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KNX与RS485等有线智能家居系统硬件与产品对比!优势谁更强??
文章来源:聪讯智能   发布时间: 2023-09-20阅读: 295次

KNX与RS485等有线智能家居系统硬件与产品对比!优势谁更强??


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首先我们来看看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。无论你在世界的任何一台计算机上搜索,结果都是相似甚至相同的,仅此一家,绝无分店!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。


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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:一、采用RS485的通信技术;二、使用RS485技术运行自己的协议。所以如果你是个现场总线的门外汉,上网一搜“485协议”,结果可能是五花八门。

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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就要看公司自身的软件实力和硬件实力了,所以一些实力强悍的公司在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。

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KNX引入中国是在2000年左右,毕竟KNX协会也才1999成立的。中国第一批做KNX的厂家也大都是2006年以后的事了。所以KNX在中国的历史并不长,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。不只是已经有不少机场、地铁、高端酒店、以及其他公建广泛应用了KNX产品,同时已经有超过20家国内厂家加入了KNX阵营,开发KNX产品。

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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。

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一、总线技术介绍(主要差异):

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,一言不合就烧芯片。所以一般RS485的接口电路都配有TVS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。

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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。大家可以到淘宝或者ickey上搜下价格比较。

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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,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。设备损害、插拔并不会影响整个系统。

目前做KNX芯片的就ON、ELMS、西门子三家,每家的产品都是经过KNX协会认证的,由于技术和专利所限,根本不可能买到假货。

由于KNX设备的供电和通信是共用一组线,所以KNX电源是特别的,普通电源不能直接替换(加一个Choke可将普通电源转成KNX电源输出)

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二、总线线缆介绍:

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。

三、设备连接方式:

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。

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。颜色和KNX线缆一致,最大限度保证不会接错线。排查和施工都比较容易,左侧为一般RS485接线方式,右侧为KNX接线端子。

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四、应用部分(完成功能):

说实话,没有KNX能实现的功能,RS485实现不了的;也没有RS485能实现,KNX实现不了的。就好比需要到达一个地方,可以选择汽车、火车或飞机。至于哪种可靠,可能更多的设计者自身需求和一些认证需求,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产品则必须要进行认证。

以上就是一些硬件方面的比较。我想比较已经很全面了,大家可以对RS485和KNX产品的实体构成大致有了一定了解。

一、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:

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。

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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!就怕认真,这条在485厂家上也适用!

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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)。

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二、KNX产品

相较于485的产品,KNX产品就少了一些,原因:一、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;二、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。

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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。

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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。

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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,期待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,没有谁强谁弱,存在即有合理性,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。未来,我可能更看好KNX标准,还是会让大家玩的更HI一点!你说呢?





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