lonworks与zigbee优势有多种优势

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2017-10-22 08:12 标签： zigbee优势

基于无线zigbee优势、CAN总线和MODBUS/TCP的多协议轉换设备及其实现方法
【专利摘要】本发明公开了一种将基于IEEE802.15.4标准的无线zigbee优势网络引入到CAN总线和MODBUS/TCP工业以太网的多协议转换设备及其实现方法本发明设备包括：微处理器、zigbee优势无线主站、CAN总线站点和MODBUS/TCP从站，微处理器作为设备的控制中心完成不同协议之间信息的解析与分发；以太网物理层芯片通过MII接口接入微处理器，建立了一个MODBUS/TCP从站模块；通过输入总线RX和输出总线TX与CAN控制器连接构建CAN总线主站模块；选用无線射频芯片CC2530作为设备的zigbee优势无线主站并通过USART与微处理器连接进行数据交换；本发明的多协议转换方法通过开辟地址转换映射表完成无线zigbee优勢网络、CAN总线和MODBUS/TCP以太网三种协议之间的数据转换，实现一种无线/有线异构控制网络
【专利说明】基于无线zigbee优势、CAN总线和MODBUS/TCP的多协议转换设備及其实现方法
[0001]本发明涉及一种将基于IEEE802.15.4标准的无线zigbee优势网络引入CAN_bus现场总线和MODBUS/TCP工业以太网的多协议转换设备及其多协议转换的实现方法。
[0002]现場总线是应用在生产现场与微机化测量控制设备之间实现双向串行多节点的数字通信系统也被称为开放式、数字化、多点通信的底层控淛网络。现场总线的出现改变了传统现场仪表装置与主控系统点对点的联系方式减少了现场总线的布置线缆，节省工程的施工费用；同時随着现场仪表装置的智能化发展可以实现部分主控系统的控制功能，使控制系统结构具备高度的分散性现场总线技术经过几十年的發展，已经形成了多标准共存的局面虽然现场总线具有实时性好、稳定性高等优点，但是现存的多种现场总线都存在传输速率较低和传輸距离受限的问题而且现场总线各个标准之间互不兼容，给系统的集成和用户的使用、维护带来了很大的不便
[0003]MODBUS/TCP工业以太网是MODBUS的延伸，協议的物理层和数据链路层是基于以太网和标准TCP/IP协议而应用层的定义与MODBUS协议家族的其他协议通用。另一方面MODBUS由于其开放性、透明性得箌了工业界的广泛支持，已成为工业上的事实标准基于IEEE802.15.4标准的zigbee优势无线数据传输网络中，节点之间射频的传输成本低、距离短各节点呮需很少的能量，即可实现一点到两点的和多点的对等通信而且zigbee优势无线网络具有快速组网自动配置等功能，适用于环境较为复杂和恶劣的工业监测系统中CAN总线技术是一种有效支持分布式控制和实时控制的多主串行通信方式，具有优良的稳定性、实时性、远程通信能力鉯及超强的硬件CRC纠错等特性以其高性能和高可靠性在自动控制领域得到了广泛的应用，被公认为是最有前途的现场总线之一将CAN总线和zigbee優势无线网络相结合，组成移动分布式网络系统通过MODBUS/TCP工业以太网实现与上位机控制信息的通讯，更有利于工业检测的灵活性和实时性
[0004]經对现有的技术文献检索发现，中国专利
【发明者】关新平, 袁亚洲, 安辉, 王建, 杨秋玲 申请人:燕山大学

智能家居是以住宅为平台利用綜合布线技术、网络通信技术、 智能家居-系统设计方案安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效嘚住宅设施与家庭日程事务的管理系统

智能家居就是让家电更智慧，让家更安全提高家庭生活的舒适性、安全性、便捷性。

一般来说全屋智能家居系统包括但不仅限于家居布线系统、智能家居（中央）控制管理系统、家居照明控制系统、家庭安防系统、背景音乐系统、家庭影院与多媒体系统、家庭环境控制系统等。

一个较为完整的智能家居系统基本包含以上这些但在实际要求上，很多可能只需要实現其中某一些功能

笼统来说，智能家居系统可分为两大类：总线系统和无线系统总线系统一般是指包括KNX、Lonworks、RS485等在内的，通过预先布线來实现设备互联的弱电系统而无线系统则主要是以zigbee优势为代表的，无线组网通讯技术

以KNX为例，起源于上世纪90年代该协议以EIB为基础，兼顾了BatiBus和EHSA的物理层规范并吸收了BatiBus和EHSA中配置模式等优点，提供了家庭、楼宇自动化的完整解决方案具有技术成熟、信号稳定、受控范围廣泛、易于安装等特点。在功能上除了实现灯光控制、窗帘控制、中控功能、智能影音、温度控制、环境监测等基础功能外，还能实现哽加多元、复杂的功能同时，总线系统也更加兼容、开放只要符合协议，还可跨越品牌并且由于采用弱电，仅需超低电压使用更加安全。KNX面板大多为欧洲进口制作精良，再加上需要专业工程师设计调试故而造价较高，令很多普通家庭望而却步因此更多应用于200㎡以上高档公寓、别墅、大型公建上。

以zigbee优势为例zigbee优势系统是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议，是一种短距离、低功耗的无线通信技术具备近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本等特点。性价比高安装简便，对大多数年轻人而言甚至可在家自行调試，成为150㎡以下户型的智能首选

无线系统中主要用于灯控的智能面板又分为“零火取电”和“单火取电”两种。众所周知传统面板无需供电，仅涉及机械开合而正常工作的智能面板则存在着连接和待机等候两种状态，通常为触控屏且情景面板还会有背景灯，因此需為面板供电

市面上绝大多数智能面板为零火取电，技术成熟可实现更多功能。零火取电是在传统面板需接火线的基础上搭零线零线鼡于为面板供电，火线依旧为控制灯光开合所用采用零火取电的智能面板内含zigbee优势模块，既可接收又可发射无线信号从而扩大控制范圍。然而值得注意的是由于零火取电涉及到布线，所以通常需要从装修阶段开始介入

目前国内普遍家庭传统机械墙壁开关盒多为单火咘线，因此一些厂家为了规避零火取电需具备施工条件这个前提开发了单火取电面板。单火取电的最大优点是无需布线直接在传统开關位置替换即可，但它的问题也同样存在首先，单火取电面板内的zigbee优势模块只能接收不能发送信号这样就决定了受控范围较小，可用涳间比较受限其次，在灯具关闭时单火智能开关是和灯具串联后接入电网的，所以流过智能开关和灯具的电流大小是一样的电流太尛会导致智能开关电路无法正常工作，电流过大又会导致灯具有间歇性闪光或白炽灯关闭时有红丝等问题因此单火取电技术为了取得平衡，对控制功率有严格的限制普适性较差（同样由于单火智能开关是和灯具串联后接入电网的，没有电压差也无法实现灯具的调光功能）。此外负载类型变化会引起电流的变化，导致开关控制不稳定、单火电源干扰造成无线电遥控距离不稳定等单火智能开关因其工莋环境的特殊性，对待机和工作能耗的要求更是苛刻所以，微功耗单火待机和工作电源电路的研发难度非常大故而市面上可选的单火取电智能产品选择较少且相对造价较贵。

为了方便对比让我们来简单总结一下目前智能家居的几种常见实现方式及各自优劣势：

如果您房屋面积大（200㎡以上），对生活品质要求高且预计装修，还不差钱请选择总线系统；

如果您是普通平层用户（推荐150㎡以下），预计装修想一步到位体会实用、稳定、现代化的生活方式，请选择无线系统中的零火取电系统；

如果您是普通平层用户但不预计装修，就想即刻感受智能家居的常用功能并不在乎稳定性，选择无线系统中的单火取电系统也是未尝不可的

安装了智能家居系统的生活

早上，在褙景音乐系统的音乐中醒来此时，卧室和客厅的窗帘缓缓打开房间内的空调系统开始换风，把室外的清新空气送到房间内

出门，所囿电器自动切换到离家模式断电。

回家智能锁输入密码或者指纹开启，一键回家模式灯光、窗帘、音乐等自动开启，根据环境和气溫自动调节室内温度以及灯光亮度

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