Doe-het-zelf-domotica: het nieuwe tweaken

1-Wire

Medium: bedraad

Ondersteund door:

Domoticz
Domotiga
IP Symcon
Loxone
OpenHab
Pilight
Pimatic

Fibaro Homecenter
Homeseer
HomeWizard
Vera
Zipato

1-Wire is een communicatiebus die low-speed-datatransmissie en stroomvoorziening combineert in een enkel aderpaar. Om dit te bewerkstelligen beschikken 1-Wire-componenten over een condensator waarin een lading wordt opgeslagen die het toestel van stroom voorziet gedurende momenten dat er data wordt verstuurd over de lijn. Apparaten kunnen ook drieaderig aangesloten worden, waarbij één ader specifiek voor communicatie wordt gebruikt. 1-Wire wordt veelal toegepast om te communiceren met kleine, goedkope componenten, zoals temperatuursensors, luchtvochtigheidsmeters en tellers die het aantal omwentelingen van een windmeter of de draaischijf in een verbruiksmeter registreren. Een netwerk van 1-Wire-apparaten en de bijbehorende master wordt een micro-lan genoemd.

Een 1-Wire-netwerk wordt bij voorkeur lijnvormig aangelegd, maar een stertopologie of een lijntopologie met aftakkingen naar de apparaten op de bus is ook mogelijk. Voor een betrouwbare werking is het aan te raden om zogeheten parasitaire stroomvoorziening te vermijden en gebruik te maken van drie aders. De maximale kabellengte van een netwerk ligt op ongeveer driehonderd meter voor een lijnvormige topologie en honderd meter voor een stervorm. Het aantal apparaten op de bus kan het beste beperkt worden tot twintig.

Om botsingen op de bus op een eenvoudige wijze te beperken wordt alle activiteit op de bus geïnitieerd door de master. De master vraagt met een bepaalde interval de status van de apparaten op de bus uit. Hoe groter het aantal apparaten op de bus, des te lager de frequentie waarmee individuele apparaten uitgelezen kunnen worden.

Vanwege de lage datarate van 16,3kbit/s en de door de busmaster geïnitieerde communicatie is 1-Wire minder geschikt voor sensors waarvan een snelle responstijd wordt verwacht, zoals bewegingsmelders en wandschakelaars. De gewijzigde status van de sensor wordt pas bekend als de sensor opnieuw wordt gepolld door de busmaster. Voor veel sensors is een update-interval van verscheidene seconden echter geen enkel probleem en is 1-Wire een prima oplossing. 1-Wire kan dus het beste gezien worden als een aanvulling op een andere domoticastandaard, waarbij het specifiek wordt ingezet voor het aansluiten van sensors.

eService Online 1-wire controllers met rs-232, usb- en ethernet-interface

EService Online 1-Wire-controllers met rs-232, usb- en ethernet-interface

1-Wire is vanwege de lage kosten vooral populair voor temperatuurmeting. Als compleet product met behuizing zijn temperatuurprobes verkrijgbaar vanaf ongeveer tien euro. Als losse chip in een TO92-packaging kosten ze minder dan twee euro. De losse chips kunnen bijvoorbeeld ingebouwd worden in het raam van een wandschakelaar. Voor de bedrading is een cat5-kabel geschikt. De aanvoer- en retouraders voor de dataverbinding kunnen door dezelfde cat5-kabel gaan en op een centrale plek, zoals de meterkast, doorgelust worden naar de volgende sensor op de bus.

Voor de koppeling met een domoticaserver zijn er usb- en ethernet-interfaces verkrijgbaar. Ook zijn er interfaces voor knx, de Loxone Miniserver en Wago-plc’s. Gebruikers van de Raspberry Pi kunnen met behulp van de gpio-pinnen op het moederbord een 1-Wire-bus aansturen. Deze methode is niet geschikt voor grote buslengtes. Een alternatief is het aansluiten van een DS2482-X- of DS2483-busmaster op de I2C-bus van de Raspberry Pi.

DS18S20 1-wire temperatuursensor

DS18S20 1-Wire-temperatuursensor

Prijsindicatie

We hebben onze prijsindicatie gebaseerd op de producten van de Duitse fabrikant eService Online, die een uitgebreide range 1-Wire-producten levert, waarmee we de volledige boodschappenlijstjes van de kleine en grote voorbeeldinstallaties konden aftikken.

Hoewel 1-Wire minder geschikt is voor toepassingen die een snelle respons verlangen, kan het dus wel breed ingezet worden. De kosten vallen voor een bedraad systeem mee. We zijn uitgegaan van kale DS18B20-temperatuursensors, die bijvoorbeeld in een wandschakelaar of een dopje op de uitgang van een installatiebuis weggewerkt kunnen worden. De bewegingsmelders worden op een printplaatje geleverd. Voor wat meer geld kan er gewerkt worden met kant-en-klare producten. EService Online levert voor de schappelijke prijs van veertig euro een makkelijk te gebruiken inbouwschakelaar met geïntegreerde temperatuur-, luchtvochtigheids- en lichtintensiteitssensoren. De losse 1-Wire-interface is niet nodig als je een Raspberry Pi met een vrije gpio-pin als server gebruikt en je een beperkt aantal apparaten op de bus wil aansluiten.

Prijsindicatie 1-Wire (exclusief server)
	Basisbenodigdheden	Prijs
Controller met ethernet-interface	eService Online 1-Wire to ethernet-controller	€ 150,-
Spanningsverzorging	eService Online 1-Wire Hub II AC	€ 60,-
	Actoren
Schakelactor	eService Online 1-Wire 8-voudige schakelmodule 230V 5A	€ 97,-
Dimmer	eService Online 1-Wire analoge uitgang 0-10V Finder 15.11.8.230.0400 0-10V slave dimmer	€ 60,- € 50,-
	Sensors
Temperatuursensor	DS18B20 1-Wire temperatuursensor in TO92-package	€ 2,-
Bewegingsmelder	eService Online 1-Wire 8-voudige digitale ingang B&B SMD-bewegingsmelder met digitale uitgang	€ 70,- € 19,-
Wandschakelaar	eService Online 1-Wire 8-voudige digitale ingang Generieke wandschakelaar	€ 70,- € 10,-
	Complete installatie
Kleine installatie		€ 655,-
Grote installatie		€ 1040,-

Samengevat

1-Wire is vanwege beperkingen van de techniek vooral interessant voor het uitlezen van sensors. De lage kosten maken van de techniek een ideale kostenbesparende aanvulling op andere bedrade systemen.