Hi zusammen Ich bitte um eure Meinung zu dem folgenden Thema: Ich habe im Haus eine Ethernet Verkabelung und würde gerne an einigen Stellen Komponenten für die Automatisierung des Hauses installieren. Für eine Hausbuslösung gibts einige Ansätze mit CAN, I2C, usw. und auch Implementierungen dafür. Da ich aber meine bestehende Verkabelung für meinen Hausbus verwenden möchte, wäre eine weitere Möglichkeit, Ethernet als Basis zu verweden. Als Aktoren (Steuerung, Messpunkte, Schalter, usw. ) soll vom uP bis PC reichen. Die Kommunikation soll nicht via IP sondern als eigenes Protokoll aufgebaut werden. Als Vorbild soll der Ethercat Bus dienen, der aber für die Lösung etwas overkill wäre, da er erstens sehr schnell und beinahe Echtzeit hinbringt (was ja egal wäre) aber dadurch schnelle Komponenten und einen aufwändigen Kommunikationsstack benötigt, welcher nicht mehr einfach auf einen AVR mit z.B. einem ENC28J60 zu implementieren wäre. Klar, der Nachteil, dass der Bus nicht über einen Router in ander Subnetze geroutet werden kann, ist nicht so tragisch. Als Erweiterung könnte man die Ethernet Packete ja in IP Pakete packen. Hat jemand von euch schon mal mit dem Gedanken eines solchen Buses gespielt oder schon mal was umgesetzt ? Grüsse
was willst du denn genau machen ??? nur die verkabelung verwenden oder richtig normales ethernet mit tcp/ip ?
also nur die kabel, was drüber geht ist dir völlig egal ? also can, rs485 etc ? ist eigentlich ganz normal das so zu machen, da cat7 relativ billig ist... ich würde dir wenn zu CAN raten, wenn du es selber machen willst, ist am wenigsten arbeit
Nicht ganz.Die Leitungen werden auch von den "normalen" PC's und NAS usw. verwendet. Ich kenne CAN nicht, aber das Protokoll müsste schon innerhalb des Ethernet Standards sein um die weiteren Kommunikationen (TCP/IP usw.) über die Kabel nicht einzuschränken.
Ich verstehe Gast(Gast) so, das Ethernet-Pakete gleichzeitig mit IP auf der existierenden Verkabelung laufen sollen. Kann man natürlich mit eigenem Frame machen, allerdings ist UDP/IP so klein, daß man problemlos mit einem Atmega8 arbeiten kann, behält aber Vorteile wie Routing, einfachen Zugriff über Sockets bzw. existierende Bilbliotheken etc. Einen Geschwindigkeitsvorteil hast Du mit eigenem Frame gegenüber UDP/IP nicht (wenn man mal von den ARP-Requests absieht, aber die kann mann ja lange genug cachen). Anfangen kannst Du mit Adam Dunkels uIP-Stack (oder der Inkarnation von Ulrich Radig), aus dem Du das TCP-Zeug einfach rausschmeißt. Ich hab auch irgendwo einen UDP-only Stack für AVR gesehen.
ah ok jetzt versteh ich endlich was du willst, dann stimm ich Sense mal zu, nimm UDP oder lass TCP/IP ein avr kommt da locker mit klar und für steuerungsaufgaben ist der auch wirklich schnell genug. das problem bei ethernet ist nur der stromverbrauch wieso ich das zB @home nicht für sensoren etc verwende ^^
Danke euch für euren Input. Ich habe die Spezifikation vom EtherCat Bus gelesen und die sagen, dass der Controller wenn ein Packet vorbei kommt, das Paket ausliest und mit den eigenen (Prozess)Daten ergänzt und weiter sendet. Das würde bedeuten, das Packet geht einmal vom Master in die Runde und kommt zurück, angereichert mit allen Statis der Slaves. Wenn ich auf sowas schielen würde, ginge ja IP nicht da IP ausser beim Broadcast (wenns das gibt?) immer Peer-To-Peer macht. Aber das mit der Anreicherung der Daten verstehe ich nicht ganz. Bei einer Ringschaltung der Komponenten könnte ich das ja noch verstehen, aber bei einer Sterntopologie empfängt ja jeder alles. Es kann ja nicht sein, dass der Controller seine Infos ans Paket hängt, da die Paketinfos wie Länge im Header sind. Und der ja am Anfang steht. Habt ihr da ne Idee ?
ethercat ist logisch ein Ring... Der master sendet ein paket los (ziel ist er selber), dieses Paket läuft durch alle frames durch, der letzte sendet es wieder durch alle andern zurück. switche und sowas machen bei ethercat einfach keinen spass, auch andere geräte mittendrin sind unschön. Der vorteil ist natürlich das die teilnehmer kein MAC und IP brauchen. ----- Für dich wäre "normales" IP mit UDP am besten geeignet, jeder Teilnehmer ist anhand der kombi eindeutig zu erkennen, der master klappert einfach alle nacheinander ab und fertig... Wenn du unbedingt willst kannst du noch die IP weglassen, und mit RAW Sockets arbeiten, nur das macht auf dem Master (wohl ein PC) kein spass... PS: stromsparend ist was anderes...
Aha. Wenn ich ein Sniffer in die Leitung hängen würde, sähe der folgendes: Der Master sendet ein Paket an sich selber. Der erste Slave sendet das befüllte Paket an den Master. Der zweite Slave sendet das befüllte Paket an den Master. ... usw. bis alle Slaves durch sind. Wenn das so wäre, bringt das ja nicht so viel. Das Ethercat Paket geht einmal um den von docean beschriebenen logischen Ring und wird angereichert. Hier habe ich die Info her: http://www.ethercat.org/pdf/german/EtherCAT_Implementierung.pdf Nun, ich möchte ja nicht Ethercat nachbauen, aber aus Interesse wüsste ich schon gerne wie das Protokoll die Daten befüllt und mit einem minimalen Kommunikationsaufwand versendet. Noch eine weitere Frage: Was ich nicht ganz verstehe ist der angesprochene hohe Stromverbrauch von Ethernet. Danke und Grüsse
Was für ein Netzwerk hast du? Wenn es dir reicht das die PCs mit 100MBit laufen hat man noch 4 Adern im Cat Kabel frei, darüber kann man dann was anderes laufen lassen, wird Teilweise bei Telefonen oder ISDN Endgeräten so gemacht. Gibt zwar leichte Störungen auf die Kabel bei Cat 5 sollte das Netzwerk aber nicht wirklich beinträchtigen. Damit könnte man auch einen Echtzeitbus hin bekommen. Muss man dann vor jedem Aktiven Gerät die Kabel sotieren. Der Bus sollte dann min gegen ca. 50V auf den Adern gesichert sein falls doch mal eine Aktive Komponente mit auf den Bus geraten sollte. Geht leider bei 1.000 MBit Netzwerken nicht mehr da dort alle Adern mit eine Frequenz von ca 67MHz belegt sind. Wenn man darauf andere Daten Senden möchte muss man die Freqenz erhöhen (bei Cat 5 max 100MHz), die ganzen Ethernetdaten Empfangen und in den Bus jagen und dann noch seine Eigenen Daten mit drauf packen und diese auch versenden, dürfte im Hobbybereich jedoch aus kostengründen ausfallen. Auf der Empfängerseite muss man das natürlich wieder auseinander klamösern. Meistens ist es jedoch billiger einfach ein neues Kabel einzuziehen. Das Problem bei dem Stromverbrauch über Ethernet ist das immer Komponenten an sind wie, Switchen, Hubs, Router und die Ganzen Busteilnehmer brauchen pro Stück ca. 200mA mehr als mit herkömlichen Bussen. Was man machen könnte ist einen Ethernetteilnehmer pro Raum und von dort aus auf einen Anderen Bus wechseln was jedoch wieder eine gewisse Verkabelung vorraussetzt. So ähnlich habe ich es bei mir zur Zeit gelösst.
>Nun, ich möchte ja nicht Ethercat nachbauen, aber aus Interesse wüsste >ich schon gerne wie das Protokoll die Daten befüllt und mit einem >minimalen Kommunikationsaufwand versendet. Eine Menge Infos findet man auch auf http://www.beckhoff.de/default.asp?ethercat/default.htm ("Erfinder" von Ethercat) --------------------------- Pakete = Züge Teilnehmer = Bahnhöfe Leitungen = Schienen Normales Ethernet verschickt zu jedem Teilnehmer eine Zug (ein Paket), der läuft in den Bahnhof ein, es wird ein- und ausgeladen, und dann wird der Zug wieder zurückgeschickt. Das dauert alles zeit und belastet die Schienen, auch wenn nur 2 Bit abzuholen sind. Ethercat schickt einen Zug los, dieser kommt bei jedem Teilnehmer vorbei. Der letzte Teilnehmer hat eine Umkehrschleife und schickt das Paket dadurch zurück (gleicher Weg wie hin). -> Nur ein Zug unterwegs Der zu hält in den Bahnhöfen nicht an!! sondern die "Waren" werden im vorbeifahren also ohne den Zug abzubremsen ein- und ausgeladen. -> Kein Geschwindigkeitsverlust ------------ Zum Stromverbrauch -> Schnelle Technologie -> mehr Stromverbrauch Dein PC von heute brauch auch mehr Strom als einer vor x Jahren
das mit der geschwindigkeit von ethercat ist bei einem hausbus aber eher "theoretisch" und wohl erste beim >= 1000 eingängen (bei denen sich die werte/zustände schnell ändern) wichtig...
Was ich nicht verstehe, ist das beschriebene Waren hinzuladen, wie es unter 1.2 in dem folgenden Dokument beschrieben wird. http://www.ethercat.org/pdf/german/EtherCAT_Implementierung.pdf
Hast du dir mal Powerlink angesehen? Anders als bei EtherCAT werden dafür keine (speziellen) ASICs/FPGAs benötigt - es können "normale" Ethernet-Komponenten verwendet werden. Die Technologie ist offen (zumindest offener als EtherCAT) und die Sourcen dazu gibt's bei SF (openPowerlink)... Evtl. wäre das ja ein Ansatz.
>Was ich nicht verstehe, ist das beschriebene Waren hinzuladen, wie es >unter 1.2 in dem folgenden Dokument beschrieben wird. Die Daten werden "on-the-fly" gelesen und geschrieben - weswegen auch ESC (EtherCAT Slave Controller) in Form von ASICs oder FPGAs nötig sind. "on-the-fly" heißt der Anfang des Frames wurde bereits zum nächsten Slave gesendet, während das Ende des Frames noch empfangen wird...
jeder Teilnehmer weiß an welche Stelle des Frames er seine Daten schreiben/lesen soll Nehmen wir mal an ein Teilnehmer ist ein Ausgang (1 Bit), dann kommt der Frame angeflogen und der Teilnehmer fängt an die Bits zu zählen und sendet gleichzeitig die Bits wieder an seinen Ausgang. Wenn jetzt die Stelle mit seinen Daten kommt (dem einem Bit) wird dieser Wert nicht nur weitergesendet sondern auch der Ausgang auf den passenden Wert gesetzt.
Sorry für die Rückfrage: was ich nicht verstehe ist, das Weitersenden. Das funktioniert aber nur, wenn der erste Slave die Daten empfängt, die Daten an einen weiteren Slave oder den Master sendet. Dies bedeutet, die Daten gehen bei allen Slaves vorbei und jeder Slave muss genau wissen zu welchen nächsten Slave die Daten gehen sollen. Also nicht in einem Broad- oder Multicast Mode. Wenn ich die Kommunikation "Sniffe", sehe ich bei einer Topologie von 1 Master und 3 Slaves 4 mal das Datenpaket auf dem Kabel. Wenn der Master jeden einzelen Anspricht, wie bei Powerlink, bräuchte es einige mehr, der Master würde aber mittels Timeout einen SlaveAusfall bemerken. Bei der ersten Variante müsste der Slave dem Master mitteilen, dass ein Slave nicht antwortet und dieser dem Slave den neuen Zielslave mitteilen oder den Datenverkehr neu anstossen.
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.