智能照明控制系統(tǒng)技術(shù)通信協(xié)議分為有線協(xié)議和無線協(xié)議兩種類型。我們一起來了解下：智能照明控制系統(tǒng)常用的通信協(xié)議及相關(guān)介紹。

1、智能照明控制系統(tǒng)有線協(xié)議有：DALI、DMX512、KNX/EIB、BACnet、ModBus、RS232/RS485、PLC、POE、KiNET、ArtNet、Dynet、C-Bus、ORBIT等。

2、智能照明控制系統(tǒng)無線通信協(xié)議有：Wifi、RF、Bluetooth/BLE、NB-loT、Z-Wave等。

ModBus總線

       ModBus是由現(xiàn)在施耐德電氣公司旗下品牌Modicon在1979年發(fā)明的，是全球第一個(gè)真正用于工業(yè)現(xiàn)場的總線協(xié)議。為更好地普及和推動(dòng)ModBus在基于以太網(wǎng)上的分布式應(yīng)用，目前施耐德公司已將ModBus協(xié)議的所有權(quán)移交給IDA(InterfaceforDistributedAutomation，分布式自動(dòng)化接口)組織，并成立了ModBus-IDA組織，為ModBus今后的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

       ModBus協(xié)議是應(yīng)用于電子控制器上的一種通用語言。通過此協(xié)議，控制器相互之間或經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)，例如以太網(wǎng)和其它設(shè)備之間可以通信，它已經(jīng)成為通用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。有了它，不同廠商生產(chǎn)的控制設(shè)備可以連成工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行集中監(jiān)控。此協(xié)議定義了一個(gè)控制器能認(rèn)識(shí)使用的消息結(jié)構(gòu)，而不管它們是經(jīng)過何種網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。它描述了控制器請(qǐng)求訪問其它設(shè)備的過程，如何回應(yīng)來自其它設(shè)備的請(qǐng)求，以及怎樣偵測錯(cuò)誤并記錄。它制定了消息域格局和內(nèi)容的公共格式。當(dāng)在Modbus網(wǎng)絡(luò)上通信時(shí)，此協(xié)議決定了每個(gè)控制器須要知道它們的設(shè)備地址，識(shí)別按地址發(fā)來的消息，決定要產(chǎn)生何種行動(dòng)。如果需要回應(yīng)，控制器將生成反饋信息并用ModBus協(xié)議發(fā)出。在其它網(wǎng)絡(luò)上，包含了ModBus協(xié)議的消息轉(zhuǎn)換為在此網(wǎng)絡(luò)上使用的幀或包結(jié)構(gòu)。這種轉(zhuǎn)換也擴(kuò)展了根據(jù)具體的網(wǎng)絡(luò)解決節(jié)地址、路由路徑及錯(cuò)誤檢測的方法。

C-BUS總線

       C-BUS系統(tǒng)由澳大利亞奇勝公司開發(fā)。C-BUS是一種以非屏蔽雙絞線作為總線載體，廣泛應(yīng)用于建筑物內(nèi)照明、空調(diào)、火災(zāi)探測、出入口、安防等系統(tǒng)的綜合控制與綜合能量管理的智能化控制系統(tǒng)。C-BUS控制系統(tǒng)的核心是主控制器和總線連接器，主控制器存貯控制程序、實(shí)現(xiàn)模塊間總線通信及與編程計(jì)算機(jī)間的通信，通過控制總線采集各輸入單元信息、根據(jù)預(yù)先編制的程序控制所有輸出模塊;其RS-232標(biāo)準(zhǔn)接口用于與編程計(jì)算機(jī)的連接，在計(jì)算機(jī)上通過專用軟件進(jìn)行編程、監(jiān)控，當(dāng)完成編程并下載至主控制器后，計(jì)算機(jī)僅作為監(jiān)視，即C-BUS的運(yùn)行完全不需要計(jì)算機(jī)的干預(yù)。

ModBus總線

        ModBus是由現(xiàn)在施耐德電氣公司旗下品牌Modicon在1979年發(fā)明的，是全球第一個(gè)真正用于工業(yè)現(xiàn)場的總線協(xié)議。為更好地普及和推動(dòng)ModBus在基于以太網(wǎng)上的分布式應(yīng)用，目前施耐德公司已將ModBus協(xié)議的所有權(quán)移交給IDA(InterfaceforDistributedAutomation，分布式自動(dòng)化接口)組織，并成立了ModBus-IDA組織，為ModBus今后的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

        ModBus協(xié)議是應(yīng)用于電子控制器上的一種通用語言。通過此協(xié)議，控制器相互之間或經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)，例如以太網(wǎng)和其它設(shè)備之間可以通信，它已經(jīng)成為通用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。有了它，不同廠商生產(chǎn)的控制設(shè)備可以連成工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行集中監(jiān)控。此協(xié)議定義了一個(gè)控制器能認(rèn)識(shí)使用的消息結(jié)構(gòu)，而不管它們是經(jīng)過何種網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。它描述了控制器請(qǐng)求訪問其它設(shè)備的過程，如何回應(yīng)來自其它設(shè)備的請(qǐng)求，以及怎樣偵測錯(cuò)誤并記錄。它制定了消息域格局和內(nèi)容的公共格式。當(dāng)在Modbus網(wǎng)絡(luò)上通信時(shí)，此協(xié)議決定了每個(gè)控制器須要知道它們的設(shè)備地址，識(shí)別按地址發(fā)來的消息，決定要產(chǎn)生何種行動(dòng)。如果需要回應(yīng)，控制器將生成反饋信息并用ModBus協(xié)議發(fā)出。在其它網(wǎng)絡(luò)上，包含了ModBus協(xié)議的消息轉(zhuǎn)換為在此網(wǎng)絡(luò)上使用的幀或包結(jié)構(gòu)。這種轉(zhuǎn)換也擴(kuò)展了根據(jù)具體的網(wǎng)絡(luò)解決節(jié)地址、路由路徑及錯(cuò)誤檢測的方法。

       C-BUS控制系統(tǒng)以人居環(huán)境為主要服務(wù)對(duì)象，提供了多種接收外部指令的途徑，如控制按鍵、光傳感器、被動(dòng)型紅外探測器、定時(shí)單元等。實(shí)際上C-BUS就是一個(gè)典型的基于計(jì)算機(jī)總線控制技術(shù)面向智能建筑需求的系統(tǒng)化控制產(chǎn)品，模塊的任意搭配使得系統(tǒng)設(shè)計(jì)十分靈活便利。家居用C-BUS產(chǎn)品的控制按鍵有一鍵、二鍵、四鍵三種產(chǎn)品，安裝方式與常用暗裝燈開關(guān)相同，可以對(duì)每一個(gè)鍵進(jìn)行編程控制一路或多路負(fù)載，對(duì)于重要場所可采用多按鍵實(shí)現(xiàn)燈光場景控制，以適應(yīng)不同工作對(duì)燈光系統(tǒng)的不同要求。

系統(tǒng)特色：

       C-BUS是一個(gè)十分靈活的柔性控制系統(tǒng)，這是因?yàn)樗械妮斎牒洼敵鲈詭⑻幚砥髑彝ㄟ^總線互聯(lián)，外部事件信息來自輸入元件，通過總線到達(dá)相應(yīng)的輸出元件并按預(yù)先編好的程序控制所連接的負(fù)載。每一個(gè)元件都可以按照需求進(jìn)行編程以適應(yīng)任何使用場合，其靈活的編程可在不改變?nèi)魏斡布B線的情況下非常方便地調(diào)整控制程序。作為系統(tǒng)的管理者，最好能掌握編程技能，這樣及時(shí)適應(yīng)使用需求的變化。

應(yīng)用方式：控制器之間、控制器和網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)關(guān)和管理控制系統(tǒng)（lb,lc）

拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：自由拓?fù)洹⑿切?、鏈?zhǔn)健型

節(jié)點(diǎn)數(shù)：每個(gè)網(wǎng)段元件≤100

傳輸媒介：雙絞線

傳輸距離：≤1000m

優(yōu)點(diǎn)：線路簡單，安裝方便，易于維護(hù)，節(jié)省大截面線材消耗量，降低成本和維修管理費(fèi)用，安裝工期較短，投資回報(bào)率高；開放式設(shè)計(jì)，方便與其他系統(tǒng)連接；可靠性高；軟件應(yīng)用功能強(qiáng)大。

適用范圍：用于樓宇自控。

KNX總線

       KNX是Konnex的縮寫。1999年5月，歐洲三大總線協(xié)議EIB、BatiBus和EHSA合并成立了Konnex協(xié)會(huì)，提出了KNX協(xié)議。該協(xié)議以EIB為基礎(chǔ)，兼顧了BatiBus和EHSA的物理層規(guī)范，并吸收了BatiBus和EHSA中配置模式等優(yōu)點(diǎn)，提供了家庭、樓宇自動(dòng)化的完整解決方案。

       在KNX系統(tǒng)中，總線接法是區(qū)域總線下接主干線，主干線下接總線，系統(tǒng)允許有15個(gè)區(qū)域，即有15條區(qū)域總線，每條區(qū)域總線或者主干線允許連接多達(dá)15條總線，而每條總線最多允許連接64臺(tái)設(shè)備，這主要取決于電源供應(yīng)和設(shè)備功耗。每一條區(qū)域總線、主干線或總線，都需要一個(gè)變壓器來供電，每一條總線之間通過隔離器來區(qū)分。在整個(gè)系統(tǒng)中，所有的傳感器都通過數(shù)據(jù)線與制動(dòng)器連接，而制動(dòng)器則通過控制電源電路來控制電器。所有器件都通過同一條總線進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，傳感器發(fā)送命令數(shù)據(jù)，相應(yīng)地址上的制動(dòng)器就執(zhí)行相應(yīng)的功能。

       此外，整個(gè)系統(tǒng)還可以通過預(yù)先設(shè)置控制參數(shù)來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的系統(tǒng)功能，如組命令、邏輯順序、控制的調(diào)節(jié)任務(wù)等。同時(shí)所有的信號(hào)在總線上都是以串行異步傳輸?shù)男问竭M(jìn)行傳播，也就是說在任何時(shí)候，所有的總線設(shè)備總是同時(shí)接收到總線上的信息，只要總線上不再傳輸信息時(shí)，總線設(shè)備即可獨(dú)立決定將報(bào)文發(fā)送到總線上。KNX有三種結(jié)構(gòu)：線形、樹形、和星形。

應(yīng)用方式：控制器之間、控制器和網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)關(guān)和管理控制系統(tǒng)（lb,lc）
拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：總線、星型、樹型
節(jié)點(diǎn)數(shù)：14400（15區(qū)域，每個(gè)區(qū)域15支線，每支線64節(jié)點(diǎn)）
傳輸媒介：雙絞線、射頻、電力線、IP/Ethernet
傳輸速率：9.6kbps
傳輸距離：≤1000m
優(yōu)點(diǎn)：線路簡單，安裝方便，易于維護(hù)；系統(tǒng)具有開放性，可與其他樓宇系統(tǒng)結(jié)合；可實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)、雙點(diǎn)、多點(diǎn)、區(qū)域、群組控制、場景設(shè)置、定時(shí)開關(guān)、亮度手自動(dòng)調(diào)節(jié)等多種控制任務(wù)；網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)多樣；系統(tǒng)規(guī)模較大。
缺點(diǎn)：開發(fā)難度大；認(rèn)證費(fèi)用較高；成本較高。
適用范圍：用于樓宇自控：采光照明、暖通空調(diào)、監(jiān)控系統(tǒng)、安保系統(tǒng)、能源管理等。

       KNX既能用于最新的樓宇也能用于現(xiàn)有的樓宇，并且能用于住宅和樓宇控制中所有可能的功能/應(yīng)用，包括：照明、多種安全系統(tǒng)的關(guān)閉控制、加熱、通風(fēng)、空調(diào)、監(jiān)控、報(bào)警、用水控制、能源管理、測量以及家居用具、音響及其他眾多領(lǐng)域。除此以外，KNX更舒適更安全，并且為節(jié)約能源和氣候保護(hù)作出了重大貢獻(xiàn)，但KNX總線的成本較高。值得一提的是KNX技術(shù)于2007年被批準(zhǔn)為中國標(biāo)準(zhǔn)GB/Z20965。

RS-485總線

        RS-485是一種非常常見的總線。在通信距離為幾十米到上千米時(shí)，廣泛采用RS-485串行總線標(biāo)準(zhǔn)。它采用平衡發(fā)送和差分接受，因此具有抑制共模干擾的能力。加上總線收發(fā)器具有高靈敏度，能檢測低至200mV的電壓，故傳輸信號(hào)能在千米以外得到恢復(fù)。

       市場上一般RS-485采用半雙工工作方式，任何時(shí)候只能有一點(diǎn)處于發(fā)送狀態(tài)。因此，發(fā)送電路須由使能信號(hào)加以控制。RS-485用于多點(diǎn)互連時(shí)非常方便，可以省掉許多信號(hào)線。應(yīng)用RS-485可以聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成分布式系統(tǒng)，其允許最多并聯(lián)32臺(tái)驅(qū)動(dòng)器和32臺(tái)接收器。

系統(tǒng)特色：

       從智能照明發(fā)展的軌跡看，最早的產(chǎn)品一般采用的RS485的技術(shù)，這是一種串行的通訊標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)橹皇且?guī)定的物理層的電氣連接規(guī)范，每家公司自行定義產(chǎn)品的通訊協(xié)議，所以RS485的產(chǎn)品很多，但相互都不能直接通訊。RS485一般需要一個(gè)主接點(diǎn)，通訊的方式采用輪詢方式，模塊之間采用“手拉手”的接線方式，因此存在著通訊速率不高(一般9.6Kbps)，模塊的數(shù)量有限等問題。

CAN總線

       CAN總線期初是德國BOSCH公司于1983年為現(xiàn)在汽車應(yīng)用領(lǐng)先推出的一種多主機(jī)局部網(wǎng)，屬于現(xiàn)場總線(FieldBus)的范疇，由于其高性能、高可靠性、實(shí)時(shí)性等等優(yōu)點(diǎn)現(xiàn)在已廣泛應(yīng)用于智能家居系統(tǒng)中。1993年11月，ISO正式頒布了控制器局域網(wǎng)CAN國際標(biāo)準(zhǔn)，為控制器局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化推廣鋪平了道路。CAN總線協(xié)議的一個(gè)最大特點(diǎn)是廢除了傳統(tǒng)的站地址編碼，而代之以對(duì)通信數(shù)據(jù)塊進(jìn)行編碼。

采用這種方法的優(yōu)點(diǎn)可使網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)在理論上不受限制，數(shù)據(jù)塊的標(biāo)識(shí)碼可由11位或29位二進(jìn)制數(shù)組成，因此可以定義2或2個(gè)以上不同的數(shù)據(jù)塊。這種數(shù)據(jù)塊進(jìn)行編碼的方式，還可使不同的節(jié)點(diǎn)同時(shí)接收到相同的數(shù)據(jù)，這一點(diǎn)在分布式控制系統(tǒng)中非常有用。

數(shù)據(jù)段長度最多為8個(gè)字節(jié)，可滿足通常工業(yè)領(lǐng)域中的控制命令、工作狀態(tài)及測試數(shù)據(jù)的一般要求。同時(shí)，8個(gè)字節(jié)不會(huì)占用總線時(shí)間過長，從而保證了通信的實(shí)時(shí)性。

系統(tǒng)特色：

       CAN總線協(xié)議采用CRC檢驗(yàn)并可提供相應(yīng)的錯(cuò)誤處理功能，保證了數(shù)據(jù)通信的可靠性，CAN總線卓越的特性、極高的可靠性和獨(dú)特的設(shè)計(jì)，已越來越受到各界的重視，并已公認(rèn)為最有前途的總線之一。CAN總線與485具有相同的缺陷，不能連接樹狀總線，信號(hào)線要像有線電視一樣連接，它常常作為大系統(tǒng)的分支連線。