EIB智能家居系統技術及應用
概述:文章從EIB系統基本原理的介紹出發，體現出EIB系統在應用中的獨特優越性。
1 EIB系統的由來
20世紀80年代中期，隨着計算機技術和通訊技術的迅速發展，工業自動控制領域對現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。
相對於對實時性、精確性及通訊效率等要求極高的工業自動化領域而言，建築自動化領域的要求要低一些，從經濟成本角度考慮，上面那些造價昂貴的現場總線技術也並不非常適合於建築領域。(EIB智能家居系統)但是作爲建築本身的發展而言，隨着用戶對建築提出的功能要求越來越高，滿足這些功能而使用的現代化技術也日益複雜，在所謂的智能建築中就集成了現代的通訊技術、微電子技術等多項尖端技術。這些技術的應用，不僅給建築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，正是建築對安全性、經濟性、舒適性、應變性等各方面的不斷提高的要求成爲建築領域的現場總線技術標準——歐洲安裝總線(European
lnstallation Bus)技術產生和發展的基礎。
1990年，由7家德國著名的電氣產品製造商組成聯盟，制定了EIB技術標準併成立了中立的非商業性組織EIBA(EIBAssociate，歐洲安裝總線協會)。EIBA協會的成立極大地推動了EIB標準的發展，迄今爲止，已有100多家製造廠商成爲了EIBA的會員。按照開放的EIB標準生產能夠相互兼容和交互操作的各種元器件，各類產品品種多達4000多種，幾乎覆蓋了建築中各個行業和各種用途的需要。經過十多年的發展，EIB不僅成爲事實上的歐洲標準，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，以其優越的性能和質量獲得了很大的成功。
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2 EIB系統基本原理
EIB技術對傳統電氣安裝技術而言是一次突破性的革命，它具有現場總線技術的核心優點，如全分散控制；設計、安裝、維護方便等，是當今建築技術領域非常優秀的現場總線標準。
(1)總線傳輸介質
EIB總線以雙絞線(Twist Pair)爲通訊介質。它採用2x2x0.8的標準EIB總線，具有良好的抗干擾性。
(2)系統拓撲結構
EIB系統非常靈活，可以適用於不同大小的電氣安裝系統：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，它稱之爲域(Area)；通過主幹路由器(Backbone Line Coupler)更可將15個域相互連接和組合起來。這樣，EIB系統最多可連接14400個總線元件，可控制的用電設備點數更是數量驚人。根據EIB標準規定，每條線路的總線最大長度爲1000m。(EIB智能家居系統)通過中繼器(雙絞線線路中繼器、光纖中繼器、以太網絡中繼器)的使用，我們可以用EIB來實現一些大距離跨度項目如會展中心、橋樑、廣場等的電氣照明控制。
(3)信號傳輸
作爲一個全分佈式的現場總線系統，EIB系統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，從而實現控制和被控制的操作。
在建築中，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，這就意味着在總線上的電信號是隨機出現的。EIB系統採用串行異步的傳輸方式，應用了CSMA／CA(載波偵聽多路訪問／衝突避免)技術，它使得多個元件同
時發送總線信號時幾乎不會發生信號丟失現象。
(4)尋址
在EIB協議標準中，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，用於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。
邏輯地址代表着“一種控制條件”，每個傳感元件可以被編程爲發出一個或多個邏輯地址，同時每個執行元件可以被編程爲接收到一個或多個邏輯地址後執行相應的動作。邏輯地址是用來進行通訊用的，利用邏輯地址，可以輕易實現傳統電氣安裝技術中很難實現的“一控多”和“多控一”任務。
3 ElB系統的特點
從EIB的技術角度上，EIB系統最大的特色體現在其兼容性和開放性方面。
在產品標準上，所有EIB產品按照統一的通訊標準進行通訊，不同廠商的產品可以完全兼容，這極大地保護了用戶的利益。用戶不必擔心今後的升級維護問題，同時多家產品製造商也可以使用戶得到最好的價格和服務。
和其他現場總線系統相比，EIB系統有一個很大的特點和優點：EIB系統有一個統一的進行系統設計、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每個元件的數據庫，統一的ETS編程軟件是EIB系統成功的奧祕。
4 EIB系統的應用
EIB歐洲安裝總線系統主要能夠實現燈光控制、遮陽控制、空調控制等功能。其既可在現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系統有着巨大的優勢。以一箇中型會議室爲例，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，採用EIB系統即可實現集成的控制。
EIB系統主要適用於以下場所：
(1)整體公共建築的燈光、遮陽控制；
(2)公用建築中的部分單體建築，如會議室、大堂、領導辦公室等；
(3)大空間的單體建築，如體育場館、會展中心、廣場等；
(4)橋樑、道路等遠距離照明控制；
(5)高檔別墅等。
2001年，EIB歐洲安裝總線系統進入中國市場，至今這套系統已被衆多項目所採用。深圳萬科建築研究中心、深圳中國集裝箱集團大樓、東莞大寶公寓、上海同濟大學橋樑館、大連維多利亞莊園、大連醫科大學、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築都已經應用了EIB歐洲安裝總線系統，(EIB智能家居系統)體現出其強大獨特的優越性。
5 EIB系統發展趨勢和展望
21世紀的到來，人們對舒適和節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，用戶對系統集成和維護升級的要求也愈趨嚴格化和專業化，標準化的產品將逐步體現其綜合優勢。
作爲開放和集成的技術標準，EIB系統在中國有着良好的應用前景，將爲中國的智能建築領域同國際接軌起到推動作用。