C-Bus (протокол)
C-Bus — коммуникационный протокол, основанный на семиуровневой модели OSI и применяемый для систем домашней автоматизации и автоматизации зданий[1]. Поддерживает длину кабельных соединений до 1000 метров с использованием кабеля Cat 5. C-Bus используется в Австралии, Новой Зеландии, Азии, Ближнем Востоке, России, США, Южной Африке, Великобритании и других странах Европы, включая Грецию и Румынию. Протокол был разработан подразделением Clipsal Integrated Systems компании Clipsal Australia (которая сейчас входит в состав Schneider Electric) для применения в собственной линейке решений по автоматизации дома и управления освещением зданий. В США C-Bus был представлен лишь на короткое время и впоследствии был снят с продажи компанией Schneider Electric.
C-Bus применяется для управления системами домашней автоматизации (домотики), а также управления осветительными системами коммерческих зданий. В отличие от более распространённого протокола X10, который модулирует управляющие сигналы поверх сетевого напряжения переменного тока, C-Bus использует выделенный низковольтный кабель или двунаправленную беспроводную сеть для передачи команд и управляющих сигналов. Это повышает надёжность передачи команд и делает C-Bus значительно более подходящим для крупных коммерческих проектов, чем X10.
Система C-Bus
Система C-Bus используется для автоматического или дистанционного управления освещением, а также другими электрическими системами и устройствами; она также может быть интегрирована с системой безопасности дома, аудио-видео оборудованием или другой бытовой электроникой. C-Bus выпускается в проводной и беспроводной (радиочастотной) версиях, между которыми возможно обмен сообщениями через специальный шлюз[2].
Проводная система C-Bus использует стандартный кабель категории 5 UTP (неэкранированная витая пара) для сетевой коммуникации и не требует оконечной терминализации. Компания Clipsal выпускает специальный кабель категории 5 для применения внутри электрощитов: этот кабель имеет розовую внешнюю оболочку и обеспечивает достаточную электрическую изоляцию между сетевым напряжением внутри щита и низковольтными линиями C-Bus. За пределами электрощита может использоваться стандартный кабель категории 5 UTP.
Сетевое подключение C-Bus по кабелю категории 5 допускает свободную (ненаправленную) топологию. Максимальная длина кабеля в одной сети C-Bus составляет 1000 метров, но этот предел можно расширить с помощью мостов C-Bus. В одной C-Bus-сети допускается установка до 100 устройств, а их число также может быть увеличено за счёт мостов между сетями.
Максимальное число сетей C-Bus в одной установке — 255 (ограничение не действует при применении C-Bus Ethernet-интерфейса — тогда размер системы определяется только доступными IP-адресами). В локальной сети можно объединить в последовательную цепочку не более семи сетей (то есть не более шести мостов).
Каждое стандартное устройство C-Bus требует для работы постоянного тока 18 мА при напряжении постоянного тока в диапазоне 15-36 В, однако некоторые устройства могут потреблять до 40 мА.
В одну C-Bus-сеть может быть подключено несколько источников питания C-Bus, которые совместно обеспечивают электрическое питание устройств, равномерно распределяя нагрузку.
Если в сети недостаточно устройств, то для нормальной работы требуется добавить сетевую нагрузку; её можно активировать программно через выходные модули C-Bus или подключить отдельную аппаратную нагрузку.
В каждом C-Bus-сегменте должна присутствовать как минимум одна системная часовая схема для синхронизации данных.
Изоляция между цепями сетевого питания (220/230 В) и цепью 36-вольтового напряжения C-Bus превышает 3,5 кВ: это достигается двойным гальваническим разделением трансформаторов и оптронов, благодаря чему кабели, соединения и схемы C-Bus считаются низковольтными.
Проектирование проводки C-Bus
В традиционной проводке сетевое напряжение 230 В подаётся от распределительного щита через настенный выключатель к нагрузке (например, потолочному светильнику)[3].
В системах C-Bus соединения между щитом и, например, потолочными светильниками, а также между щитом и коммутационной коробкой с настенным выключателем полностью разделены. Также полностью отсутствуют соединения между коммутационной коробкой и соответствующими светильниками.
Управление питанием в системе C-Bus реализует диммер или реле, устанавливаемое в распределительном щите взамен привычного выключателя. Такой диммер (или реле) подключается напрямую к светильнику по линии 120/230 В (и нейтральной линии), непосредственно управляя нагрузкой, а все управляющие сигналы получает от других устройств сети C-Bus (например, настенной панели/клавиатуры). Такой настенный переключатель не подключается к нагрузке напрямую, а соединяется с диммером через управляющий кабель. Диммеры обычно выпускаются в виде DIN-модулей на 4, 8 или 12 каналов.
Совместимость и интеграция C-Bus
С 9 декабря 2008 года компания Clipsal открыла спецификации протокола C-Bus для всех, кто желает программно интегрировать его в собственные проекты[4].
Используя интерфейсы Clipsal для C-Bus (PCI для RS232 или USB, и CNI для Ethernet TCP/IP), можно подключать протокол к другим системам домашней автоматизации либо к приложениям для устройств на базе Android, iPad и iPhone.
Протокол C-Bus реализован в архитектуре с семью уровнями OSI-модели, поддерживает различные интерфейсы (включая RS232 и TCP/IP) и предоставляется сторонним производителям по открытым спецификациям.
Спецификации интерфейсов C-Bus доступны в рамках программы C-Bus Enabled при условии принятия лицензионного соглашения.
География применения и совместимость C-Bus
C-Bus преимущественно используется в Австралии, Китае и Новой Зеландии в системах домашней автоматизации и автоматизации зданий, а также в системах управления освещением в коммерческих объектах. Протокол внедрён в странах Азии, Великобритании (установлен в резиденции премьер-министра на Даунинг-стрит, 10, на стадионе Уэмбли и в клубе «Манчестер Сити»), России и ряде других стран. Беспроводная (RF) версия C-Bus, а также проводные контроллеры присутствия поддерживают модернизацию с использованием существующей электросети.
C-Bus совместим с Translink C-Bus Gateway, OPC, DALI, DSI, BACnet, TCP/IP, Control4, Crestron, AMX, RTI, LonWorks, ModBus, Charmed Quark Controller, Comfort Intelligent Home System и рядом других протоколов посредством интерфейсных устройств.