habe soeben ein Dokument ins Netz gestellt welches die Spezifikation und Implementierung eines nachrichtenbasierten Netzwerk-Protokolles, auf Basis von Punkt zu Punkt RS-485 Übertragungsstecken, beschreibt. Die Nutzung für nicht kommerzielle Zwecke ist kostenfrei möglich, eine komfortable und weitgehendst kostenfreie Entwicklungsumgebung ist ebenfalls verfügbar. Eckdaten: - Netzwerktopologie kann als Linie, Ring oder Baum ausgeführt werden - alle Teilnehmer sind gleichberechtigt, kein Token, kein Polling - eine hohe Anzahl von Netzwerkteilnehmern ist möglich - Abstand zweier Teilnehmer kann bis zu 1000m bei 115200 bit/s Übertragungsrate betragen - vollständig RS-485 konforme, robuste Übertragungsstrecken - Kommunikation belastet den Mikrocontroller (mit DMA) kaum - Installation und Betrieb ohne Vergabe einer Busadresse oder Installation eines Busabschlusses - einfache Lokalisierung eines defekten Knotens oder einer defekten Übertragungsstrecke - Adressierung einzelner Knoten, von Gruppen oder Gerätetypen ist möglich - innerhalb eines Netzwerkes Betrieb von Übertragungsstrecken mit unterschiedlichen Übertragungsraten - keine speziellen Halbleiter notwendig - integrierter USB Anschluss / Access point im Netzwerkknoten - Software Development Kit und Demo-Baugruppe verfügbar - komfortable und kostenfreie Entwicklungsumgebung verfügbar - nicht kommerzielle Nutzung ist kostenfrei möglich - offengelegte Spezifikation - Anwendungsgebiete: Steuerungstechnik, Gebäudeautomation, ... Beschreibung und Dokumentation unter: http://seng.de/technologie/link-network-protocol/ Beschreibung der Lizensierung unter: http://seng.de/technologie/lizenzierung/ Beschreibung Software Development Kit unter: http://seng.de/produkte/sdmn-devkit/ http://seng.de/produkte/sdmn-devkitpro/ Beschreibung Demo-Baugruppe unter: http://seng.de/produkte/sdmn-0002c3/ Beschreibung Entwicklungsumgebung unter: http://seng.de/technologie/toolchain-stm32/ Steuerung mit (teil-) integrierter Netzwerkfunktionalität http://seng.de/produkte/sdmn-cc1/
Warum sollte jemand für die (kommerzielle) Nutzung deines Protokolls zahlen, wenn es diverse kostenlose Alternativen gibt? RS485 als PHY-Layer ist ja nun nichts besonders. Darauf kann man auch Modbus fahren oder sich selbst ein passendes, schlankes Protokoll ausdenken. Mit freundlichen Grüßen Thorsten Ostermann
Ich hab mal einiges davon überflogen und könnt mir vorstellen, dass ich das mal einsetzen könnte. Reaktionszeit Ich habe für meinen Hausbus ca. 100 Knoten geplant fürs erste. Wenn ich dein System einsetzen würde, dann hätte ich da aber ein großes Problem mit der Reaktionszeit. Eine Nachricht braucht ca. 3ms - je nach Nutzdatenmenge bei 115200. Das wären dann im absoluten idealen worstcase 300ms von einem Ende zum nächsten Ende. 300ms vom Lichtschalter betätigen bis zur Reaktion an der Lampe wär viel zu lange. Die Zeiten die der Mikrocontroller noch braucht zum Auswerten usw. sind auch nicht zu vernachlässigen. Da sind wir locker bei 400ms Gesamtreaktionszeit (Taster gedrückt bis Licht da). Das kann man nun natürlich optimieren und die Nutzungsfälle betrachten - der Schalter und die Lampe werden höchstwarscheinlich nicht über 98 andere Knoten laufen müssen bis die Nachricht ankommt, aber trotzdem sollte man es nicht unbetrachtet lassen. Vielleicht könntest du das in deiner Doku noch etwas deutlicher rausschreiben - ich habs beim Überfliegen nicht gelesen... Mikrocontroller Eigentlich implizierst du Mikrocontroller mit mindestens 2 seriellen Schnittstellen und DMA. Die ganz günstigen Mikrocontroller die man sich um 1€ kaufen kann (ATMegas), haben das oft nicht. Erst Mikrocontroller in der 4€ Gegend (UC3s) haben die entsprechenden Funktionen eingebaut. Natürlich könnte man nun Software UARTs machen, aber dann wird die Belastung für den Mikrocontroller schon ziemlich hoch. Für einen Hausbus z.B. sind die größeren Mikrocontroller dann zu überdimensioniert - da muss man ja nur einen Taster auslesen und eine Lampe einschalten an 2 verschiedenen Stellen wo Mikrocontroller sitzen die am Bus angeschlossen sind. Allgemein Ich denke mal du ziehlst eher darauf ab, dass es sich um Schaltschrankkommunikation handelt? Also wo größere Mikrocontroller viele Funktionen einlesen und schalten? Dann würden es auch wieder weniger Mikrocontroller sein, welche viele Aufgaben haben und somit wäre auch die Reaktionszeit besser und das Preis/Leistungsverhältnis würde so einen eher "teureren" Mikrocontroller rechtfertigen.
Hallo Stefan, > *Allgemein* > Ich denke mal du ziehlst eher darauf ab, dass es sich um > Schaltschrankkommunikation handelt? Also wo größere Mikrocontroller > viele Funktionen einlesen und schalten? > Dann würden es auch wieder weniger Mikrocontroller sein, welche viele > Aufgaben haben und somit wäre auch die Reaktionszeit besser und das > Preis/Leistungsverhältnis würde so einen eher "teureren" Mikrocontroller > rechtfertigen. Im Schaltschrank setzt man dann aber industrietaugliche Feldbusse ein, z.B. EtherCAT, ProfiNet o.ä.. Da redet auch kein Mensch über 4 EUR mehr oder weniger, und diskrete µC setzt man ohnehin nicht ein. EtherCAT läuft auf 100MBit Ethernet, mit Zykluszeiten bis deutlich unter 1ms und Jitter im Sub-µs Bereich. Das ist mit RS485 überhaupt nicht zu vergleichen. Mit freundlichen Grüßen Thorsten Ostermann
Thorsten Ostermann schrieb: > Warum sollte jemand für die (kommerzielle) Nutzung deines Protokolls > zahlen, wenn es diverse kostenlose Alternativen gibt? RS485 als > PHY-Layer ist ja nun nichts besonders. Darauf kann man auch Modbus > fahren oder sich selbst ein passendes, schlankes Protokoll ausdenken. - mit den bestehenden Kommunikationssystemen (CAN, LON, MS/TP, Modbus, KNX, RS-485 ...) ist einiges machbar, aber manches ist schwer realisierbar, manches gar nicht. Mal sind es limitierte Buslängen, die nur teuer verlängerbar sind, mal braucht es ganz spezielle Halbleiter die nur aus einer Hand erhältlich sind, mal gibt es das Problem der Adressvergabe und des Busabschlusses, mal sehr teure Tools, ... - das ganze ist offen, jeder kann bis ins Detail sehen wie das geht - und es ist dokumentiert und standardisiert, damit nicht jeder bei jeder Erweiterung oder jeder zu definierenden Nachricht von vorne anfangen muss. - man kann das einsetzen ohne finanziell belastet zu werden, solange man damit kein Geld verdienen will. Und man kann bei einem Projekt mitmachen das noch ganz viele Möglichkeiten bieten wird ... - es ist nicht an spezielle Halbleiter gebunden - der PHY-Layer ist nicht besonderes - soll er auch nicht. RS-485 ist robust, pflegeleicht, erprobt und erhältlich. Das Problem mit der Adressierung und dem Leitungsabschluss ist über das "link network protocol" gelöst, dadurch dass nur Punkt zu Punkt Verbindungen aufgebaut werden. Leitungsabschluss an jedem Leitungsende serienmässig ab Werk. Adressierung über bei der Herstellung programmierte eindeutige Adresse. Das ganze RS-485 Zubehör kann verwendet werden (Leitungen, Repeater, Tunneling über Ethernet, ...) - es ist KEIN Bus, es ist eine Netzwerk und somit im Prinzip unendlich erweiterbar. - es ist prinzipiell auch möglich im selben Netz Leitungen mit unterschiedlichen Baudrate zu betreiben, z.B. Kommunikation zwischen zwei 500m entfernten Geräten mit 115200 Bit/s und innerhalb der Geräte mit 5 MBit/s (z.B zu einem Bediengerät). Das Netz wäre hierdurch aber keinesfalls segmetiert, sondern bezüglich der Nachrichten vollständig transparent. - im bestehenden Gerätes gibt es eine USB-Schnittstelle, somit die prinzipielle Möglichkeit sich an einen PC/Tablett/Raspberry, was auch immer anzudocken. Dieser übergeordnete Rechner kann dann die Verbinung ins Ethernet herstellen oder eine Datenbank beherbergen oder ... siehe http://www.seng.de/technologie/smart-devices-message-network/ - es funktioniert bereits und ist einsetzbar. Also unter den Gesichtspunkten sehe ich keine kostenlosen oder bestehenden Alternativen, zudem die Kosten ja nur bei kommerzieller Nutzung entstehen, und meiner Meinung nach auch in sehr moderater Höhe (0,05€ pro Rechnerknoten). Mit freundlichen Grüßen, Peter Seng
Unter Standartisierung verstehe ich, dass das von einem Konsortium getrieben wird, oder zumindest von einem größeren internationalen Unternehmen. Zum Thema 3D-Druck hat hier neulich auch jemand eine "Standard" vorgestellt. Vielleicht sollte ich auch mal einen Standard definieren. ;) Ich sehe immer noch kein schlagendes Argument, warum man ausgerechnet dein Konzept einsetzen sollte?! Wenn ein industrietauglicher Feldbus zu aufwendig ist, kann man sich leicht was passendes Maßscheidern. Und wenn ich Feldbus sage, meine ich keine Krücken wie Modbus o.ä., sondern EtherCAT oder Profinet, ggf. auch CANopen. Aber vielleicht irre ich mich ja auch. Du wirst sehen wie die Resonanz ist. Mit freundlichen Grüßen Thorsten Ostermann
Hallo, Stefan schrieb: > dann hätte ich da aber ein großes > Problem mit der Reaktionszeit. bei maximaler Nachrichtenlänge liegt die Zeit für einen Sprung von Knoten zu Knoten unter 10ms. 100ms entsprechen also einer Entfernung von mehr als 10 Knoten. Selbst das Stellen der Lamellen einer Jalousie sollte unter normalen Umständen und Knotenzahl kein Problem darstellen. Stefan schrieb: > Eigentlich implizierst du Mikrocontroller mit mindestens 2 seriellen > Schnittstellen und DMA. Ja. Die Kommunikation verläuft damit wirklich im Hintergrund, fast die ganzen Ressourcen des Prozessors sind für die Applikation verfügbar. Derzeit setze ich einen STM32F103RET ein, da er sehr universell einsetzbar ist. Auch für Hobbyzwecke würde ich das empfehlen - es ist dort kostengünstiger ein universelles und gut bekanntes Teil einzusetzen, als das preiswerteste das es gerade mal so tut. Und der 100er Preis liegt unter 3€ für ein Teil mit 512KB Flash, 64KB Ram, 12-Bit ADC, USB-Schnittstelle, EE-PROM Emulation im Flash, .... Stefan schrieb: > Für einen Hausbus z.B. sind die größeren Mikrocontroller dann zu > überdimensioniert der Geschmak kommt beim Essen, das ganze soll erweiterbar sein. Und vielleicht kommt ein Bootloader und ein verschlüsseltes Protokoll und es wird die Berechnung eines Hash-Wertes notwendig und ... Und dann soll nur ein Firmware-Update notwendig sein. Stefan schrieb: > Ich denke mal du ziehlst eher darauf ab, dass es sich um > Schaltschrankkommunikation handelt? Nein, die Vorteile liegen mehr bei langen und unübersichtlichen Kommunikationswegen, dort wo es immer wieder Schwierigkeiten mit Leitungsterminierung, Leitungslängen, der Adressierung oder der Routingfähigkeit von Nachrichten gibt. Innerhalb einer Steuerung oder eines Schaltschrankes ist ja z.B. auch CAN sinnvoll einsetzbar. Ein weiterer Vorteil ist der, dass eine einfache und flache Kommunikationsstruktur realisierbar ist. mit freundlichen Grüßen, Peter Seng
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Ich habe mir das Konzept vor ein paar Tagen schon mal angesehen. Auf der einen Seite ist es sicher nicht uninteressant. Gerade wen es um die Netztopologie geht. Lassen wir mal alle ethernetbasierten Lösungen raus, bleiben die differentiellen Busse (CAN, RS485) übrig. Die brauchen eine Terminierung an den Enden und sind nur bedingt sternfähig. Dein Ansatz vermeidet das. 2 Uarts hat z.B. der AVRTiny841 für 0.70€. Das ist also auch billigst realisierbar. Was als großer Nachteil übrig bleibt ist die Abhängigkeit des gesamten Netzes von jedem einzelnen Knoten. Wenn bei einem der Strom weg geht ist Ende. Auch bei einem Absturz des Kontrollers gehts nicht weiter. Hier muss man halt abwägen was einem lieber ist. Wenn man bei deinem Konzept einen Sternförmigen "Abgriff" braucht, muss der MC schon 3 Schnittstellen haben. Die Kandidaten dafür haben oft auch 2 CAN-Schnittstellen. Damit wäre in einem CAN-Bus ähnliches mit ähnlichem Hardwareaufwand erreichbar.
old man schrieb: > Was als großer Nachteil übrig bleibt ist die Abhängigkeit des gesamten > Netzes von jedem einzelnen Knoten. Hallo, der Punkt ist in jedem Falle vor der Verwendung eines Kommunikationssystems zu betrachten und zu bewerten. Folgende Überlegungen/Gedanken meinerseits hierzu: - in einem Ethernet-System führt der Ausfall eines Switches/Hubs (oft) auch zum Ausfall der daran angeschlossenen, untergeordneten, Kommunikation. Trotzdem ist die Zuverlässigkeit seit Abkehr vom Koax-Kabel und der Zuwendung zu den Switches erheblich gestiegen. Das Suchen von irgendwo abgezogenen Koax-Kabeln, fehlerhaften Kabeln und abgezogenen Abschlusswiderständen war damals Stand der Technik und leider oft ein Grund des Systemausfalles. - beim "Link network protocol via RS-485" ist im Falle des Ausfalles eines Knotens immer klar wo der Fehler liegt und bis wohin die Kommunikation noch funktioniert. Im einfachsten Falle ist das an der Signalisierung der Link LED's zu erkennen. Natürlich könnte man hierzu auch Heartbeat Messages oder ähnliches implementieren, kommt wohl auch noch - aber wir sind mit dem Ganzen noch relativ weit am Anfang. - in einem Master-Slave System führt der Ausfall des Masters in jedem Falle zum Totalausfall. Bei dem vorliegenden System führt der Ausfall eines Knotens lediglich zur Segmentierung des Systems. - wird auf einem "CAN", "MS/TP" oder "RS-485" Bus das Kabel unterbrochen so geht die Terminierung verloren und somit auch ein Teil der evtl. noch möglichen Kommunikation oder sogar die gesamte Kommunikation. Beim "Link network protocol via RS-485" erfolgt auch hier lediglich eine Segmentierung. - Segmentierung, am Beispiel einer Hausinstallation: Netzwerkstruktur wäre dann wohl ein Baum, Verästelung in jede Etage, dort Verästelung in jedes Zimmer. Fiele ein Knoten im Etagenstrang aus so können (globale) Nachrichten den Knoten nicht mehr überspringen. Sehr wohl funktioniert natürlich die lokale Kommunikation in allen Zimmern noch uneingeschränkt. Licht Ein/Aus usw. würde funktionieren, die Nachricht mit der Außentemperatur wäre hinter dem gestörten Knoten nicht mehr verfügbar. Die Knoten welche die Außentemperatur zwingend benötigen müssten dann einen Notbetrieb aufnehmen. Mit einem vernünftig überlegten Aufbau der Verkabelung und der Stromversorgung ist sehr viel an Sicherheit und Redundanz zu gewinnen oder zu verschenken. - die Netzwerktopologie kann bereits heute als eine Ringstruktur angelegt werden. Ist etwas aufwendiger zu konfigurieren, aber machbar. Der Ausfall eines Knotens oder einer Übertragungsstrecke betrifft dann nur noch den geschädigten Knoten bzw. keinen. - wie in der Spezifikation erwähnt wäre prinzipiell mit der selben Hardware auch eine vermaschte Netzwerkstruktur möglich. Dies bedingt jedoch einen erheblichen ((noch)nicht realisierten) Aufwand. Aber die Hardware gäbe es her und vielleicht gibt es irgendwann ein Update, welches die Möglichkeit implementiert. Ich hoffe das Vorangestellte hilft bei der Bewertung der Vor- und Nachteile des Sytems bezüglich diese Punktes weiter. mit freundlichen Grüßen Peter Seng
Super, endlich mal ein elegantes alternatives Konzept zu den ganzen master-slave, canbus, polling, etc. setups ! Nach 5min lesen - mein absoluter Favorit für meine privaten Hausbus. Den Terminus "Dieses Werk ist lizenziert unter" verstehe ich nicht ganz. Das System ist sicher clever - aber ich vermute das alle relevanten (teil) Ansätze (egal ob soft, hardware oder konzept) darin sicher schon lange in der Vergangenheit patentiert - oder Stand der Technik sind. (und zwar global) Verkauft wird also nur die Protokollspec und eine MID ? Oder liege ich da falsch? KUDOS, Mr. Seng!
louis schrieb: > Verkauft wird also nur die Protokollspec und eine MID ? > Oder liege ich da falsch? Hallo, der Hintergrund und Schutzgebühr/Lizensierung sind hier erklärt: http://www.seng.de/technologie/lizenzierung/ - es handelt sich um eine Regelung im Rahmen des Urheberrechtes, bezogen auf die Spezifikation. - jedermann der die Spezifikation für private, nicht kommerzielle Zwecke erweitern oder nutzen möchte ist in seinem Tun und Handeln vollkommen frei, solange er die Spezifikation nicht kommerziell verwertet. - die bei kommerzieller Nutzung zu entrichtenden Kosten sind Stückzahl abhängig, nachträglich, gering und gut kalkulierbar. - für den nicht kommerziellen Nutzer entstehen keine Kosten (solange er keine MID haben möchte, die in der Spezifikation veröffentlicht ist). - die Spezifikaktion bleibt hierdurch auf einem gepflegten und eindeutigen Stand. mit freundlichen Grüßen, Peter Seng
Nichts gegen deine grundsätzliche Arbeit! Aber ich fand in dem Dokument beim Querlesen nichts neues. Was ist denn gegenüber älteren Veröffentlichungen wirklich neu? Kannst du ein Beispiel nennen? Würde mich interessieren. Ich bin auch immer an neuartigen Ansätzen interessiert, aber finde selten wirklich elegante Sachen. Und ehrlich, die meisten habe ich schon längst wieder vergessen. Daher ist mein Ansatz eher die Definition eigener Ideen. Die vergißt man nicht so schnell. Und vor allem: KISS. Sonst versteht man schon in 3 Monaten nicht mehr was man eigentlich gemacht hat und muß sich dann wieder mühsam einfinden in die eigene damalige Ideenwelt.
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