Bezprzewodowa sieć EnOcean Zygmunt Kubiak Instytut Informatyki Politechnika Poznańska Zygmunt Kubiak

Protokół EnOcean EnOcean GmbH jest niewielką niemiecką firmą powstałą w 2001 roku. Jest ona producentem i dostawcą modułów do transmisji bezprzewodowej dla takich firm jak Siemens, Osram, Wieland Electric, Wago itd., przeznaczonych do automatyzacji budynków (np. klimatyzacja, oświetlenie) a także w przemyśle motoryzacyjnym. Główne założenie tych produktów to bezbateryjne zasilanie (tzw. samo-zasilające bezprzewodowe sensory). Do zasilania wykorzystuje się różne rozwiązania jak mikrogeneratory elektromagnetyczne, piezoelektryczne, baterie słoneczne czy termoogniwa. Zygmunt Kubiak

Protokół EnOcean Sieć EnOcean może zawierać trzy podstawowe typy węzłów, tzn. bezbateryjne radiosensory (nadajniki), układy wykonawcze (odbiorniki) oraz węzły nadawczo-odbiorcze, które mogą pełnić rolę m.in. urządzeń końcowych, retransmisyjnych jak i bram do innych sieci (np. LON, EIB, Modbus, ZigBee) Zygmunt Kubiak

Protokół EnOcean Architektura systemu EnOcean Zygmunt Kubiak

Transmisja w sieci EnOcean EnOcean wykorzystuje niekoherentną modulację amplitudową ASK. Jest to cyfrowa modulacja amplitudowa, wykorzystująca bardzo efektywne oszczędzanie energii, ponieważ transmitowane są tylko bity odpowiadającą „1”. Zygmunt Kubiak

Transmisja w sieci EnOcean Przy tym samym poziomie interferencji sygnału, bezpieczeństwo transmisji w alternatywnej metodzie FSK jest identyczne jak w metodzie ASK. Zygmunt Kubiak

Protokół EnOcean Zależności czasowe w protokole EnOcean dla różnych typów węzłów Zygmunt Kubiak

Protokół EnOcean Skuteczność metody arbitrażu przyjętej w EnOcean Zygmunt Kubiak

Moduł PTM 200 Zygmunt Kubiak

Moduł PTM 200 Zygmunt Kubiak

Moduł PTM 200 Zygmunt Kubiak

Moduł PTM 200 N – komunikat: Jeden lub dwa styki przełączników zostały załączone. U – komunikat: Żaden styk nie został załączony lub 3 lub 4 przełączniki zostały załączone. Zygmunt Kubiak

Moduł PTM 200 Technologia EnOcean wykorzystuje częstotliwość 868,3 MHz w kanale radiowym (868,0 – 868,6 MHz) Zygmunt Kubiak

Rozwiązania sprzętowe w systemie EnOcean Elektrodynamiczny konwerter energii – moduł PTM200 Zygmunt Kubiak

Rozwiązania sprzętowe w systemie EnOcean Ogniwo słoneczne Zygmunt Kubiak

Rozwiązania sprzętowe w systemie EnOcean Ogniwo słoneczne Zygmunt Kubiak

Rozwiązania sprzętowe w systemie EnOcean Element Peltiera Zygmunt Kubiak

Przykłady zastosowań Hotel Platzl w Monachium (2006 r.) Użyto tam 1300 przełączników (nadajników) radiowych EnOcean oraz 180 przełączników wykonawczych (odbiorników) Zygmunt Kubiak

Przykłady zastosowań Wieżowiec Tore Espacio w Madrycie 57 kondygnacji, 223 m. Użyto tam 4000 przełączników punktów świetlnych i sterowników żaluzji Zygmunt Kubiak

Moduł PTM 200 Transmisja 9600bps; 8bitów danych, bez parzystości, jeden bit startu i jeden bit stopu Zygmunt Kubiak

Moduł PTM 200 Zygmunt Kubiak

Moduł PTM 200 SYNC_BYTE 0..1 Bajty synchronizujące H_SEQ (3 bity) – Nagłówek identyfikatora: 000 – odebrano ID nieznanego nadajnika (wysłany nie w trybie LRN) 001 - odebrano ID znanego nadajnika (wysłany nie w trybie LRN) 010 – zapamiętanie nowego nadajnika (wysłany w trybie LRN) LENGTH (5 bitów) – liczba bajtów nagłówka (11dec) ORG (8 bitów) – Typ telegramu DATA_BYTE 0..3 – Bajty danych 0..3 Zygmunt Kubiak

Moduł PTM 200 ID_BYTE 0..3 – 32-bitowy ID nadajnika STATUS (8 bitów) – Pole statusu CHECSUM (8 bitów) – Ostatni LSB z sumowania wszystkich oktetów Zygmunt Kubiak

Moduł PTM 200 Zygmunt Kubiak

Moduł PTM 200 Ogólna struktura wiadomości z szyfrowaniem AES-128 R-ORG (1 bajt) - pole to identyfikuje typ wiadomości; zaszyfrowane wiadomości są identyfikowane za pomocą kodów: 0x30, 0x31 oraz 0x35 DATA – pole danych może być szyfrowane RLC (ang. Rolling Code) - pole zawiera kod, który zmienia się zgodnie ze zdefiniowanym algorytmem; nadawca i odbiorca muszą synchronizować ten kod; kod zmienia się za każdym razem gdy wiadomość jest wysyłana przez nadajnik; gdy brak zgodności z oczekiwaną wartością pola RLC to odbiorca odrzuca wiadomość CMAC – (ang. Cipher-based Message Authentication Code) identyfikuje poprawność transmitowanej wiadomości Zygmunt Kubiak

Dziękuję za uwagę Zygmunt Kubiak