Bezprzewodowa sieć EnOcean

Prezentacja na temat: "Bezprzewodowa sieć EnOcean"— Zapis prezentacji:

1 Bezprzewodowa sieć EnOcean
Zygmunt Kubiak Instytut Informatyki Politechnika Poznańska Zygmunt Kubiak

2 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

3 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

4 Protokół EnOcean Architektura systemu EnOcean Zygmunt Kubiak

5 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

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

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

8 Protokół EnOcean Skuteczność metody arbitrażu przyjętej w EnOcean
Zygmunt Kubiak

9 Moduł PTM 200 Zygmunt Kubiak

10 Moduł PTM 200 Zygmunt Kubiak

11 Moduł PTM 200 Zygmunt Kubiak

12 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

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

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

15 Rozwiązania sprzętowe w systemie EnOcean
Ogniwo słoneczne Zygmunt Kubiak

16 Rozwiązania sprzętowe w systemie EnOcean
Ogniwo słoneczne Zygmunt Kubiak

17 Rozwiązania sprzętowe w systemie EnOcean
Element Peltiera Zygmunt Kubiak

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

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

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

21 Moduł PTM 200 Zygmunt Kubiak

22 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) 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

23 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

24 Moduł PTM 200 Zygmunt Kubiak

25 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

26 Dziękuję za uwagę Zygmunt Kubiak