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学习笔记:简单的家居智能化(一)

 闻道缘起 2019-02-10

前言:

在自己的工作之中,几乎每天都要和一样东西打交道,那就是远程照明控制系统。

基于KNX的自动化家居控制系统是被广泛应用的控制系统,可用于控制楼宇管理装置如:照明、百叶窗的控制、安保系统、能源管理、供暖、通风、空调系统的监控等。本次我们来简单讨论一下这个系统的硬件基础。

通过对于该系统的讨论,可以得出一些对于家庭控制系统的整体印象。

No.1

一个简单的系统

简单的KNX系统如左图所示,在KNX系统拓扑图中,最小系统为一条线路(line),它由至多64个设备(包括供电power supply)组成。而一个区域(area)至多由15条线路(line)构成;如果你需要,15个区域(area)可以组成更大的结构:干线(backbone)。



所以我们来算一算:一个KNX网络的最大容量大概在15*15*64=14400个,对于一个中型建筑来说也够用了。

今天我们要搭建的是一个超小的演示结构,它由这几样东西构成:

1、一个配电箱(distribution box)

2、几段导轨(DIN-rails)

3、一个带线的插头(a plug with a cable)

4、空气断路开关(circuit breaker)

5、一个KNX电源(KNX Power Supply)

6、一个调光驱动器(KNX Dimming Actuator)

7、一个可编程开关(KNX Switch)

8、两支LED灯(红绿各一支)

9、 IP接口(KNX IP interface)

10、LED灯带(LED stripe)

11、LED控制器(LED controller)

12、LED驱动器(24V DC power supply)

13、网络交换器(ethernet switch)


实物接线图

No.2

实物的安装

组装好的系统如图所示。需要注意的是,图中所示为组装好的配电箱,而网线连接的交换机并未列出。

来看一下线材吧!四根线材依次为:红、黑、白、黄。红色、黑色线材为主线材,以并联的形式接在各种KNX标准的设备上;白色黄色线材为备用供电线材,可以为那些需要额外供电的设备提供电源。

再来看看它的连接方式吧!接线端子采用插接的方法,硬线可以直接插入和拽出,拽出的时候需要摇晃一下使接头松动;软线则需要借助螺丝刀来帮助。整个固定过程采用卡扣设计,简单方便。

总结一波:KNX的总线需要两根,一般是黑色线缆和红色线缆,接在设备上要找到相同颜色的插接口。

另外,KNX设备有些需要额外的电源供电,则需要使用到白色和黄色的线缆。但应注意:黑色和红色线缆既为设备供电,也是设备通信所用的线缆,而白色黄色接线柱仅提供额外供电,并不提供额外数据,这是二者的区别。

(图示部分取材自https://www.)

到这一步,简单的硬件就搭建好了。在KNX系统中,支持KNX通信协议的设备借由IP接口(KNX IP interface)与我们的上端设备通信,从而实现远程控制;而规则的编设与存储也主要由上端设备负责。

接下来我们将看到:上端设备的形式千差万别,编设的规则也是各有特色。下端设备只需要执行上端告诉他们的“简单指令”,上端设备只需要将我们输入其中的“复杂指令”拆解成一段又一段“简单指令”并告诉下面的设备如何去做。

家居的智能化即是一个化繁为简的过程。一段小小的自然语言的指令,化作机器语言,再让机器按照人类的想法去动作,背后需要做很多的工作。

学习笔记系列是一个新的开始。我希望她能成为一个交流的平台,和大家交流和沟通自己的想法,也希望它成为一个自我记录的方法,记录下自己日常的生活。

希望大家喜欢!

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