Sieci domowe cz.1

  • Andrzej Janikowski,

Cały system INARI jest zawarty w tym jednym układzie scalonym. 8051 jest dodatkowym sterownikiem, który kontroluje wszystkie elementy i wykonuje kody zawarte w pamięci ROM.

W efekcie protokół PLC MAC został zaprojektowany zgodnie ze schematem scentralizowanego przesyłania żetonu i może łatwo wspierać zarówno sieć sterowania, jak i sieć danych. Strumień danych i asynchroniczne dane mogą być wsparte przez centralną alokację szczelin czasowych w nośniku transmisyjnym i umożliwieniu parze węzłów, nad którymi czuwa Active PLX Manager, prowadzenia dialogu. Protokół PLX zapewnia liczne opcje jakości usług, jak: nadawanie priorytetów, alokacja wielu szczelin czasowych, zarządzanie kanałami, wykorzystanie nie używanych szczelin czasowych czy kolejkowanie. Poza tym PLX charakteryzuje się wydajnymi algorytmami szyfrowania, 32-bitowym adresowaniem z 16-bitowym CRC, możliwością stworzenia sieci ad hoc, wsparciem wielu szybkości, gwarantowaniem szczelin czasowych dla komunikacji izochronicznej, krótkimi pakietami ułatwiającymi przełączanie z niewielkim opóźnieniem i tzw. cienkimi warstwami sieciową i transportową dla zagnieżdżonych aplikacji. Warstwy te są zintegrowane w układzie scalonym. Protokół PLX zapewnia urządzeniom kompletne funkcje sieciowe, bez obciążania zdalnego urządzenia skomplikowanym plikiem protokołów, jak na przykład TCP/IP.

Jednak dla zapewnienia komunikacji z zewnętrznymi węzłami IP trzeba udostępnić wiele scentralizowanych usług na rezydentnej bramie. Dlatego twórcy z Inari wprowadzili ALS (Application Layer Services) dla rezydujących bram i węzłów końcowych. I tak Proxy Server trasuje i dostarcza dane internetowe, głos i wideo, wliczając w to VoIP w domu. Oferuje także współdzielony dostęp przez jedno połączenie internetowe. Z kolei E-mail Server upraszcza stosowanie poczty elektronicznej w domu lub biurze (w jego wnętrzu), a Voice Server świadczy usługę trasowania pakietów VoIP i jest w pełni zgodny z H.323. Zapewnia też pocztę głosową. Network Administration Services natomiast umożliwiają klientom zarządzanie siecią opartą na liniach energetycznych w biurze lub domu.

Najnowszy model komunikacyjny ECHONET - v.1 - w zestawieniu z modelem OSI. ECHONET uwględnia wiele protokołów, ale nie audio i wideo.

Węzeł końcowy ALS ma zaimplementowany iCAL (Inari Common Application Language). PLT ma zaadoptowany CEBus Generic Common Application Language jako swoją warstwę aplikacji dla węzłów sieciowych. Niemniej jednak topologią Inari CAL jest klient/serwer, a CEBus Generic CAL stosuje peer-to-peer. W architekturze Inari każdy węzeł klient jest całkowicie nieświadomy istnienia oraz możliwości innego węzła. Zamiast tego informacja jest magazynowana w centralnej bazie danych, w rezydentnej (domowej) bramie.
  • Echonet. Japońskie konsorcjum Echonet (Energy Conservation and Homecare Network Consortium) sfinalizowało 600-stronicową wersję 1.0 specyfikacji, którą od listopada ubiegłego roku można bezpłatnie kopiować w języku angielskim z serwera internetowego. Nośnikami transmisyjnymi wyszczególnionymi w tej specyfikacji są instalacje energoelektryczne i łącza bezprzewodowe. Echonet v.1, która jest jedną z najnowszych technologii sieci domowych, cechuje otwarta architektura. Producenci mogą więc dodawać własne usługi. Jako główne dziedziny zastosowań technologii konsorcjum wymienia sterowanie energią, zabezpieczeniami i ochronę zdrowia.

    Sieć domowa Echonet z założenia wyklucza połączenia audio, wideo i danych, gdyż według jej twórców transmisje audiowizualne wymagają innych warunków, jak duża szybkość transmisji czy doskonała synchronizacja. Trudno dociec, co w gruncie rzeczy było przyczyną takiego założenia. W każdym razie w lutym 2001 rozpoczęła się w USA sprzedaż systemu multimedialnego spółki Thomson, którego nośnikiem transmisyjnym jest domowe okablowanie elektroenergetyczne. A wracając do Echonetu warto odnotować, że oprócz wsparcia wspomnianych linii energetycznych nowa specyfikacja umożliwia: wykorzystanie dwu typów łączy bezprzewodowych o niskiej mocy wyjścia 10 mW i częstotliwości 400 MHz, łącza IrDA Control oraz systemu HBS (Home Bus System) na skrętce (popularny w Japonii). HBS powstał w 1988 r.

    Ta wizja Bluetootha jeszcze do niedawna uchodziła za zbyt śmiałą. Jutro będzie rzeczywistością...

    Transmisja bezprzewodowa i okablowanie elektryczne zapewniają przepływność 9600 b/s, a łącza na podczerwień do 75 kb/s. Warstwę fizyczną Echonetu można rozszerzać na inne media, jak na przykład Bluetooth, przez dodanie odpowiednich sterowników. Produkty Echonet mogą używać dowolnych, ale zdefiniowanych nośników komunikacyjnych. Tak więc łącza bezprzewodowe mogą być zainstalowane na zewnątrz mieszkania czy domu. Z kolei łącza podczerwone mogą być ustawione jako zapasowe, a dedykowane - oparte na skrętkach - używane przez aplikacje o krytycznym znaczeniu. Warstwa pośrednicząca Echonet minimalizuje różnice warstwy fizycznej i dzięki temu można tworzyć aplikacje echonetowe bez obawy o różnice w mediach. Echonet zapewnia jednolitą infrastrukturę (middleware) dla urządzeń domowych. Producenci mogą rozwijać na niej własne aplikacje. Wkrótce Echonet przygotuje "Service Middleware", bibliotekę programową funkcji ogólnego przeznaczenia.

    Echonet może łatwo zestawiać i konfigurować, używając 8-bitowego mikrokontrolera, pamięci ROM o pojemności kilku kB i sterownika dla każdego medium komunikacyjnego. Jakkolwiek technologia ta nie przewiduje możliwości utworzenia sieci ogólnego przeznaczenia, to jednak dla wielu użytkowników może się okazać wyjątkowo pożyteczna. Na przykład firma ochroniarska może stworzyć przeróżne system zabezpieczeń, jeśli oczywiście elementy komunikacyjne będą zgodne z Echonetem. Model Echonetu widnieje na rysunku 8.