Лекции / 10Setiieee802154
.pdf•Содержит:
–полевое устройство с функцией маршрутизатора;
–полевое устройство без функции маршрутизатора;
–магистральный маршрутизатор;
–шлюз;
–системный менеджер;
–менеджер безопасности.
•поддерживает протоколы Fieldbus Foundation, Profibus-PA и HART,
работающие на уровне приложений.
•способен поддерживать несколько кластеров устройств, работающих
сэтими протоколами.
•поддерживает различные типы датчиков (HART, Profibus и др.) в одном кластере.
•использует топологию сетей датчиков типа «ячеистая сеть» или «звезда».
31
Протоколы промышленных сетей
•HART – цифровой промышленный протокол передачи данных, областью применения являются достаточно дорогие интеллектуальные устройства (электромагнитные клапаны, датчики потока жидкости, радарные уровнемеры и т. п), а также взрывобезопасное оборудование. Скорость 1200 бит/с.
•Fieldbus Foundation – цифровая, последовательная, двусторонняя система связи, которая служит в качестве базового уровня промышленной сети, работает на скорости 31,25 кбит/с (соединение между устройствами) 100 Мбит/с (соединение между сегментами).
•Profibus - имеет три модификации: Profibus DP, Profibus FMS и Profibus PA, является многомастерной сетью (с несколькими ведущими устройствами). В качестве ведомых устройств выступают обычно устройства ввода-вывода, клапаны, измерительные преобразователи. Скорость передачи до 12 Мбит/с.
32
3. Z-Wave
Z-Wave – первый открытый беспроводный стандарт домашней автоматизации.
- Рекомендация МСЭ G.9959 - Short range narrow-band digital radiocommunication
Стек протоколов: |
transceivers - PHY, MAC, SAR and LLC layer |
|
specifications |
||
|
||
|
- В основе лежит mesh-сеть |
|
|
- Оптимизирован для передачи простых |
|
|
команд управления объектами |
|
|
- Радиус действия 30 м |
|
|
- Использует маршрутизацию сообщений |
33
Отличительные особенности
•низкая скорость передачи данных исключает передачу изображений, звука и высокоскоростных данных.
•позволяет разгрузить диапазон 2.4 ГГц.
•для решений с более 30 устройствами становится дороже кабельных систем.
•имеет ограниченные масштабы и радиус действия, требует использования повторителей и/или кабельных сегментов.
•более 200 производителей, объединенных в ассоциацию Z-Wave Alliance, предлагают устройства с Z-Wave-чипами или модулями.
•все решения на основе Z-Wave совместимы между собой.
•решения «умный дом» обычно используют в качестве беспроводного сегмента Z-Wave.
34
Основные параметры
Параметры |
Значения |
|
|
Частотный диапазон, МГц |
868/908, 2400 |
|
|
Битовая скорость, кбит/с |
9.6/40, 200 |
|
|
Тип модуляции сигнала |
BPSK |
|
|
Чувствительность приемника, дБм |
-101 |
|
|
Выходная мощность передатчика, дБм |
-20...0 |
|
|
Размер данных пакета, байт |
До 64 |
|
|
Адресация |
32 для домена, 8 для узла |
|
|
Типовые требования к реализации |
32...64 кбайт ПЗУ; 2...16 |
стека протоколов |
кбайт ОЗУ |
|
|
35
Текущее частотное покрытие
Страна/Регион |
Стандарт |
частота Z-Wave |
300-серия модуля |
|
Z-Wave |
|
|||
|
|
|
|
|
Австралия |
AS/NZS 4268 |
921.42 MГц |
ZM3102AH |
|
Китай |
TBD |
868.42 MГц |
ZM3102AE |
|
CEPT (EU post) |
EN 300 220 |
868.42 MГц |
ZM3102AE |
|
Россия |
ГКРЧ 07-20-03-001 |
869 MГц |
ZM3102AE |
|
Индия |
N/A |
865.22 MГц |
ZM3102AE |
|
Япония |
ARIB T96 |
951-956 MГц |
N/A |
|
Гонконг |
HKTA 1035 |
919.82 MГц |
ZM3102AH |
|
Малайзия |
N/A |
868.10 MГц |
ZM3102AM |
|
Новая Зеландия |
AS/NZS 4268 |
921.42 MГц |
ZM3102AH |
|
Сингапур |
TS SRD/EN 300 220 |
868.42 MГц |
ZM3102AE |
|
ОАЭ |
EN 300 220 |
868.42 MГц |
ZM3102AE |
|
США / Канада |
FCC CFR47 Part 15.249 |
908.42 MГц |
ZM3102AU |
|
Бразалия |
FCC CFR47 Part 15.249 |
908.42 MГц |
ZM3102AU |
|
|
|
|
36 |
|
|
|
|
|
•Типы узлов:
–контроллеры (Controllers)
–маршрутизирующие исполнительные механизмы (Routing Slaves)
–исполнительные механизмы (Slaves).
•Данные устройства могут работать в любой комбинации.
•Контроллеры (основной и вторичные) управляют маршрутизацией и безопасностью.
•Это самоорганизующаяся сеть с маршрутизацией, зависимой от внешних факторов.
•Возможно поддерживать сеть до 232 узлов.
•Устройства с возможностью трансляции должны иметь постоянное питание и не входить в спящий режим.
•Добавление узлов и контроллеров возможно в любое время.
•Наличие большого количества транзитных устройств приводит к накоплению задержки.
37