43. OE-KVK-MAI

Terepi buszok

¨ Dr. Schuster Gyorgy OE-KVK-MAI [email protected]

´ 2012. oktober 19.

¨ Dr. Schuster Gyorgy (OE-KVK-MAI [email protected] Terepi buszok )

´ 2012. oktober 19.

1 / 43

M-busz

Alapok

Alapok ¨ enet ´ Tort ´ er ´ ok ˝ kezeles ´ ere ´ szolgal ´ o´ M-bus (Meter-bus.) kimondottan fogyasztasm robosztus egyszeru˝ busz, ˝ Dr. Horst Ziegler University of Paderborn es ´ a Texas Instruments kifejlesztoje Deutschland Gmbh., ´ nelk ´ uli ´ ıtas ´ 2007 Rdiocrafts AS Norvegia. ´ vezetek ¨ megvalos´ ˝ Jellemzok ´ ´ 8 bites aszinkron felduplex atviteli protokoll, ´ 300Bd. . . 9600 Bd sebesseg, ´ hossz 1000m, (9600Bd eseten ´ max. hossz 350m), maximalis ´ ´ ´ asa ´ 29Ω, maimalis ´ kapacitasa ´ 180nF, a kabel maximaslis ellenall ´ ´ ´ EN-13757-2, vezetekes M-busz fizikai reteg le´ırasa ´ ´ IEC-870-5, adatkapcsolati reteg le´ırasa ´ oi ´ reteg ´ ´ EN-13757-3, felhasznal le´ırasa ´ nelk ´ uli ´ EN-13757-4. vezetek ¨ M-busz le´ırasa ¨ Dr. Schuster Gyorgy (OE-KVK-MAI [email protected] Terepi buszok )

´ 2012. oktober 19.

2 / 43

M-busz

´ Fizikai reteg

´ Fizikai reteg ˝ Idodiagramm Master ad

Slave hatása

U 36V

24V

'1'

'1'

'0'

Master ’1’ 36V, Master ’0’ 24V, Slave ’1’ 1.5mA, Slave ’0’ 11. . . 20mA t

´ vezetek ´ felcserelhet ´ a ket o˝ ´ (megford´ıthato),

Slave ad

I 11-20mA

¨ ¨ es ´ ket ´ vezeteken ´ ¨ enik, ´ az osszek ot tort

´ anak ´ ´ ara ´ a vezetek ´ a slave adas hatas ´ nem eshet 12V ala. ´ feszults ¨ ege

'0'

'1' 1.5mA t ¨ Dr. Schuster Gyorgy (OE-KVK-MAI [email protected] Terepi buszok )

´ 2012. oktober 19.

3 / 43

M-busz

´ Adatkapcsolati reteg

´ Adatkapcsolati reteg 1 ´ ˝ Atviteli jellemzok ´ formatuma ´ az adatbajt megegyezik az ´ latott ´ ´ RS232C-nel formatummal

´ - 8 bites karakterformatum, ´ ´ - paros paritasbit, - 1 stop bit.

egy karakteres keret - az ´ nyugt´azas ´ ara ´ szolgal ´ adatvetel

Keretek szerkezete Egy karakteres keret

Rövid keret

Vezérlő keret

Hosszú keret

E5h

Start 10h

Start 68h

Start 68h

C mező

L mező=3

L mező

A mező

L mező=3

L mező

E összeg

Start 68h

Start 68h

Stop 16h

Keret t´ıpusok

C mező

´ esi ´ keret, vezerl hosszu´ keret.

C mező

A mező

A mező

CI mező

CI mező

E összeg

Felhasználói adatok 0...252

Stop 16h

¨ rovid keret,

E összeg Stop 16h


´ 2012. oktober 19.

4 / 43

M-busz

´ Adatkapcsolati reteg

´ Adatkapcsolati reteg 2 ˝ jelentese ´ Mezok ¨ ´ 10h , - rovid keret eseten ´ vezerl ´ esi ´ keret eseten ´ 68h . - hosszu´ keret es

Start

˝ az adatatvitel ´ ´ ara ´ es ´ mas ´ iformaci ´ ok ´ atvitel ´ ´ C mezo˝ felelos irany e´ ert, ´ mezo˝ 1. . . 250 lehet a tartomany, ´ A mezo˝ c´ımzes ´ esi ´ informaci ´ o´ mezo˝ - tulajdonkeppeni ´ ´ ot ´ tartalmazza CI mezo˝ vezerl informaci ´ reteghez ´ (ez a mezo˝ az alkalmazasi tartozik), ´ ´ os ´ bajtok ´ ´ at ´ adja meg +3, L mezo˝ az atvitt informaci szam ´ vezerl ´ esi ´ keret eseten ´ ert ´ eke ´ 3, ezert ´ hosszu´ lehet, Felh. adatok 0. . . 252 bajt ¨ ˝ o˝ osszeg ¨ ´ ¨ E. osszeg ellenorz - a bajtok modulo´ 256 osszege. Stop 16h ´ ´ Reszletes le´ıras:

http://www.m-bus.com/files/ ¨ Dr. Schuster Gyorgy (OE-KVK-MAI [email protected] Terepi buszok )

´ 2012. oktober 19.

5 / 43

M-busz

´ reteg ´ Alkalmazasi

´ reteg ´ Alkalmazasi

´ Magyarazat ´ reteg ´ ¨ es ´ et ´ a CI mezo˝ Az alkalmazasi muk ˝ od ´ ´ egy kiegesz´ ´ ıto˝ ”hatarozza meg”. A CI mezo˝ es ´ mezo˝ hatarozza meg, hogy pontosan milyen ´ ´ o´ kerul ´ reszletes informaci ¨ kuld ¨ esre.

´ ˝ Pelda a CI mezore ´ reset, 50h alkamazas ´ 51h adatkuld ¨ es, ´ ´ 52h slave kivalaszt asa, ´ asa. ´ 54h muvelet ˝ szinkronizal

´ ´ Reszletes le´ıras: ´ ´ mind a kiegesz´ ´ ıto˝ informaci ´ okr ´ ol. ´ Mind a CI kodokr ol,

http://www.m-bus.com/mbusdoc/md6.php


´ 2012. oktober 19.

6 / 43

M-busz

Wireless M-busz

Wireless M-busz

˝ Jellemzok ˝ Radiocrafts AS Norvegia ´ kifejlesztoje 2007 (EN 13757-4), ¨ esi ´ frekvencia 868 MHz, muk ˝ od ´ ´ 4kBd. . . 100kBd, atviteli sebesseg ´ ´ a master men kezdemenyez semmilyen atvitelt, csak gyujti ˝ az adatokat, ´ ´ ´ ot ´ elore ˝ megadott ismetl ´ od ˝ esi ´ a slave egysegek periodikusan kuldik ¨ az informaci ´ frekvenciaval,


´ 2012. oktober 19.

7 / 43

LON busz

LON busz ¨ enet Tort´ ´ ´ ´ a 3COM - letrehozta ´ ´ 1988 -ban harom vallalat - a Motorola, az Apple es az Echelon ceget. 1989 -ben a Toshiba csatlakozott ehhez a konzorciumhoz. ´ 1992 -ben megjelenik az elso˝ LON termek. Alapfogalmak ´ intelligens hal ´ ozat, ´ LON (Local Operating Network) egy decentralizalt, amelyben az ˝ ´ ´ konnyen ¨ egyes elemek ”tetszoleges” feladatot lathatnak el. Nagyon felxibilis es ˝ ıthet˝o. bov´ ´ a Toshiba gyartm ´ ´ ´ ¨ oz ¨ o˝ processzorbol ´ all: ´ Neuron-Chip a Motorola es anya. Harom kul ¨ onb ´ alkamazasi ´ CPU. MAC CPU, Network CPU es ´ os ´ rendszer es ´ kommunikaci ´ os ´ protokoll. LONTalk a Neuron-Chipben implement´alt opraci ´ fejleszt˝orendszer es ´ diagnosztikai eszkoz ¨ a LON komponensekhez. LONBuilder integralt ´ LONMark LON vedjegy. ´ ak ´ osszefoglal ¨ LONWorks a LON technologi o´ ”neve”.


´ 2012. oktober 19.

8 / 43

LON busz

Neuron chip

Neuron chip ´ ıtes ´ Felep´


´ 2012. oktober 19.

9 / 43

LON busz

Neuron chip

Neuron chip ´ ıtes ´ Felep´


´ 2012. oktober 19.

9 / 43

¨ ´ Rovid´ ıtesek

¨ ıtesek ´ Rovid´ ´ ´ rovid´ ¨ ıtesek ´ A tovabbiakban hasznalt PDA Protocol Data Unit MPDU MAC Protocol Data Unit, vagy keret LPDU Link Protocol Data Unit, vagy keret, NPDU Network Protocol Data Unit, vagy csomag, TPDU Transport Protocol Data Unit, uzenet, ¨ vagy nyugta, ´ es, ´ vagy valasz, ´ SPDU Session Protocol Data Unit, ker NMPDU Network Management Protocol Data Unit, DPDU Diagnostic Protocol Data Unit, APDU Application Protocol Data Unit


´ 2012. oktober 19.

10 / 43


´ LON retegei

´ LON retegei ´ OSI megfeletetes ´ es ´ alkalmazasi ´ reteg ´ 6.-7. megjelen´ıtesi ´ as ´ specifikus es ´ diagnosztika felhasznal ´ 5. viszony reteg ´ es ´ valasz ´ ´ as ´ ker szolgaltat ´ ıtasi ´ reteg ´ 4. szall´ ´ as, ´ vagy elutas´ ´ ıtas ´ nyugtaz ´ o´ szerver autentikaci ´ figyelese ´ tranzakciok ´ ozati ´ ´ 3. hal reteg ´ uli ´ broadcast kapcsolat nelk ¨ tartomany ´ as ´ nelk ´ ul szegmental ¨ ¨ ol ¨ ese ´ hurkok kikusz ¨ ob tanulo´ routerek ´ 2. adatkapcsolati reteg ¨ ´ ıtasa ´ CRC general ´ asa ´ es ´ ellenorz ˝ ese ´ keretek ossze all´ ´ 1. fizikai reteg ´ ¨ atviteli kozeg specifikus ¨ Dr. Schuster Gyorgy (OE-KVK-MAI [email protected] Terepi buszok )

´ 2012. oktober 19.

11 / 43


´ Fizikai reteg

´ Fizikai reteg ˝ Jellemzok ´ ¨ ´ ar, ´ fizikai atviteli kozeg csavart erp ´ as ´ legtobb ¨ esetben differencialis ´ Manchester, bitkodol

Bit

0

0

1

1

0

1

0

1

Vonal

´ ˝ atviteli jellemzok: TP/XT-78 TP/XT-1250 TP/RS485 TP/XT-10

´ 78 kHz, 2000m, 64 node, busz topologia, ´ 1.25 MHz, 300-400m, 64 node, busz topologia, ´ RS485, lasd ´ 78kHz, 500m, 64 node, szabad topologia.


´ 2012. oktober 19.

12 / 43


´ Fizikai reteg

´ er ´ es ´ Csatorna hozzaf p-perzisztens CSMA: ´ ´ figyeli a csatornat, ´ 1. a node, amennyiben adasra kesz ´ ınus ´ 2. ha a csatorna szabad a node p valosz´ ˝ eggel adni kezd - illetve q = 1 − p ´ ınus ´ valosz´ ˝ eggel nem kezd adni, p = 1/16 ´ mindig szabad, akkor ujra ´ ınus ´ ... ha akkor a csatorna meg ´ p valosz´ ˝ eggel adni kezd ´ ınus ´ - illetve q = 1 − p valosz´ ˝ eggel nem kezd adni, ´ elolr ¨ ol ˝ kezdodik, ˝ ... ha a csatorna foglalt az egesz ´ odik, ˝ ´ 4. ez addig ismetl am´ıg a csomag elkuld ¨ esre nem kerul. ¨ ˝ ´ veletlensz ´ ´ general ´ assal ´ Ezt mind idoszeletekkel es am oldja meg. ´ ˝ ´ es ´ a generalt ´ veletlensz ´ ´ Pelda: Ha p = 1/16, akkor hat idoszeletet hasznal am: r = 1 . . . 16. ´ Prioritas: ´ ekos ´ ˝ ´ magasabb a prioritas, ´ annal ´ kevesebb Jarul idoszeletekkel oldhato´ meg, minel ´ ekos ´ ˝ ˝ oekben ˝ ´ ´ ´ jarul idoszeletet ad az eloz kiszamolt kezsleltet eshez. ´ . . . 127 Az alap priorita:0 ¨ Dr. Schuster Gyorgy (OE-KVK-MAI [email protected] Terepi buszok )

´ 2012. oktober 19.

13 / 43


´ Fizikai reteg

´ er ´ es ´ Csatorna hozzaf Csatorna vizsgálat szelete

˝ ”Idodiagramm”

Prioritás késleltetése

Előző csomag

1

2

n=1/p db időszelet

k

1

2

1

n

T

Prioritás=2

Szabad

Előző csomag

Véletlen szám=3

´ Pelda:

Saját csomag 1


2

3

´ 2012. oktober 19.

14 / 43


Csomag t´ıpusok

Csomag t´ıpusok ´ Megjegyzes ´ ´ ´ıgy a felhasznal ´ onak ´ A protokoll also´ retegeit a Neuron chip elintezi, ezzel nem kell foglakoznia. ´ Az atvitel ´ ¨ enik, ´ ´ ek ´ lehetnek: Az atvitel csomagokban tort a csomagok 4 fel ´ ˝ ol ˝ nem var ´ nyugtaz ´ ast. ´ - nem nyugtazott csomag. A vevot ´ ´ ´ et. ´ Ha ez nem tort ¨ enik ´ - nyugtazott. A vevo˝ nyugtazza a csomag vetel meg, vagy ´ ´ negat´ıv, akkor a csomagot az ado´ ujrak ´ uldheti ¨ (az ujrak ´ uld ¨ esek szama szabadon ´ ´ meghatarozhat o). ´ ´ - nem nyugtazott / ismetelt, ´ es, ´ valasz. ´ ´ ¨ es ´ is - ker Mint a nyugtazott, de nem csak nyugta, hanem adatkozl ¨ enik. ´ tort


´ 2012. oktober 19.

15 / 43


´ ıtese ´ Csomag felep´

´ ıtese ´ Csomag felep´ ´ anosan ´ Altal

C´ım t´ıpusok:

0-6 bájt tartomány cím

´ Magyarazat

´ - tartomany, ´ ozat, ´ alhal node, ´ - tartomany, ´ ozat, ´ alhal neuron chip ID.,

1-228 bájt adat 16 bit CRC

>2 bit '1'

szinkron 3-9 bájt >7 '1' csomópont 2 cím kontroll bájt

Adat fejléc

'0'

5.csatorna Router

Router

3.csatorna

4.csatorna

Router

1.csatorna

´ - tartomany, csoport, tag. ¨ Dr. Schuster Gyorgy (OE-KVK-MAI [email protected] Terepi buszok )

Csoport

2.csatorna

Bridge

´ 2012. oktober 19.

16 / 43



´ ıtese ´ Csomag felep´ ´ a c´ımzesi ´ modok ´ A csomag es

NPDU

1 bit

1 bit

1 bit

6 bit

Bit szink.

Bájt szink.

Prioritás

Altern. útv.

Delta_BL

2 bit

2 bit

2 bit

2 bit

Verzió

PDU formátum

Cím formátum

Hossz

8 bit

7 bit

8 bit

Cím típus:0

Forrás alháló

'1'

Forrás node

Cél alháló

Cím típus:1

Forrás alháló

'1'

Forrás node

Cél csoport

Cím típus:2a

Forrás alháló

'1'

Forrás node

Cél alháló

Cím típus:2b

Forrás alháló

'0'

Forrás node

Cél alháló

Cím típus:3

Forrás alháló

'1'

Forrás node

Cél alháló

16 bit

NPDU

CRC

0,8,24,48 bit Cím

Tartomány

Csatolt PDU

7 bit

'1'

Cél node

'1'

Cél node

8 bit

8 bit

Csoport

Csoport tag

Cím formátumok

PPDU

11....

48 bit


Neuron azonosító

´ 2012. oktober 19.

17 / 43



´ ıtese ´ Csomag felep´ A csatolt PDU TPDU

1

3

4

Autentikáció

Típus

Átviteli szám

ACKD

APDU

8 REMINDER

SPDU

1

3

4

Autentikáció

Típus

Átviteli szám

AuthPDU

Formátum

Típus

Átviteli szám

REM/MSG

Hossz

M_lista

REQUEST

APDU

CHALLENGE

REPLY

APDU

0...n

Cél és típus

Adat


RESPONSE

M_lista

8

0,8,16

Hossz

M_lista

64

8

Random bájtok

Csoport

Kripto. bájtok

APDU

24,32,40, 48,56,64

Hossz

64 8

NULL mező

0,8,16

REM/MSG 4

ACK

M_lista

8

REMINDER

2

APDU

Hossz

8

2

UnACKD_RPT

24,32,40, 48,56,64

8

APDU

APDU

Csak a csoport mező látható

Csoport

´ 2012. oktober 19.

18 / 43


´ o´ Dokumentaci

´ o´ Dokumentaci

URL ´ Nemet: http://www.edvtrader.de/Unternehmen/ Elektro/Gebaudesystemtechnik/LON/lon-Bus/lon-bus.htm Angol: Introduction_LON.pdf (google)


´ 2012. oktober 19.

19 / 43


´ o´ Dokumentaci


´ 2012. oktober 19.

20 / 43


´ o´ Dokumentaci


´ 2012. oktober 19.

21 / 43


´ o´ Dokumentaci


´ 2012. oktober 19.

22 / 43


´ o´ Dokumentaci


´ 2012. oktober 19.

23 / 43


´ o´ Dokumentaci


´ 2012. oktober 19.

24 / 43


´ o´ Dokumentaci


´ 2012. oktober 19.

25 / 43


´ o´ Dokumentaci


´ 2012. oktober 19.

26 / 43


´ o´ Dokumentaci


´ 2012. oktober 19.

27 / 43


´ o´ Dokumentaci


´ 2012. oktober 19.

28 / 43


´ o´ Dokumentaci


´ 2012. oktober 19.

29 / 43


´ o´ Dokumentaci


´ 2012. oktober 19.

30 / 43


´ o´ Dokumentaci


´ 2012. oktober 19.

31 / 43


´ o´ Dokumentaci


´ 2012. oktober 19.

32 / 43


´ o´ Dokumentaci


´ 2012. oktober 19.

33 / 43


´ o´ Dokumentaci


´ 2012. oktober 19.

34 / 43


´ o´ Dokumentaci


´ 2012. oktober 19.

35 / 43


´ o´ Dokumentaci


´ 2012. oktober 19.

36 / 43


´ o´ Dokumentaci


´ 2012. oktober 19.

37 / 43


´ o´ Dokumentaci


´ 2012. oktober 19.

38 / 43


´ o´ Dokumentaci


´ 2012. oktober 19.

39 / 43


´ o´ Dokumentaci


´ 2012. oktober 19.

40 / 43


´ o´ Dokumentaci


´ 2012. oktober 19.

41 / 43


´ o´ Dokumentaci


´ 2012. oktober 19.

42 / 43


´ o´ Dokumentaci


´ 2012. oktober 19.

43 / 43

43. OE-KVK-MAI

Recommend Documents