(xiàn)集中統(tǒng)一管理與監(jiān)控的功能,達成舒適、明亮并富有藝術(shù)魅力的照明環(huán)境里工作和生活。

智能照明控制系統(tǒng)正是適應(yīng)上述需求誕生的一個樓宇自動化系統(tǒng)的一個子系統(tǒng),但其可以不再依賴于樓宇設(shè)備自動管理系統(tǒng)而獨立運行。同時,智能照明系統(tǒng)不僅可以實現(xiàn)開關(guān)控制和調(diào)光控制,還可以預(yù)設(shè)許多燈光場景,根據(jù)時間、場所的功能、室內(nèi)外照度自動調(diào)整場景。與音頻、視頻系統(tǒng)、表演系統(tǒng)等專業(yè)設(shè)備實現(xiàn)各種表演功能。

自上世紀90年代開始,智能照明控制系統(tǒng)已經(jīng)作為一個獨立的系統(tǒng)在國內(nèi)智能建筑中得以應(yīng)用。近二十年來的發(fā)展、主要有HDL、ABB、Siemens、Merten 、CLIPAL、Dynalite、Lutron、Polaron、ilight、Panasonic等智能照明系統(tǒng)在國內(nèi)各類項目中得以應(yīng)用。這些廠家或品牌之間有什么差異呢?筆者按自己這些系統(tǒng)的理解做出如下幾個方面的對比,供讀者參考:

各種通訊協(xié)議簡述

RS-485總線

RS-232、RS-485都是串行數(shù)據(jù)接口標準,最初都是由電子工業(yè)協(xié)會(EIA)制訂并發(fā)布的, EIA于1983年在RS-422基礎(chǔ)上制定了RS-485標準,增加了多點、雙向通信能力,即允許多個發(fā)送器連接到同一條總線上,同時增加了發(fā)送器的驅(qū)動能力和沖突保護特性,擴展了總線共模范圍,后命名為TIA/EIA-485-A標準。標準只對接口的電氣特性做出規(guī)定,而不涉及接插件、電纜或協(xié)議。是典型的串行通訊標準,標準只定義了電壓,阻抗等,但不對軟件協(xié)議給予定義。RS-485接口的最大傳輸距離標準值為4000英尺,實際上可達 3000米,RS-485的數(shù)據(jù)最高傳輸速率為10Mbps。

KNX/EIB總線

歐洲電氣接線裝置總線(European Iinstallation Bus)智能控制系統(tǒng),與歐洲樓宇自控標準(KNX)相結(jié)合,形成KNX/EIB總線系統(tǒng),是為電氣接線裝置專業(yè)量身打造的智能化樓宇控制系統(tǒng)。截至2002年6月,全球有300余家制造廠商生產(chǎn)5000余種EIB兼容產(chǎn)品,占據(jù)歐洲樓宇,家庭自動化設(shè)備銷售總額的80%。EIB協(xié)議由中立的、非盈利組織EIBA統(tǒng)一管理,任何愿意遵守EIB協(xié)議的制造廠商均可以申請并通過EIB認證后生產(chǎn)EIB產(chǎn)品。

C-Bus 總線

C-Bus即Clipsal Bus的簡稱,是Clipsal公司的總線協(xié)議,采用兩線制雙絞線,即一對線上既提供總線設(shè)備工作電源(15～36VDC),又傳輸總線設(shè)備信息,總線設(shè)備之間直接通訊,無須通過中央控制器。C-Bus的傳輸協(xié)議為CSMA/CD,通信速率為916Kb/s,可設(shè)成線形、星形或樹形拓撲結(jié)構(gòu),但不支持環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。子網(wǎng)為基本單位,每個子網(wǎng)最多容納100個單元或者255個控制回路,最大傳輸距離為1000m。

Dynet總線

Dynet是Dynalite公司面向照明系統(tǒng)的封閉控制總線協(xié)議。Dynalite 系統(tǒng)采用4線制兩對雙絞線,即一對雙絞線提供DC12V總線設(shè)備工作電源,另一對雙絞線用于傳輸總線設(shè)備信息。安裝時推薦使用五類線(四對雙絞線)作為傳輸介質(zhì),沒有用到的線可以作為備用。Dynet是一種基于RS-485四線制的傳輸協(xié)議,只支持線形網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu),主網(wǎng)可通過網(wǎng)橋連接64個子網(wǎng),每個子網(wǎng)可連接64個總線設(shè)備單元,其子網(wǎng)傳輸速率為916KbPs,主網(wǎng)最高可達5716KbPs。Dynet相應(yīng)的操作軟件是Dlight。

DALI數(shù)字化可尋址調(diào)光接口

數(shù)字化可尋址調(diào)光接口(Digital Addressable lighting interface),簡稱為(DALI),1994年列入IEC60929標準,得到國際主要芯片、燈具、鎮(zhèn)流器和夾具制造商的支持,99年P(guān)hilips公司對DALI協(xié)議做了進一步的完善工作,并在漢諾威國際燈展上推出了基于DALI 的系列產(chǎn)品。

X-10電力線載波總線

X-10采用電力線載波技術(shù), 在北美取得了巨大的商業(yè)成功。X-10信號根據(jù)電力線信號正負過零點處120KHz脈沖信號出現(xiàn)與否來進行傳輸。信號幀頭標識符為1110,該標識符僅以真值形式傳送,其余每個信號分別以真值和補碼兩種形式在交流電的零相位開始傳送,為了和三相交流電的過零點相一致,這些數(shù)據(jù)幀必須連續(xù)傳送三次。該協(xié)議產(chǎn)品無需布線,易用價廉是它的最大賣點。

HBS總線

HBS 的全稱是家庭總線系統(tǒng)(Home Bus System),它是由日本一些知名企業(yè),包括日立(Hitachi) 、松下(Mutsushita) 、三菱(Mitsubishi)、東芝(Toshiba)等聯(lián)合提出的,并得到了日本政府和商會的支持。HBS協(xié)議規(guī)定了如何通過雙絞線或同軸電纜實現(xiàn)家庭電器、電話、音頻、視頻裝置的互連,著眼于家用電器的綜合自動化。同時,HBS協(xié)議也考慮了如何在家庭內(nèi)獲得遠程服務(wù),如在家購物、遠程醫(yī)療和遠程教學(xué)等。協(xié)議主要用于電器開關(guān)量以及簡單模擬量的控制,采用專用總線,具有抗干擾強、響應(yīng)速度快、開發(fā)成本及風(fēng)險較低的特點。

結(jié)束語

綜上所述,目前國內(nèi)市場各品牌的智能照明系統(tǒng)在短期內(nèi)采用統(tǒng)一總線標準的可能性不大,每種總線和每家的產(chǎn)品都有自己的特點。但未來應(yīng)會形成RS485,KNX/EIB兩大總線占有主要市場份額。各廠家在產(chǎn)品的開發(fā)上也會有針對性的推出新的產(chǎn)品來占有各自的市場份額。

HDL-BUS總線是一個由RS485總線組成的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)(我們叫子網(wǎng)段),基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)間采用TCP組網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。這一系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的特點是:控制是在各基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)之間開展的,或者說控制是跨以太網(wǎng)控制的;另一個目的是希望能結(jié)合國內(nèi)眾多的基于RS485廠家的產(chǎn)品在IP通訊協(xié)議這一層級,作一個統(tǒng)一的通訊及服務(wù)平臺,即HDL-BUS不僅只是站在HDL產(chǎn)品的角度出來,更希望能在IP這一通訊協(xié)議平臺上與其它廠家產(chǎn)品兼容或共享網(wǎng)絡(luò)通訊。

可視對講系統(tǒng)、門禁控制系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)等廠家能夠開發(fā)或已經(jīng)擁有由自己的總線轉(zhuǎn)換成IP通訊協(xié)議的設(shè)備,如果各生產(chǎn)廠家將IPv6通訊協(xié)議的格式開放給第三方用以開發(fā)的機電設(shè)備管理軟件,那么就可以形成一個非常有效的機電設(shè)備管理系統(tǒng)。

我國現(xiàn)在的智能建筑中、各個子系統(tǒng)之間互不相干。同時每個子系統(tǒng)也只能用自家的產(chǎn)品,給最終用戶造成非常多的麻煩。未來希望國內(nèi)行業(yè)權(quán)威機構(gòu)能夠從機電設(shè)備統(tǒng)一管理的角度出發(fā),讓有能力的軟件開發(fā)企業(yè)能夠參與進來,為機電設(shè)備的統(tǒng)一管理為智能建筑的更好發(fā)展開發(fā)出良好的機電設(shè)備管理軟件,用開放式建筑機電設(shè)備網(wǎng)絡(luò)管理軟件將樓宇內(nèi)的機電設(shè)備進一統(tǒng)一平臺管理。