現場總線是工業控制領域最主要的通訊方式。隨著中國工業經濟的轉型發展,“智能制造”相關政策的強化、深入、調整和推動,工業通訊的市場需求愈來愈大,雖然國際與國內經濟走勢低迷,但未來工業通訊市場仍將穩定發展。再加之智能家居等新興產業的刺激,造就了現場總線迎來了黃金發展機遇。
現場總線相比工業以太網在中國應用歷史長,擁有強大的用戶基礎。在全球經濟復蘇緩慢、能源價格低迷、工業經濟下行的大環境下,現場總線逐步受到工業以太網市場的侵占,市場增速有所放緩。但智能家居等新興產業的落地,或將為現場總是市場帶來新變化。當前,各種形式的現場總線協議并存于控制領域。在樓宇自控領域,Lonworks和CAN網絡具有一定的優勢;在過程自動化領域,主要有過渡型的HART協議、得到廣泛支持的FF現場總線協議以及同樣較有競爭力的PROFIBUS協議。HART協議將是目前幾年內智能化儀表的主要通信協議;基金會現場總線FF是過程自動化領域中較有前途的一種現場總線,得到許多自動化儀表設備廠商的支持;由于Lonworks技術的開放性,國內出現了利用它開發控制系統的許多開發商。目前,自動化生產中常用的現場總線主要為以下幾種:
基金會現場總線FF
基金會現場總線FF是在過程自動化領域得到廣泛支持和具有良好發展前景的一種技術,分為H1和高速H2兩種通信速率。
CAN總線
CAN總線最早是由德國Bosch公司推出,用于汽車內部測量與執行部件之間的數據通信協議。其總線規范已被ISO國際標準組織制定為國際標準,并且廣泛應用于離散控制領域。它也是基于OSI模型,但進行了優化,采用了其中的物理層、數據鏈路層、應用層,提高了實時性。
LonWorks總線
Lonworks技術是美國ECHELON公司開發,并與Motorola和東芝公司共同倡導的現場總線技術。它采用了OSI參考模型全部的七層協議結構。LonWorks技術的核心是具備通信和控制功能的Neuron芯片。Neuron芯片實現完整的
HART總線
HART協議是由Rosemount公司于1986年提出的通信協議。它是用于現場智能儀表和控制室設備間通信的一種協議。它包括ISO/OSI模型的物理層、數據鏈路層和應用層。HART通信可以有點對點或多點連接模式,在智能儀表市場上占有很大的份額。
智能家居系統基本要求是要穩定、可靠、可擴展性。其中的穩定、可靠是總線系統的絕對優勢,任何無線產品難以比擬的。伴隨十多年來智能家居在國內的發展,區域市場上的系統集成商在市場夾縫中歷盡了不斷的成長,面對以別墅、大面積平層為主的住宅應用和商業環境需求,系統穩定且衍生功能豐富總線智能家居產品成為了越來越多智能化項目的選擇。隨著智能家居行業的發展,各個家電設備商為了迎合智能家居的市場需求,紛紛加入智能家居市場,做出了能為智能家居系統搭配的總線接口。各廠商的中央空調、新風、地暖、背景音樂等系統對外接口,各類傳感器:溫濕度、PM2.5、人體感應器等,還有各廠商的智能控制面板等,豐富的第三方設備使得智能家居系統越來越完善,而且還能滿足不同用戶的特殊需求。眼下智能家居市場上各色國內外總線產品涵蓋了KNX、Lonworks等國際標準協議,同時也有大量基于485的私有總線協議存在。
目前,國內專業智能家居廠家的數量正在迅速增長。智能家居市場中一些新技術、新產品都在不斷出現并投入應用,智能家居市場非常龐大。尋求統一的總線技術標準,將是總線技術或智能家居產業的主要任務?,F階段各種總線技術并存,各大廠商擁有其各自的標準,不利于智能家居產業的大面積推廣。
嵌入式技術與物聯網應用