EIB智能家居系統(tǒng)技術及應用

概述:文章從EIB系統(tǒng)基本原理的介紹出發(fā)，體現(xiàn)出EIB系統(tǒng)在應用中的獨特優(yōu)越性。?

1 EIB系統(tǒng)的由來
　　20世紀80年代中期，隨著計算機技術和通訊技術的迅速發(fā)展，工業(yè)自動控制領域對現(xiàn)場底層設備之間的通訊和控制提出了越來越高的要求，促使了現(xiàn)場總線技術的誕生。比較有代表性的有Profibus、FF、CAN、HART等，它們在全世界得到了廣泛的應用。
　　相對于對實時性、精確性及通訊效率等要求極高的工業(yè)自動化領域而言，建筑自動化領域的要求要低一些，從經(jīng)濟成本角度考慮，上面那些造價昂貴的現(xiàn)場總線技術也并不非常適合于建筑領域。(EIB智能家居系統(tǒng))但是作為建筑本身的發(fā)展而言，隨著用戶對建筑提出的功能要求越來越高，滿足這些功能而使用的現(xiàn)代化技術也日益復雜，在所謂的智能建筑中就集成了現(xiàn)代的通訊技術、微電子技術等多項尖端技術。這些技術的應用，不僅給建筑帶來了較重的建設成本壓力，其運行和維護的管理成本也越來越高，正是建筑對安全性、經(jīng)濟性、舒適性、應變性等各方面的不斷提高的要求成為建筑領域的現(xiàn)場總線技術標準——歐洲安裝總線(European lnstallation Bus)技術產(chǎn)生和發(fā)展的基礎。
　　1990年，由7家德國著名的電氣產(chǎn)品制造商組成聯(lián)盟，制定了EIB技術標準并成立了中立的非商業(yè)性組織EIBA(EIBAssociate，歐洲安裝總線協(xié)會)。EIBA協(xié)會的成立極大地推動了EIB標準的發(fā)展，迄今為止，已有100多家制造廠商成為了EIBA的會員。按照開放的EIB標準生產(chǎn)能夠相互兼容和交互操作的各種元器件，各類產(chǎn)品品種多達4000多種，幾乎覆蓋了建筑中各個行業(yè)和各種用途的需要。經(jīng)過十多年的發(fā)展，EIB不僅成為事實上的歐洲標準，也被成功地引人世界各地。2001年，EIB技術開始被引人中國，在短短的幾年內，以其優(yōu)越的性能和質量獲得了很大的成功。

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2 EIB系統(tǒng)基本原理
　　EIB技術對傳統(tǒng)電氣安裝技術而言是一次突破性的革命，它具有現(xiàn)場總線技術的核心優(yōu)點，如全分散控制；設計、安裝、維護方便等，是當今建筑技術領域非常優(yōu)秀的現(xiàn)場總線標準。
　　(1)總線傳輸介質
　　EIB總線以雙絞線(Twist Pair)為通訊介質。它采用2x2x0.8的標準EIB總線，具有良好的抗干擾性。
　　(2)系統(tǒng)拓撲結構
　　EIB系統(tǒng)非常靈活，可以適用于不同大小的電氣安裝系統(tǒng)：小到普通的一個房間，大至一棟摩天大樓，都可以在拓撲上分層次設計安裝。EIB的最小安裝單元是線路(line)，每條線路上最多可連接64個總線元件；通過線路路由器(line coupler)可以將多達15個線路連接組合成一個更大的拓撲單元，它稱之為域(Area)；通過主干路由器(Backbone Line Coupler)更可將15個域相互連接和組合起來。這樣，EIB系統(tǒng)最多可連接14400個總線元件，可控制的用電設備點數(shù)更是數(shù)量驚人。根據(jù)EIB標準規(guī)定，每條線路的總線最大長度為1000m。(EIB智能家居系統(tǒng))通過中繼器(雙絞線線路中繼器、光纖中繼器、以太網(wǎng)絡中繼器)的使用，我們可以用EIB來實現(xiàn)一些大距離跨度項目如會展中心、橋梁、廣場等的電氣照明控制。
　　(3)信號傳輸
　　作為一個全分布式的現(xiàn)場總線系統(tǒng)，EIB系統(tǒng)中的每一個總線元件都是一個智能控制單元，元件之間通過廣播的電信號(Telegram)交換信息，從而實現(xiàn)控制和被控制的操作。
　　在建筑中，各個電氣設備的動作完全是個隨機事件，如在某一個時刻，某個房間要打開燈光而另一個房間要關閉窗簾，這就意味著在總線上的電信號是隨機出現(xiàn)的。EIB系統(tǒng)采用串行異步的傳輸方式，應用了CSMA／CA(載波偵聽多路訪問／沖突避免)技術，它使得多個元件同
　　時發(fā)送總線信號時幾乎不會發(fā)生信號丟失現(xiàn)象。
　　(4)尋址
　　在EIB協(xié)議標準中，定義了兩種類型的地址：物理地址(Physical Address)和邏輯地址(Group address)。
　　物理地址是用來標識每一個總線元件，用于程序下載和設備維護。每個總線元件都有一個唯一的物理地址。物理地址需按照該元件在整個拓撲中的位置來設定。
　　邏輯地址代表著“一種控制條件”，每個傳感元件可以被編程為發(fā)出一個或多個邏輯地址，同時每個執(zhí)行元件可以被編程為接收到一個或多個邏輯地址后執(zhí)行相應的動作。邏輯地址是用來進行通訊用的，利用邏輯地址，可以輕易實現(xiàn)傳統(tǒng)電氣安裝技術中很難實現(xiàn)的“一控多”和“多控一”任務。

3 ElB系統(tǒng)的特點
　　從EIB的技術角度上，EIB系統(tǒng)最大的特色體現(xiàn)在其兼容性和開放性方面。
　　在產(chǎn)品標準上，所有EIB產(chǎn)品按照統(tǒng)一的通訊標準進行通訊，不同廠商的產(chǎn)品可以完全兼容，這極大地保護了用戶的利益。用戶不必擔心今后的升級維護問題，同時多家產(chǎn)品制造商也可以使用戶得到最好的價格和服務。
　　和其他現(xiàn)場總線系統(tǒng)相比，EIB系統(tǒng)有一個很大的特點和優(yōu)點：EIB系統(tǒng)有一個統(tǒng)一的進行系統(tǒng)設計、編程和調試的工具軟件ETS(EIBToolSoftware)，各個廠商按照標準的格式開發(fā)每個元件的數(shù)據(jù)庫，統(tǒng)一的ETS編程軟件是EIB系統(tǒng)成功的奧秘。

4 EIB系統(tǒng)的應用
　　EIB歐洲安裝總線系統(tǒng)主要能夠實現(xiàn)燈光控制、遮陽控制、空調控制等功能。其既可在現(xiàn)場通過智能面板控制，也可在中央控制室通過可視化軟件控制。在一個需要使用多種功能的房間內，EIB系統(tǒng)有著巨大的優(yōu)勢。以一個中型會議室為例，理想的功能涉及多類型照明(燈光開關、普通光源調光、日光燈調光)、電動投影機的升降、電動幕簾的升降、電動窗簾的升降或百葉簾的升降和調角度、空調室內風機的開關和調速等多項電氣設備，采用EIB系統(tǒng)即可實現(xiàn)集成的控制。
　　EIB系統(tǒng)主要適用于以下場所：
　　(1)整體公共建筑的燈光、遮陽控制；
　　(2)公用建筑中的部分單體建筑，如會議室、大堂、領導辦公室等；
　　(3)大空間的單體建筑，如體育場館、會展中心、廣場等；
　　(4)橋梁、道路等遠距離照明控制；
　　(5)高檔別墅等。
　　2001年，EIB歐洲安裝總線系統(tǒng)進入中國市場，至今這套系統(tǒng)已被眾多項目所采用。深圳萬科建筑研究中心、深圳中國集裝箱集團大樓、東莞大寶公寓、上海同濟大學橋梁館、大連維多利亞莊園、大連醫(yī)科大學、大連世界貿易大廈、廈門國際會展中心、昆明郵政辦公樓、北京萬泉新新家園等建筑都已經(jīng)應用了EIB歐洲安裝總線系統(tǒng)，(EIB智能家居系統(tǒng))體現(xiàn)出其強大獨特的優(yōu)越性。

5 EIB系統(tǒng)發(fā)展趨勢和展望
　　21世紀的到來，人們對舒適和節(jié)能提出了更高的要求，智能燈光、智能遮陽控制將會得到越來越廣泛的應用。與此同時，用戶對系統(tǒng)集成和維護升級的要求也愈趨嚴格化和專業(yè)化，標準化的產(chǎn)品將逐步體現(xiàn)其綜合優(yōu)勢。
　　作為開放和集成的技術標準，EIB系統(tǒng)在中國有著良好的應用前景，將為中國的智能建筑領域同國際接軌起到推動作用。