智能家居之----RS485 VS KNX 技術乾貨篇

智能家居之----RS485 VS KNX 技術乾貨篇

首先我們來看看他的定義吧:

KNX:他是一個合集的稱呼,包括了KNX軟件、KNX硬件、KNX協會、KNX協議、KNX線纜等等,包括還有KNX芯片。無論你在世界的任何一臺計算機上搜索,結果都是相似甚至相同的,僅此一家,絕無分店!樓宇控制系統中需要定義的內容它全部囊括。從電氣到介質(線纜)、從介質(線纜)到設備、從設備到軟件、從軟件到配置、從配置到系統。

智能家居之----RS485 VS KNX 技術乾貨篇

RS485:準確的來說,它是一種通信技術,他僅僅是定義了物理層,也就是有電氣規定,規定了它的信號電壓、阻抗等。當一個公司宣稱他們的產品採用RS485協議的時候,實際上包含了兩層含義:一、採用RS485的通信技術;二、使用RS485技術運行自己的協議。所以如果你是個現場總線的門外漢,上網一搜“485協議”,結果可能是五花八門。

RS485總線技術,在國內流行的已經很久了,在RS485這個技術的基礎上發展了很多通信協議,如DMX512、Modbus協議等等。RS485技術廣泛應用於現場總線的各個領域,小到智能家居控制系統,大到大型樓宇控制系統、以及抄表系統,可謂是無所不在。由於他僅定義了物理層,所以一個應用485總線技術公司的產品的穩定性就要看公司自身的軟件實力和硬件實力了,所以一些實力強悍的公司在這個技術的開發了穩定了樓控系統:如快思聰、霍尼韋爾、施耐德的C-Bus等等。

智能家居之----RS485 VS KNX 技術乾貨篇

KNX引入中國應該是在2000年左右,畢竟KNX協會也才1999成立的。中國第一批做KNX的廠家也大都是2006年以後的事兒了。所以KNX在中國的歷史並不長,得益於其完善的KNX技術體系和技術背景(前身是EIB-歐洲安裝總線、BatiBus和EHSA),目前在中國的發展也是相當了得。不只是已經有不少機場、地鐵、公建、高端酒店廣泛應用了KNX產品;同時已經有超過20家國內廠家加入了KNX陣營,開發KNX產品。

接下來我們從硬件、軟件、標準、產品四個方面來講KNX和RS485做下比較。本比較儘量不帶偏見,實際中的選擇,還請各位自己斟酌。

我們先來說他們之間的硬件區別。這裡硬件主要是包括:技術介紹、總線線纜、設備連接方式、應用部分。

一、總線技術介紹(主要差異):

RS485技術介紹:


  • RS485技術採用了差分的信號,它抗干擾能力較強(相對而言),時序定位準確,所以其可以獲得高達10Mbps的通信速度。
  • RS485技術支持多種速率。不同廠家的通信速率不同。在實際使用中為了提高抗干擾性,一般降低速率,最低可以低至1200bps,以獲得較遠的通信距離,可達1000米以上。
  • RS485通信需要AB兩根信號線(毫伏差分),芯片的收發引腳直接對外,對靜電及其敏感,一言不合就燒芯片。所以一般RS485的接口電路都配有TVS管,以防止靜電擊穿芯片。
  • RS485系統一般需要額外兩芯線纜的供電,或者設備自帶供電
  • 如果採用非隔離的形式,小系統短距離應用十分穩定,當系統中設備數量接入較多時(>32),設備之間就有可能干擾信號,就會有不穩定情況。
  • 為了解決設備接入數量問題,不少廠家採用隔離驅動方式。這種解決通信問題的成本其實跟KNX已相差無幾。
  • RS485的通信方式決定了他不具備載波監聽的功能,也就是發送之前沒有辦法檢測總線有無數據。所以RS485系統通信大都採用主從輪詢時,以防止報文丟失,同時實時性不高。
  • RS485的接口芯片一般是MAX485、SP485等等,同時也有AD公司推出的隔離芯片。這幾種在市場上極為流行。當然也有不少山上的貨,產品質量參差不齊。好的可能10+元,差的可能只有0.5元。大家可以到淘寶或者ickey上搜下價格比較。

KNX技術介紹:


  • KNX採用單線調製技術,調製電壓高達7V,這種調試技術,總線速率較低,所有KNX產品均支持9600bps,實際應用中,設備間距離最大為700米
  • KNX調製的信號收發信號引腳都有電容隔離,所以很少聽說KNX芯片燒燬的情況,抗靜電能力較強
  • KNX系統內部無需進行任何隔離,與其他系統進行相連都需要做隔離。以保證KNX系統穩定。
  • KNX系統的通信和供電共用兩芯線,供電即代表已聯機。KNX設計理念為低功耗,所以一般單設備功耗小於0.3瓦(少數可能會達到0.6瓦)。同時備有額外兩芯用於輔助供電。如屏、網關等。
  • KNX具有載波監聽的能力,也稱為無損傳輸,實測3臺設備不停地對發報文10萬條不丟一包。鑑於這種電路設計KNX中沒有主機的概念,純粹的分佈式系統。設備損害、插拔並不會影響整個系統。
  • 目前做KNX芯片的就ON、ELMS、西門子三家,每家的產品都是經過KNX協會認證的,由於技術和專利所限,根本不可能買到假貨。
  • 由於KNX設備的供電和通信是共用一組線,所以KNX電源是特別的,普通電源不能直接替換(加一個Choke可將普通電源轉成KNX電源輸出)

二、總線線纜介紹:

RS485線纜:沒有特定種類的線材需求,由於其只使用差分傳輸信號,故對線材要求不高。不過為了提高抗干擾能力,一般的仍然是採用帶屏蔽的線纜。具體需求參考網線。短距離無所謂,長距離就需要帶屏蔽。

KNX線纜:有專門的線纜,4芯4色0.8mm,紅黑黃白帶屏蔽。這個線纜也需要KNX協會的認證。工欲善其事必先利其器,大工程中,線纜是保證系統可靠工作的先決條件。

由於通信方式跟網絡類似,所以不少RS485線纜可以用網線

KNX的端子和線纜都是特別的,防止插錯

三、設備連接方式:

RS485接口:目前大都採用普通的接線端子,沒有極性識別,端子外觀相同,不過為了解決這種問題,少數廠家已經定做了專用的4位快速接線端子,以防止插錯。因為RS485通信至少2個線,如果需要集中供電,則必須要4根線。

KNX接口:目前都是標準支持快速接線兩芯的紅黑端子,這兩芯基本上是80%以上KNX產品的設計,即兩線完成供電和通信。如果額外大電流供電才需要兩芯黃白端子。顏色和KNX線纜一致,最大限度保證不會接錯線。排查和施工都比較容易。

左側為一般RS485接線方式,右側為KNX接線端子

四、應用部分(完成功能):

說實話,沒有KNX能實現的功能,RS485實現不了的;也沒有RS485能實現,KNX實現不了的。就好比需要到達一個地方,可以選擇汽車、火車或飛機。至於哪種可靠,可能更多的設計者自身需求和一些認證需求,比如功率輸出器件的電流,按鍵的壽命次數、繼電器的不同等級等等。關於產品認證:對於RS485產品出口的可能需要認證,但是對於KNX產品則必須要進行認證。

以上就是一些硬件方面的比較。我想比較已經比較全面了,大家可以對RS485和KNX產品的實體構成大致有了一定了解。接下來會進行其他方面的比較


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