30. September 2013

Der 1-Wire Bus

Beim 1-Wire-Bus handelt es sich um einen sog. Eindraht-Bus zur Anbindung von speziellen Sensoren und Aktoren. Die Bezeichnung ist aber insofern irreführend, als natürlich -wie bei allen Stromkreisen- auch eine MASSE Leitung benötigt wird. Die Besonderheit des 1-Wire Bus ist vielmehr die Möglichkeit, Datenleitung und Spannungsversorgung über eine Leitung zu führen (Parasitärer Betriebsmodus). In der Praxis wird dieser Modus aber nicht von allen Systemen unterstützt, so dass im Regelfall 3 Adern notwendig sind.

Die Anzahl der benötigten Adern ist auch eher zweitrangig. Im Vergleich zu anderen Bus-Systemen ist der 1-Wire-Bus sehr fehlertolerant und lässt sich via Klingeldraht busförmig und sternförmig betreiben. Der Markt bietet sowohl komplett fertige Komponenten als auch Grundbausteine, die man in eigene Lösungen / Schaltungen integrieren kann.
Die Anbindung an das Serversystem erfolgt mit einem USB Adapter und eine separate 5V Stromversorgung. In IP-SYMCON ist eine 1-Wire I/O Instanz bereits vorbereitet, so dass bei korrekter Installation die 1-Wire-Baugruppen automatisch erkannt und dann konfiguriert werden können.

Ein Nachteil dieses Systems besteht sicherlich darin, dass Devices immer abgefragt, also zyklisch "gepollt" werden müssen, um Informationen von Ihnen zu erhalten.
Dieser Umstand ist aber für Sensoren oder Aktoren, die initial vom Server aus ausgelöst werden, zu vernachlässigen. Deshalb setze ich dieses System hauptsächlich für Temperatur- und Lichtsensoren ein. Hier reicht ein Pollintervall von >30 Sekunden vollkommen aus.

Experimente mit 1-Wire-Schaltern haben sich als nicht zufriedenstellend erwiesen, da die Antwortzeiten durch das Pollingverfahren, das maximal im 1-Sekunden Rhythmus erfolgen kann, eher schlecht sind. Darüber hinaus führt das kurz-getacktete Abfragen von mehreren Devices nach meiner Erfahrung dazu, dass das System im Ganzen instabiler wird.

Bei den Temperatursensoren handelt es sich um 1-Wire Sensoren vom Typ DS18B20. Kostenpunkt ca. 1,40€. Und damit sind wir beim nächsten Vorteil. Die Installationskosten betragen nur ein Bruchteil dessen, was man für vergleichbare Systeme ausgeben muss. Das klingt erst einmal nach "Bastel-Lösung", ist es aber defacto nicht. Betreibt man, wie oben beschrieben, ausschließlich Sensoren damit, ist der 1-Wire-Bus absolut stabil und 100% verfügbar.
In meinem System ist auch der zentrale Lichtsensor, dem in vielen automatisierten Schaltprozessen eine entscheidende Rolle zukommt, eine 1-Wire-Komponente. Dazu mehr in einem anderen Post.





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