Ministrømforsyning skal drive fremtidens Internet of Things
more_vert
close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og du accepterer, at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, job og tilbud m.m. via telefon og e-mail. I nyhedsbreve, e-mails fra Teknologiens Mediehus kan der forefindes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Ministrømforsyning skal drive fremtidens Internet of Things

Illustration: DTU

Internet of Things har brug for strøm, og den skal leveres af strømforsyninger, og de skal helst være små og bruge meget lidt energi. Men det er sin sag, at konvertere 110-240 volt ned til en DC-forsyning, uden at en stor del af energien går tabt i varme.

Derfor har forskere ved DTU over en årrække, med støtte fra Innovationsfonden, udvikle en helt ny version med effekttransistorer baseret på Gallium Nitride. Fordelen ved den type transistorer er, at de kan holde til langt højere frekvenser end traditionelle siliciumtransistorer. Faktisk er de i stand til at tænde og slukke med helt op til 100 MHz. Traditionelle powertransistorer kan højst klare et par hundrede kHz.

Læs også: Nyt projekt skal udvikle LED-konvertere i lakridspastil-størrelse

Større behøver en strømforsyning til IoT ikke at være. Den foreløbige prototype kan klare 80 volt og 10 watt. Men målet er en, som kan klare 400 volt og ikke fylde mere end den viste. Illustration: DTU

Det forklarer Yasser Nour, der sammen med Arnold Knott, Ivan Jørgensen og Lin Fan, har stået bag forskningen, som de kalder for TinyPower:

»Ved at bruge en højere frekvens kan vi levere energien hurtigere, men i mindre mængder af gangen. Det svarer til, at du nu kun har en lille kop til at tømme en swimmingpool, hvor du førhen brugte en stor spand. Det kræver, at du løber hurtigere og flere gange frem og tilbage,« siger han.

Læs også: Dimsernes mobiludbyder melder sig klar i Danmark

Dermed er der ikke brug for en stor spole, og resten af komponenterne og størrelsen af strømforsyningen kan reduceres væsentligt. Dette er for eksempel gjort ved at bruge små keramiske komponenter og en luftspole.

Spoler mangler magnetisk materiale

Men det er svært at opnå en tilstrækkelig høj induktans, når der ikke længere er et magnetisk materiale i forbindelse med spolen, erkender Yasser Nour:

»Derfor forsøger vi at booste induktansen ved at redesigne komponenterne.«

Læs også: Find dit hjems strømslugere

Lige nu har forskerne udviklet en prototype der er på 80 volt og som kan levere 10 watt. Næste skridt bliver en model, der er på 200 volt:

»Målet er at nå 400 volt, for så har vi en strømforsyning, der kan kobles direkte til elnettet over hele verden,« siger Yasser Nour.

Industri vil væk fra store og klodsede strømforsyninger

Forskerne fra DTU samarbejder blandt andet med virksomheden Niko-Servodan om udviklingen. Her er man meget interesseret i at få mindre og lettere strømforsyninger.

Læs også: Kontorlamper kommunikerer med mobiltelefoner ved at blinke

Virksomheden producerer blandt andet komponenter til lysstyring, og teknologiansvarlig Tommy Bjerre efterspørger kompakte strømforsyninger:

»Udviklingen går stærkt på det her område, og inden længe vil forbrugerne tage det som en selvfølge, at de kan styre hjemmets lys og andre installationer fra mobiltelefonen. Det skal vi være klar til at levere i et design, der ikke omfatter en både dyr og stor, klodset strømforsyning,« siger han.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Det er rigtigt rart at høre, at DTU kan være med i første række. Men den helt store anvendelse kommer nok først, når der kan konverteres direkte fra nettet.

Ingeniøren har tidligere berettet om Mickey Madsens LED miniature 50 MHz converter (som Arnold Knott vistnok også har en andel i). Hvordan går det med det projekt?

Det må formodes, at andre universiteter har lignende projekter i støbeskeen. Hvordan ligger DTU i forhold til dem? Kunne en Ing. journalist ikke perspektivere udviklingen?

  • 2
  • 0

Nu har jeg fulgt projektet lidt fra sidelinjen, og arbejdet med lignende topologi.
Har også benyttet mig af samme halvledere som Yasser.

Problemet er som sådan ikke at få induktans nok, problemet er at få den korrekte induktans uden for meget tab.
Jeg har selv været med til at lave en semi resonant DC/DC som switched ved 10MHz og overførte 100w, her brugte jeg også en luftspole.
Luftspole blev valgt fordi der ikke var nogle materialer tilgængelige som tillod den rigtige induktans uden at have alt for høje kernetab.
Det næste problem bliver tab af felt i luftspolen, og EMI.

For at svare på Henriks spørgsmål, så skulle det efter sigende gå godt med Mickys projekt. Der er oprettet en virksomhed der hedder Nordic Power Converters (NPC). Ingeniøren har tidligere skrevet om deres udvikling, og jer forventer at det vil gå dem godt. Det er nogle dygtige gutter som arbejder der..

  • 8
  • 0

Et meget spændende projekt!
Men hvordan overholder man isoleringskrav, eksempelvis krybeafstande?
Hvis forsyningen skal kobles til elnettet (230 V~) er krybeafstandene 3 mm fase-nul og 8 mm indgang-udgang.
Eller er ideen, at IoT enheder skal føre netspænding, og dermed være helt isolerede?

MvH,

Bent.

  • 1
  • 0

Ikke at isolere 230V til lyspaerer er netop et eksempel paa hvordan den IKKE kan bruges i fremtiden.

Lamper i dag har lysdioderne integreret i lampe designet, og designeren nyder at han kan ikke skal have lampen sikkerhedsgodkendt da den forsyens med den lave driverspaending til lysdioderne.
Proev at tage et kig paa IKEA's nue lamper, de har alle en udvendig stroemforsyning der leverer lavspaending til lampen.
som Carsten skrev som kommentar til artiklen om stroemforsyninger i lakridspastil stoerrelse, saa brug dog lavvolt i stedet
https://ing.dk/artikel/nyt-projekt-skal-ud...

  • 2
  • 0

Din argumentation giver overhoved ingen mening.

Lamper i dag har lysdioderne integreret i lampe designet


Der bliver solgt over 2 milliarder lyspærer i verden hvert år.
Og rigtig mange af dem er direkte forbundet til lysnettet.
Så almindelige pære uden ekstern forsyning skal der nok bruget flere hundrede millioner, hvis ikke over en milliard, af om året i mange år endnu.
Hvis (og jeg siger ikke at jeg er enig) disse skal være IoT enheder, så har vi alvorlig brug for en meget kompakt og effektiv strømforsyning der kan forsyne elektronikken til styring og trådløs forbindelse.

Og selv i dine IKEA lamper er der også brug for en forsyning til IoT styring, hvis det er sådan noget man vil have. Og den forsyning der driver LED'erne er ikke nødvendigvis velegnet til samtidig at drive en micropower uP og Bluetooth sender.

som Carsten skrev som kommentar til artiklen om stroemforsyninger i lakridspastil stoerrelse, saa brug dog lavvolt i stedet


Ja, det er en af hans kæpheste.
Jeg er selv elektronikmand, og har tidligere leget med ideen i mit gamle hus.
Men tanken om alle de problemer, og udgifter, der er forbundet med at ombygge hele huset så man kan bruge lavspænding til nogle ting, og stadig have brug for 230 VAC til andre ting (så som støvsuger, ovn, boremaskine, plæneklipper, gamle oscilloskop, osv) det giver mig en hovedpine.
Og faktum er at verden ikke er ved at skifte til lavspænding!

Så der bliver god brug for små effektive strømforsyninger der kan gå direkte fra 230 VAC til lavspændingselektronik. Også uden galvanisk isolering.

  • 3
  • 1

Kan du klare et opklarende svar ?

Jeg har i hånden en netledning med 230V AC, og vil forsyne et apparat (mobiltelefon, pc, hovedtelefon, tv-boks, .....).
De små strømforsyninger, indbygget og til lav pris, skal altså forbindes til netspændingen.

Vil du komme med en udvidet forklaring på det du skrev ovenfor ?

Vil et design strande på, at det ikke er muligt at lave en sikker 230V stik-forbindelse på apparaterne, OG en mulighed derfor er at indbygge strømforsyningen i vægstikket (ala de kendte, klodsede) og så bruge et lavvolt kabel/forbindelse til apparatet ?

  • 1
  • 0

Men tanken om alle de problemer, og udgifter, der er forbundet med at ombygge hele huset så man kan bruge lavspænding til nogle ting, og stadig have brug for 230 VAC til andre ting (så som støvsuger, ovn, boremaskine, plæneklipper, gamle oscilloskop, osv) det giver mig en hovedpine.

Det skal man heller ikke. Et lavvoltsnet vil primært være relevant i nye huse, hvor det kan lægges ind fra starten.

Prøv f.eks. at se PHK's beskrivelse af, hvordan man typisk udfører loftkonstruktionen i nye huse: https://ing.dk/blog/vi-bygger-stadig-de-nu... . Så snart loftet er sat op, kan man kun ændre i elinstallationerne ved enten at bryde dampspærren fra oven og gå igennem flere lag tyk isolation eller ved at rive loftet ned. Desuden er det altså yderst sjældent, at støvsugeren eller komfuret tilsluttes via en stikkontakt i loftet. Faktisk er det sådan, at stort set alt, hvad der idag drives fra loftet bortset fra emhætten, med fordel kunne overgå til 20 Vdc.

Med et lavvoltsnet med kommunikation på loftet og en række generelle udtag kunne man blot slutte LED-belysning, tyveri- og røgalarmer, overvågningskameraer, vinduesåbnere, solafskærmning etc. til nærmeste udtag og så styre det hele fra et vilkårligt antal kontakter (korrespondancetænding), smartphones og/eller dedikerere styresystemer. Trækker man så også udtag ned i normal kontakthøjde, kan man på langt sigt smide alle de klodsede strømforsyninger og ladere til diverse elektronikudstyr ud, og desuden drive det hele delvist fra solceller med batteribackup uden at skulle ofre en formue på 230 Vac invertere og lege elværk.

Hvis PC industrien havde tænkt sig lidt mere om og ikke konstant ledt efter de mest klodsede og komplicerede løsninger, havde den nye USB-C konnektor ganske simpelt kørt udelukkende på 20 V (max 5 A) under normale forhold og f.eks. 17-18 V (max 2 A) ved overbelastning, hvor forbruget bør begrænses, i stedet for alt det bøvl med forskellige spændinger, IC-kredse til at forhandle om spænding og strøm og specifikationer på over 500 sider. Det sidder jo alligevel en switchmode konverter i alle enheder, som konverterer til de ganske få volt, CPU'en skal have.

OK, nogle kan ikke se ideen og mener måske også, at en trådløs tyverialarm, der er nem at jamme og pga. batteriforbruget kun kan polles hvert 10. minut, er tilstrækkelig, men dem om det.

  • 5
  • 2

Jeg er selv elektronikmand, og har tidligere leget med ideen i mit gamle hus.
Men tanken om alle de problemer, og udgifter, der er forbundet med at ombygge hele huset så man kan bruge lavspænding til nogle ting, og stadig have brug for 230 VAC til andre ting (så som støvsuger, ovn, boremaskine, plæneklipper, gamle oscilloskop, osv) det giver mig en hovedpine.
Og faktum er at verden ikke er ved at skifte til lavspænding!

Det kan selvfølgelig være op ad bakke i et gammelt hus, men det er lidt kreperligt at der ikke sker udvikling fsva. nye huse.

Hele byggeindustrien har ikke udviklet sig ret meget de sidste 100 år, så der kommer stadig elektrikere og fræser kabler ind i væggene (hvor malere så efterfølgende skal reparere skaderne) for at fylde huset med overdimensionerede kabler ud til hver afbryder og lampested, og efterfølgende efter LKs (og grossisternes) diktat montere voldsomt overpriset, men funktionsmæssigt fra starten af 1900 tallet afbrydermateriel mv.

Der er i det store hele ikke sket en bønne udvikling - hvis bølgerne skal gå rigtig højt, så installeres der LKs fuldstændig-til-grin IHC til en formue.

I stedet for at simplificere hele kabelnettet voldsomt (og spare en masse kobber), og så kun trække nogle få udtag til kraft, og ellers lade resten være en 20V ringforbindelse som Karsten ganske rigtig skitserer.

Ikke at jeg har nogen naiv tiltro til at det kunne ske i morgen, men det er kreperligt, at der overhovedet ingen tanker er om at gå i den retning - men selvfølgelig det tjener jo ikke i installatørernes og LKs interesser at elsystemerne kan barberes voldsomt ned i pris.

  • 5
  • 1

Er ikke muligt at opnå isolation, f.eks. med en planar trafo i print eller et andet materiale?

  • 0
  • 0

I stedet for at simplificere hele kabelnettet voldsomt (og spare en masse kobber), og så kun trække nogle få udtag til kraft, og ellers lade resten være en 20V ringforbindelse som Karsten ganske rigtig skitserer.


Jeg tvivler på at 20V net betaler sig. Du kan i dag købe en stik der leverer f.eks. +5V/2A til samme pris med konverteringselektronik, som det koster at sætte et stik op uden konverter. Noget tyder endda på, at prisen på et USB stik falder, når der indbygges konverter.

Hvor meget kobber sidder på spolen der er på strømforsyningen på billedet? Hvor mange meter ledning svarer det til? Når vi tænker på, at der skal bruges 12 gange så meget kobber for at overføre effekt ved 20V, end der skal bruges ved 230V - og at kobbermængden i en konverter svarer til et par centimeters ledning, så betaler det sig vist ikke med et lavspændingsnet.

  • 3
  • 2

Har du nogensinde set en husinstallation?

Nemlig. En husinstallation zig-zag'er frem og tilbage med 1,5 mm2 mellem diverse kontakter og lampesteder, hvilket også koster kobber og er meget svært at ombygge i specielt nye huse, hvor elinstallationerne ligger under dampspærren. Desuden er en traditionel elinstallation i mine øjne meget ofte noget forfærdelig fusk med adskillige ledere i samme klemme - især 0-klemmen, hvor en dygtig svend mindst kan få plads til 6 ledere :-) Den slags ville aldrig blive godkendt i industrien, hvor der ofte er krav om maksimalt én leder pr. klemsted iht. VDE 0611, Afs. 3.1.8. Især er en fejl på 0-lederen problematisk, da det kan give op til 400 V på en fase, hvis der er en kraftig belastning på andre faser. Jeg har en kammerat, der fik ryddet hele sin amatørradiostation på den konto.

Desuden er det åbenbart ikke gået op for Jens Madsen, at moderne belysning er baseret på LED, som har op til 10 gange mindre effektforbrug end glødepærer, hvilket muliggør tilsvarende lavere spænding, men til gengæld koster mange flere ressourcer i produktion og bortskaffelse, hvor en glødepære bare kunne smides på lossepladsen. Hvis man tage hele livscyklus med, bliver en LED pære først rigtig grøn, hvis man slipper af med konverteren og samtidig udnytter muligheden for dimming med dagslysstyring. Sænker man bare lyset til, hvad øjet opfatter som halvdelen, er man nede på kun 18% energiforbrug, så der er virkelig meget at hente ved at indføre intelligens, hvis det vel at mærke kan gøres uden flere tætbestykkede printkort. Se lige, hvad der f.eks. sidder inden i en Philips Hue pære: https://www.youtube.com/watch?v=HV6Z_YI-3Io . Ved 20 Vdc har man kun brug for LED assembly med én lille IC, et par keramiske kondensatorer på under 4 uF tilsammen og en strømgenerator pr. farvekanal (op til 5 farver i Max-i - RGBWA eller RGBAC).

  • 2
  • 0

El-installationer har eksisteret i langt over 100 år.
Først de seneste 5-10 år har "elektronik" vundet inpas.

Idag kan styring af belysning indbygges i lyskilden, og til andre formål, vel i stikproppen eller stikkontakten. DERFOR kunne en moderne elinstallation laves som ren F+0(+J) i eet eller flere direkte kabler (ingen stjerne, ingen korrespondance-mellemleder). Tænd-sluk kunne så ske ved fjernbetjeninger, som kunne ligne LK/Schneiders IHC afbrydere (som vel er ret pæne og kan planmonteres på enhver flade). Se DET ville spare kobber. Om det så skal være 230V, 120V, 60V, 24V eller hvad handler mere om udbud af apparater.

Hvis effekten af apparater er under 100W, og der næppe er mere få på en streng, så skal tværsnit næppe længere være 1,5mm2 - uanset spændingen. Lad os med 230V sige 1/20 af 1,5m2 og proportionalt mere ved lavere spændinger. Dvs. 0,75 m2 ved 24V, cirka - og ingen jord = 1/3 kobber.

Bortset fra køkken og bryggers som fortsat skal have en kraftinstallation (eet 3x1,5m2+0+J) rækker langt.

  • 2
  • 0

Findes eksempler på noget, hvor der er manglende bagud kompatibilitet, og som har været en success?

I mit hus, er der 230V og kraft. Det bliver der ikke lavet om på. Der er intet andet. Alt andet, kører via homeplug. Ved computerne kører det meste udstyr på USB forbindelserne, så der er kun adapter til skærm - laserprinteren kører på 230V. Jeg har derfor svært ved at se hvad der spares med et DC net. Lamperne er LED pærer, og de holder nok de næste 20 år.

Jeg syntes det er stupid at lave om på fungerende standarder bare for at lave om.

  • 1
  • 2

Tænd-sluk kunne så ske ved fjernbetjeninger, som kunne ligne LK/Schneiders IHC afbrydere (som vel er ret pæne og kan planmonteres på enhver flade).

Baseret på hvilken teknologi? Radio, batteridrift af kontakter etc.?

Min holdning er, at trækker man alligevel 2 ledere til forsyning og baserer sig på kommunikation, kan man lige så godt trække en 3. og dermed slippe for en masse komponenter og batterier, og samtidig muliggøre fuld multimasterkommunikation, hvilket kun er begrænset muligt med radiokommunikation, da to samtidige signaler kan forstyrre hinanden, og det ikke er muligt at lave ikke-destruktiv arbitrering.

Om det så skal være 230V, 120V, 60V, 24V eller hvad handler mere om udbud af apparater.

Det handler også om lysbuerisiko, hvis man benytter DC, og benytter man AC, slipper man ikke af med ensretteren, store kondensatorer og hele spændingskonverteringen. Over 20 V skal der laves avanceret lysbuebeskyttelse ved store strømme - se bare alle de problemer, man har med 28 Vdc i aerospace.

Hvis effekten af apparater er under 100W, og der næppe er mere få på en streng,

Det rækker til belysning i parcelhuse; men vil man også kunne lade PC'er etc., tror jeg, at effekten skal betydelig højere op. Jeg regner selv med at der bør benyttes 4 mm2 (flad)kabler i en ringforbindelse med strøm fra begge sider, så det reelt set svarer til 8 mm2, hvorved 1500 W er inden for rækkevidde ved 20 Vdc.

  • 2
  • 1

Min holdning er, at trækker man alligevel 2 ledere til forsyning og baserer sig på kommunikation, kan man lige så godt trække en 3


Nej Nej Nej! Fremtiden hedder USB-C!

Jeg håber meget på, at planerne med et DC net ikke bliver til noget - for bliver de til noget, vil jeg ikke kunne købe en barbermaskine, hvor stikket kan sættes i stikkontakten i mit hus.

Og jeg har ikke i sinde, at skulle igang med en USB-C investering, for at kunne bruge fremtidens DC udstyr.

Lad os holde os holde fast på 230V.

Ellers går det ikke længe, før vi igen skal ud i nye investering, og have trukken ekstra kabler, fordi at standarden for fremtiden er USB-D. Til gengæld, vil USB-D stikket også kunne isættes lodret. Mange har haft problemer med, at sætte USB-C stikket i vandret, men dette er løst med USB-D, der både er bagud kompatibel med USB-C, har flere ledere og større hastighed, og kan vendes vilkårligt.

Carsten - du er håbløs forældet. Drømme om kommunikation med kun 3 ledere...

  • 1
  • 4

Nej Nej Nej! Fremtiden hedder USB-C!

Og det har du tænkt dig at trække flere hundrede meter, og så yderligere skulle ofre en microcomputer med strømforsyning til at håndtere protokolstak etc.? Du vil måske også have Windows 10 IoT med, som "kun" kræver "beskedne" 256 Mbyte RAM og 2 Gbyte flash og helst også en lejet virtuel PC i Azure skyen?

Min løsning benytter samme spænding som maksimalt for USB Power Delivery, men kræves bare én lille IC til størsteparten af alle anvendelser incl. særdeles avanceret LED belysning (på niveau med professionelt scenelys), adgangskontrol etc.

Jeg håber meget på, at planerne med et DC net ikke bliver til noget - for bliver de til noget, vil jeg ikke kunne købe en barbermaskine, hvor stikket kan sættes i stikkontakten i mit hus.

Et DC net er primært relevant til nye huse, så din barbermaskine er nok nedslidt, inden det kommer så vidt. Til gengæld kan du til den tid spare 230 Vac laderen og få din næste barbermaskine billigere, da den bare lades via en simpel ledning til DC nettet, som iøvrigt pga. den lave spænding hverken frembyder nogen fare i badeværelset eller i børneværelserne.

Carsten - du er håbløs forældet. Drømme om kommunikation med kun 3 ledere...

Jeg prøver bare at få de sidste 35 års særdeles succesfulde brug af industrielle feltbussystemer overført til husstyring og IoT, hvor man p.t. nærmest famler sig frem på stenalderniveau sammenlignet med industrien.

  • 3
  • 0

Jeg prøver bare at få de sidste 35 års særdeles succesfulde brug af industrielle feltbussystemer overført til husstyring og IoT, hvor man p.t. nærmest famler sig frem på stenalderniveau sammenlignet med industrien.


Der er stor forskel på industri og husholdninger. I husholdninger er ikke brug for et feltbussystem - det er der i industrien, hvor der er masser af detektorer, sensorer, og andet, som kører på typisk 24V.

Jeg tror på idéen med et standardiseret 20V stik, på samme måde, som USB +5V stik efterhånden er standard til alt 5V elektronik. Et sådant stik, vil være egnet til f.eks. laptops. Men, et netværk i vægen er langt ude i forhold til et almindeligt behov.

Når du vælger +20V, som netop kan overføres med USB-C, så er stor sandsynlighed for, at det netop bliver USB-C stik der bliver fremtiden for +20V forsyninger.

Og så begynder det at blive kompliceret. Som vi har set med USB, så findes i dag et hav af stik - og vi er havnet i et virvar af konverteringsadaptere, der skal omsætte mellem den ene og den anden USB standard. USB-C har nu øget antallet af ledere fra 4 til 24, og viser klart vejen: Fler ledere er bedre. Med mit forslag til USB-D, så får vi et hav af ledere ekstra, plus stikket kan sættes i lodret. Og der bliver også integreret ethernet, I2S, og mulighed for antenne i ledningen.

  • 0
  • 3

Der er stor forskel på industri og husholdninger. I husholdninger er ikke brug for et feltbussystem - det er der i industrien, hvor der er masser af detektorer, sensorer, og andet, som kører på typisk 24V.

Det er der da også i IoT og fremtidens intelligente hus. LED-belysning inde og ude, tyveri-, røg- og vandalarmer, CO2-, temperatur- og fugtighedsmålere, tastaturer til adgangskontrol, overvågningskameraer, ovenlysvinduer, solafskærmning, energistyring etc. Alt det her kører langt bedre på 20 Vdc end på 230 Vac.

Når du vælger +20V, som netop kan overføres med USB-C, så er stor sandsynlighed for, at det netop bliver USB-C stik der bliver fremtiden for +20V forsyninger.

Det tror jeg ikke. Der er behov for et lille, 3-polet stik, som ligesom dagens stikpropper er let at skrue eller støbe på en ledning. Hvad skal man med alle de ben i et USB-C stik, når signalerne alligevel ikke føres videre?

Med mit forslag til USB-D, så får vi et hav af ledere ekstra, plus stikket kan sættes i lodret. Og der bliver også integreret ethernet, I2S, og mulighed for antenne i ledningen.

Et hav af ekstra ledere betyder bare større og dyrere stik, og skal du også overføre antenne, skal du konvertere fra coaxialkabler til en balanceret 2-tråds forbindelse og måske have et stort og klodset krydsfelt og et hav af punkt-til-punkt forbindelser til dette ligesom IHC. Det var jo netop grundidéen i IHC, at man skulle have alle muligheder i ét udtag lige fra lysstyring til telefon og antenne; men hvor mange bruger det til andet end styring idag eller trækker ethernetkabler rundt i hele huset? Ethernet og snart også antennen er for længst overhalet af WiFi og streaming.

Et trådet net giver kun mening, hvis det samtidig kan fungere som strømforsyning med effekter op i kW området, og det er der ingen af de tidligere "fehår" systemer, der kan. Ved store effekter skal kommunikationen foregå på installationskabler eller industrielle kabler og ikke på specielle kommunikationskabler.

  • 2
  • 0

Jeg foretrækker mange små, fremfor en stor og ledninger i vægen. Forestil dig, at der kommer fejl på strømforsyningen ved måleren - hundens dyr at reparere, og du ka hverken åbne vinduer, eller oplade din laptop.

Lad os få en 20V standard til blandt andet laptops, så vi kan bruge samme strømforsyning til alle. Det vil gøre det nemmere, at finde en brugt strømforsyning fra en kasseret bærebar. Strømforsyninger fra kasseret udstyr har vi nok af. De koster intet. En fælles strømforsyning, og netværk i huset, er kun merudgift.

Tendensen er mikro og nano strømforsyninger, der intet koster - som den de udvikler på DTU. Data via enten power (som homeplug), eller trådløs. Og elektronik, der bruger så lidt strøm, at det fungerer i 20 år uden batteriskift.

Jeg tror at der vil være fremtid i, at udvikle et alkali batteri, med længere levetid end 20 år, selvom det måske går ud over kapacitet og batteriets indre modstand øges. Ringetryk, tyverialarmer, røgalarmer, gegiertællere, PIR sensorer, og mange andre typer følere, er eksempler på elektronik der arbejder fint i nanowatt området, og som f.eks. kan give alarm trådløs. Med et batteri der holder f.eks. 50 år, så vil det kunne holde produktets levetid. Der kan formentligt godt udvikles alkali batterier med så lang levetid, hvis man acceptere større indre modstand.

  • 0
  • 1

USB-C er sandsynligvis fremtidens power stik.
Her kan du se en eksempel på strømforsyning:
http://finsix.com
De mange spændinger reducerer antallet af powerkredsløb i den bærebare - og fremtidens laptops, der kører på USB C, bliver sandsynligvis derfor billigere at producere.

  • 0
  • 2

Jeg foretrækker mange små, fremfor en stor og ledninger i vægen. Forestil dig, at der kommer fejl på strømforsyningen ved måleren - hundens dyr at reparere, og du ka hverken åbne vinduer, eller oplade din laptop.

Hvem siger, at der kun er én strømforsyning? Tværtimod vil man typisk have flere med forskellig effekt ligesom Tesla gør på deres ladestationer, så man kan holde virkningsgraden høj ved at undgå at køre småt med en kraftig forsyning. Desuden har man jo også batteriet og evt. solceller, der kan levere strøm i en vis periode. Med flere forsyninger er det mindre kritisk end i en bil, hvor man jo kun har én generator - og hvor tit svigter den, uden at man får et forvarsel i form af ladesvigt?

Lad os få en 20V standard til blandt andet laptops

Det har man stort set allerede. Årsagen til, at USB organisationen valgte 20 V, er lige netop, at stort set alle laptops bruger en spænding på 18,5-20V.

Ringetryk, tyverialarmer, røgalarmer, gegiertællere, PIR sensorer, og mange andre typer følere, er eksempler på elektronik der arbejder fint i nanowatt området,

Nej det gør tyverialarmer og røgalarmer ikke, med mindre man vil acceptere meget store kompromisser i sikkerhed.

Hvis en tyverialarm skal være noget værd i praksis, skal hver sensor overvåges/polles flere gange i sekundet som i det gamle alarmnet, og det rækker et batteri ikke til. OK, du er måske nok tilfreds med en sensor, der er let at jamme og kun polles hvert 10. minut, men det er jeg ikke.

For røgalarmernes vedkommende stilles der idag krav om både 230 Vac forsyning og batteribackup, da man netop ikke vil belave sig på, at et batteri virker, hvis man endelig får brug for det! Desuden er det særdeles hensigtsmæssig med kommunikation, så røgalarmer i andre rum også kan aktiveres, og man i offentlige bygninger kan vise vejen til nærmeste nødudgang ved at lade belysningen være "løbende".

USB-C er sandsynligvis fremtidens power stik.

Du mangler stadig at svare på, hvad man skal med 24 ben, når man kun har brug for 2 (uden kommunikation) eller 3.

  • 3
  • 0

USB-C er sandsynligvis fremtidens power stik.
Her kan du se en eksempel på strømforsyning:
http://finsix.com

Med et 20 V net kan du smide hele den strømforsyning væk og nøjes med en ledning.

De mange spændinger reducerer antallet af powerkredsløb i den bærebare - og fremtidens laptops, der kører på USB C, bliver sandsynligvis derfor billigere at producere.

Ikke forstået.

Stort set alle laptops benytter, som jeg skrev ovenfor, 18,5-20 V, så der er kun én spænding iht. USB-C (20 V). Det er kun Qualcomm's Quick Charge 3.0, der har mulighed for finjustering af spændingen i step af 200 mV; men Quick Charge kommer næppe til at sætte standarden, da den kun findes på ganske få Android mobiltelefoner.

Laptop'en bliver først billigere og mindre klodset, når der ikke længere skal medleveres en lader, men bare en ledning, og det sker ikke før, vi får et 20 V net!

  • 2
  • 0

Ethernet og snart også antennen er for længst overhalet af WiFi og streaming.

Der er jeg så ikke helt enig med dig, da æterforureningen efterhånden er blevet så massiv, af WiFi nogle steder er nærmest ubrugeligt.

Så det kan give rigtig god mening stadig at bibeholde gigabit ethernettet i ens installation, men flow-tv er klart på vej til at dø på bekostning af streaming.

Du mangler stadig at svare på, hvad man skal med 24 ben, når man kun har brug for 2 (uden kommunikation) eller 3.

Man kan for den sags skyld godt nøjes med to ledere, selv om man skal have kommunikation, da det er så dejlig let at overlejre et (relativt) højfrekvent signal på en DC leder.

20V har i øvrigt også en anden sidegevinst, da det nogenlunde passer med vedligeholdelsesspændingen for en 18V bly akkumulator.

  • 0
  • 0

Der er jeg så ikke helt enig med dig, da æterforureningen efterhånden er blevet så massiv, af WiFi nogle steder er nærmest ubrugeligt.

Så det kan give rigtig god mening stadig at bibeholde gigabit ethernettet i ens installation, men flow-tv er klart på vej til at dø på bekostning af streaming.

Rigtigt, og jeg er nok også blandt de få, der har ført ethernet rundt til udtag i hele huset, og jeg bruger også Boxer-TV i stedet for streaming; men jeg udtalte mig blot om, hvad langt de fleste (andre) gør i huse i vore dage. Ethernet har også stadig en berettigelse i industrien i form af de talrige industrielle ethernet varianter. Hvis du læser Max-i's hjemmeside vil du også se, at Max-i netop skal ses som et supplement til ethernet og ikke som en erstatning.

Du mangler stadig at svare på, hvad man skal med 24 ben, når man kun har brug for 2 (uden kommunikation) eller 3.

Man kan for den sags skyld godt nøjes med to ledere, selv om man skal have kommunikation, da det er så dejlig let at overlejre et (relativt) højfrekvent signal på en DC leder.

Det er nu ikke så let af mange årsager:

  • LED belysning benytter én eller anden form for PWM eller pulskodemodulation til at dæmpe lyset, og det kræver en afkoblingskondensator over forsyningsspændingen, som vil ødelægge kommunikationen. Det er derfor nødvendigt med en spole (som bør sættes i resonans) til at adskille DC og AC, og det fylder og koster og skal forefindes i alle enheder - også dem, der ikke har behov for kommunikation. Alternativt skal du have en intern kondensator og så lade den med en konstant strøm (høj impedans) fra nettet. Det går med LED belysning, som netop er strømbaseret, og hvor man godt kan acceptere lidt tab; men hvis du også vil drive (frekvensstyrede) motorer til f.eks. vinduesåbning på den måde, bliver tabene for store.

  • Det er meget svært at lave et multimasternet med bitvis busarbitrering (maksimal effektivitet), hvis der benyttes RF. Dermed kan man ikke bare koble aktuatorer, lamper, sensorer og andet til og fra, men skal hele tiden opdatere et centralt styresystem og får desuden meget længere responstid, da alle enheder skal polles eller ind i en token-passing rækkefølge.

  • Det er svært at teste signalintegritet - specielt ved OFDM. Det betyder, at det er meget vanskeligt at garantere en høj pålidelighed til brug i f.eks. industrianlæg, trafiklys, sikkerhedssystemer etc.

  • Det kan være vanskeligt at fastholde en 100% balance i et uskærmet lavvoltsnet i et hus, da det bl.a. er hensigtsmæssigt, at 0V er jordet. Hvis du så benytter RF-kommunikaton kan du ikke undgå udstråling på høje frekvenser. Det er også et problem med kommunikation på 230 V nettet. Det virker måske, men det støjer.

  • Hastigheden er relativ lav.

Efterhånden er vores hjem blevet til rene støjhelveder med alle de konvertere og radiosendere. I weekenden brokkede min kone sig over, at musen på hendes laptop ikke virkede, når hun tændte for laderen til laptop'en. Det problem fjernede jeg ved at trække ladeledningen langt væk fra musemodtageren. I fremtiden bliver det bare værre og værre med alt det switchmodestøj og enheder, det skal snakke i munden på hinanden i de licensfrie bånd - med mindre man benytter en trådet multimasterkommunikation, og skal man alligevel trække 2 relativt tykke ledere rundt, bliver kablet ikke meget tykkere eller dyrere af en 3. leder. Det svarer jo til dagens krav om jord i stikkontakterne og altså 3 ledere i stedet for 2. Det er der ikke mange, der har brokket sig over; men jeg er da helt enig - 2 ledere ville være langt at foretrække, og jeg har da også brugt meget lang tid på at se, om det dog ikke var muligt; men ovenstående problemer har hidtil blokkeret for en sådan løsning.

20V har i øvrigt også en anden sidegevinst, da det nogenlunde passer med vedligeholdelsesspændingen for en 18V bly akkumulator.

Rigtigt, 20 V (18-V batteri) er den eneste spænding, hvor ladespændingen (21-21,6 V) for 9 blyceller svarer præcis til 5 Li-ion celler. Ved både 12 V og 24 V passer det ikke med heltal.

  • 2
  • 0

PS. Jeg glemte lige et meget vigtigt punkt:

  • Ved enhver form for ikke-trådet kommunikation er det nødvendigt med stærk kryptering og lignende for at skabe den nødvendige sikkerhed. Det gør det nødvendigt med en CPU, hvilket gør en IC løsning langt mere kompliceret og dyrere (skal være et SoC og kræver måske licens), og gør det uhyre svært at få systemet sikkerhedsgodkendt, da software ikke er nær så forudsigeligt som dedikeret hardware, og kravene i IEC 61508 derfor er 10 gange højere. Én af grundidéerne i Max-i er netop, at langt størsteparten af alle funktioner incl. den avancerede LED styring etc. udføres i ren hardware, så der ikke er nogen software til at gå ned eller overtages af hackere.

Godt nok er power-line kommunikation ikke radiobaseret; men pga. den uundgåelige ubalance kan signalerne alligevel let opsnappes.

  • 2
  • 0

Hvordan med varmeudvikling kontra effekt med sådan noget lavspænding.

Hvor mange ampere forventes det er en sådan 20v forsyning i huset skal levere? Det bliver vel til væsentligt mange, medmindre man kun har en ide om at koble den i loftet og til ens småting og så alligevel skal have 230v enheder.

Skulle man så have sin PC sluttet til 20v? Hvis den sluger 500 watt er det 25 ampere kun til sin PC.

Hvad med spændingsfald over kablet? Vil spændingen være så præcis i hele husstanden, at der ikke skal benyttes spændingsregulatorer i hver enkelt enhed? For det lyder jo til at en ministrømforsyning måske helt kan erstatte spændingsregulatorer, og så er det jo også et komponent man sparer i mange enheder.
Spændingsregulatorer har jo et direkte strømtab, mon ikke en ministrømforsyning ikke har dette strømtab og er mere energieffektive?
Er ministrømforsyningerne alsidig, regulerbar, og præcis nok til at de direkte kan erstatte spændingsregulatorer?

Jeg tvivler på 20v kan leveres så korrekt at det ikke stadig skal reguleres ned. Det skal også levere ved eventuelle belastninger over nettet, og derfor skal der benyttes kondensatorer til stabilisering af både strøm og spænding.

Jeg har ikke vildt meget.... erfaring med hvad en switch mode/mini strømforsyning kan og hvordan de er bygget. Men regulerer de automatisk til præcis udgangsspænding med variabel (støj på) indgangsspænding, er det jo en kæmpe fordel.

  • 0
  • 0

Og den der med at vedligeholdelsesspænding på bly batterier med en fast spænding, går skutte i det 20 århundrede. Helt ned til 0,05 v forkert ladespænding giver corrission på blybatterier.
Forskelligeheden i bly batterityper er så stor at der skulle udarbejdes en standard til alt, og man kan derfor ikke benytte fordelene der er indviduelt ved de forskellige typer.
Våd batterier er også den klart bedste type bly batteri, men den kræver equaliserings lade process med intelligent lader.
Float 20v vil ikke kunne levere acceptabel opladning af blybatterier.

  • 0
  • 0

Netop det at en bil har en irregulær ladespænding kan vedligeholde blybatterierne. Vådbatterier har slet ikke noget imod eventuelle høje ladespændinger i korte perioder, det samme er kun lavere gældene ved AGM gel typerne. Netop derfor er det du kalder "at voldtage" samtidig en vedligeholdelse af blybatteriet.

En forkert fast float charge uden trickle charge vil skabe korrision på batteriets plader.

Der benyttes ikke længere CV ved intelligente blybatteriladere, som vil være det at en 20v husinstallation vil være, altså CV. Det er dog optimalt at lade lithium med CCCV.

  • 0
  • 0

-"Det er jo useriøst - hvem har en PC der sluger 500W?"-

Highend gaming pc'er kommer der opad. Dem med dobbelt grafikkort ligger over 500w. Drengene derhjemme har ofte tre midrange pc'er kørende samtidigt når de har venner med hjem for at spille. Tror kun de trækker et par hundrede W pr. stk.

  • 0
  • 0

Hvordan med varmeudvikling kontra effekt med sådan noget lavspænding.

Varmeudvikling og effektafsættelse afhænger af strømmen og kabelmodstanden og er derfor uafhængig af spændingen.

Hvor mange ampere forventes det er en sådan 20v forsyning i huset skal levere? Det bliver vel til væsentligt mange, medmindre man kun har en ide om at koble den i loftet og til ens småting og så alligevel skal have 230v enheder.

Ved 4 mm2 kabler i en ringstruktur, hvor man kan tilfører strøm fra begge ender (2 x 20 A), er det muligt med 800 W. Bruges industrielle 5 x 4 mm2 fladkabler f.eks. Wago eller Wieland, er det realistisk med op til 1500 W.

Skulle man så have sin PC sluttet til 20v? Hvis den sluger 500 watt er det 25 ampere kun til sin PC.

Alt over 100 W (Limited Power Source) skal tilsluttes 230 V nettet. 20 Vdc skal absolut ikke erstatte dette net, men supplere det, hvor det er mest hensigtsmæssigt. Det gælder f.eks. stort set alt, hvad der drives fra loftet bortset fra emhætten så som LED belysning, diverse alarmsensorer, røgmeldere, vinduesåbnere etc. Faktisk er dagens LED belysning langt fra så "grøn", som man hævder, for der bruges meget store ressourcer til fabrikation og ikke mindst bortskaffelse af elektronikken til konverteren med tilhørende epoxyprint. Se lige hvad der f.eks. findes inden i en styrbar LED pære fra Ikea: https://www.youtube.com/watch?v=VyontujhUF... . Verden er ved at drukne i plastik og elektronikaffald. Med et 20 V net behøves kun LED assembly (aluminiumsprint), som er langt lettere at genanvende (kan bare smeltes).

Hvad med spændingsfald over kablet? Vil spændingen være så præcis i hele husstanden, at der ikke skal benyttes spændingsregulatorer i hver enkelt enhed? For det lyder jo til at en ministrømforsyning måske helt kan erstatte spændingsregulatorer, og så er det jo også et komponent man sparer i mange enheder.
Spændingsregulatorer har jo et direkte strømtab, mon ikke en ministrømforsyning ikke har dette strømtab og er mere energieffektive?
Er ministrømforsyningerne alsidig, regulerbar, og præcis nok til at de direkte kan erstatte spændingsregulatorer?

Jeg tvivler på 20v kan leveres så korrekt at det ikke stadig skal reguleres ned. Det skal også levere ved eventuelle belastninger over nettet, og derfor skal der benyttes kondensatorer til stabilisering af både strøm og spænding.

Et 20 Vdc net drives langt mest hensigtsmæssigt fra et 18-V batteri med lader, hvorved spændingen kan variere fra 14,4 V til 21,6 V. På den måde undgår man, at man skal have en strømforsyning på måske 1 kW til at køre stort set ubelastet om natten, hvorved virkningsgraden vil blive særdeles lav, og den vil udsende en irriterende akustisk støj, da den starter og stopper hele tiden. Desuden får man selvfølgelig backup og slipper af med en masse elektrolytkondensatorer med lav levetid, og man kan udnytte den fremragende transientbeskyttelse i batteriet, der skyldes den meget lave indre modstand og meget store kapacitet i størrelsesordenen 1 F pr. 100 At.

Det meget store spændingsområde er ikke så stort et problem i praksis, for det meste elektronik benytter alligevel 5 V, 3,3 V eller endnu lavere spændinger internt og har derfor i forvejen en switch-mode konverter indbygget, og ved LED belysning kan man bare bypasse én ud af 5 seriekoblede LED ved meget lave spændinger. Når man ikke længere har glødelamper at tage hensyn til, er problemet ikke så stort; men iøvrigt heller ikke værre end det er i en bil, der er opbygget på præcis samme måde.

  • 0
  • 0

Der benyttes ikke længere CV ved intelligente blybatteriladere, som vil være det at en 20v husinstallation vil være, altså CV. Det er dog optimalt at lade lithium med CCCV.

Ouch sådan en 600 watt over samme 20v kabel. Der skal jo trækkes jernbaneskinner og ikke kabler.

Se mine svar ovenfor. 4 mm2 er nok til 800 W, så det er ikke så slemt, og du kan gøre laderen til 18-V batteriet lige så intelligent, som du ønsker. Den drives enten fra 230 Vac eller fra solceller.

  • 0
  • 0

Det er meget svært at lave et multimasternet med bitvis busarbitrering (maksimal effektivitet), hvis der benyttes RF.


Ved RF er det ofte over store afstande, og det medfører forsinkelse og tab. Det er intet problem med bitvis busarbitering ved RF - men du skal huske der ved store afstande er forsinkelse og tab - hvilket også kan bruges konstruktivt, så du kan køre med flere net på samme frekvens.

Bitvis busarbitering ved RF hedder "kollisioner". På den måde, kan man tyvstarte på at sende data, og derved opnå den tilgængelige båndbredde anvendes effektivt, hvis der ikke er en kollision. Så det er faktisk mere effektivt, end ved et netværk, hvor du f.eks. trækker til lav - her bliver du nød til at vente på samme forsinkelse, da din værdi skal udbrede sig i netværket, og netværket er "død" i din arbiteringsperiode, fordi du ikke sender data.

Kollisioner svarer helt til logisk or. Fordelen ved at bruge kollisioner, er at du ikke har samme dødtid, som når du anvender logisk or.

Typisk vil et netværk fungere sådan, at den tid som arbiteringen tager, afhænger af antallet af samtidige nodes der forsøger at få adgang samtidigt. Dette gør, at det bitvis bruges færre bits, hvilket også er mere effektiv end former for arbitrering, hvor der bruges et fixed antal logiske bits.

Delays og kollisioner giver samlet binær arbiteriing, hvor du kommer til efter enten prioritet eller rækkefølge, som du har defineret.

Metoden svarer helt til binær arbitrering, og du starter med mest betydende bit. Antages f.eks. at hver enhed har en intern nummer, så kan vi starte ved højst betydende bit. Opstår en kollision, så vil den, der har højeste prioritet fortsætte (f.eks. har et logisk 1 forrest) blive ved at sende mens den med lavere prioritet (f.eks. et logisk 0 forrest i den interne nummer) kobler sig fra. Herefter fortsætte til næste bit osv. Når der ikke er flere konflikter, så vil pakken automatisk komme igennem. Antallet af arbitreringer - altså bits der bruges på arbitreringer - er dermed log2 til antallet af computere, der søger at komme på samtidigt, forudsat at numrene computerne har er helt tilfældige. For at sikre sig dette, søger man ofte at lave dem med tilfældighedsgeneratorer. Da man gerne vil have, computerne alle får adgang, laver man det ofte sådan, at computerne sætter sig selv på venteliste, når de får lov at komme på. På den måde, indgår en computer der har fået lov at overføre data, ikke mere i det antal der forsøger at få adgang. Først, når alle har fået adgang (en større pause i datatransmissionen), så vil computerne reaktivere sig, så de får lov at komme på. Denne metode, kan f.eks. bruges til at styre båndbredder med fra computerne, så alle kan få garanteret båndbredder. Da computerne kommer til afhængigt af deres nummer, så er prioritering også muligt, og det vil ofte også anvendes.

  • 0
  • 2

Ved RF er det ofte over store afstande, og det medfører forsinkelse og tab.

Det behøver du ikke at belære mig om. Jeg har arbejdet med multimasternet baseret på bitvis busarbitrering i 35 år.

Det er intet problem med bitvis busarbitering ved RF

Jo, der er, for du kan ikke bare addere signaler sammen, når de er moduleret ind på en bærebølge, med mindre du bruger CW (AM), og da slet ikke, hvis du benytter OFDM.

Bitvis busarbitering ved RF hedder "kollisioner".
...
Kollisioner svarer helt til logisk or. Fordelen ved at bruge kollisioner, er at du ikke har samme dødtid, som når du anvender logisk or.

Kollisioner opstår, når 2 eller flere enheder ønsker at kommunikere samtidig. Hvor er forskellen mellem baseband og RF, og hvor kommer en dødtid ind i billedet?

På den måde, kan man tyvstarte på at sende data

Vel kan man ej, for man har ikke styr på, hvornår de enkelte enheder begynder at sende. Grundidéen ved bitvis busarbitrering er netop, at man ikke spilder tid med veldefinerede timeslots og dermed ikke har nogen tidssynkronisering.

Typisk vil et netværk fungere sådan, at den tid som arbiteringen tager, afhænger af antallet af samtidige nodes der forsøger at få adgang samtidigt. Dette gør, at det bitvis bruges færre bits, hvilket også er mere effektiv end former for arbitrering, hvor der bruges et fixed antal logiske bits.

Vrøvl. Arbitreringstiden er konstant uanset antallet af enheder og antallet af enheder, der ønsker access, da du jo ikke kan vide, hvilken bit arbitreringen foregår på, så man er altid nødt til at udsende samtlige bit - også fordi de samtidig udgør værdiens identifier.

Delays og kollisioner giver samlet binær arbiteriing, hvor du kommer til efter enten prioritet eller rækkefølge, som du har defineret.

Ikke forstået.

Metoden svarer helt til binær arbitrering, og du starter med mest betydende bit. Antages f.eks. at hver enhed har en intern nummer, så kan vi starte ved højst betydende bit. Opstår en kollision, så vil den, der har højeste prioritet fortsætte (f.eks. har et logisk 1 forrest) blive ved at sende mens den med lavere prioritet (f.eks. et logisk 0 forrest i den interne nummer) kobler sig fra. Herefter fortsætte til næste bit osv. Når der ikke er flere konflikter, så vil pakken automatisk komme igennem.

Så langt har du ret.

Antallet af arbitreringer - altså bits der bruges på arbitreringer - er dermed log2 til antallet af computere, der søger at komme på samtidigt, forudsat at numrene computerne har er helt tilfældige.

Hvad vil du bruge det tal til? Før sidste bit af identifieren er udsendt, ved du som skrevet ovenfor ikke, om en anden enhed vinder. Der kan sagtens være match på f.eks. de første 30 bit af en 31-bit identifier og så differens på den sidste.

For at sikre sig dette, søger man ofte at lave dem med tilfældighedsgeneratorer.

Vrøvl igen. Identifieren bruges, som navnet siger, samtidig til identifikation af den udsendte værdi, så den genereres absolut ikke af en tilfældighedsgenerator.

Da man gerne vil have, computerne alle får adgang, laver man det ofte sådan, at computerne sætter sig selv på venteliste, når de får lov at komme på.

Vrøvl igen. Man vil dog typisk undlade at udsende værdier, der svarer til resettilstanden, for at undgå en voldsom belastning med en masse kollisioner under opstart af et net.

På den måde, indgår en computer der har fået lov at overføre data, ikke mere i det antal der forsøger at få adgang.

Jo det gør den; men i f.eks. Max-i får den lavere prioritet, så evt. nye data fra den enhed først kommer igennem, hvis der ikke er andre, der har noget at sende med højere prioritet. Det kaldes "babbling idiot protection".

Først, når alle har fået adgang (en større pause i datatransmissionen), så vil computerne reaktivere sig, så de får lov at komme på.

Hvorfor i alverden skulle man spilde tid på en pause?

Måske skulle du undlade at udtale dig om noget, som du helt klart ikke har en pind forstand på?

  • 0
  • 0

Se lige hvad der f.eks. findes inden i en styrbar LED pære fra Ikea: https://www.youtube.com/watch?v=VyontujhUF... . Verden er ved at drukne i plastik og elektronikaffald

Så længe det er elektronikken der er det svageste led i LED (lysdiode)pærerne, hjælper det ikke noget at lave en ekstern forsyning. Der skal alligevel være reguleringselektronik i hver enkelt lampe, og det kræver nok lige så meget elektronik, som at itegrere det med lampens 230VAC til lampeforsyning.
Især kondensatorerne til udglatning af det ensrettede 230V, holder ikke. 20VDC fra en fælles DC forsyning, er IKKE en ren 20VDC når vi når til den anden ende af huset, hvor der er en højfrekvent belastning på. Ledningerne virker som spoler ved switch mode frekvens.

  • 0
  • 0

Så længe det er elektronikken der er det svageste led i LED (lysdiode)pærerne, hjælper det ikke noget at lave en ekstern forsyning. Der skal alligevel være reguleringselektronik i hver enkelt lampe, og det kræver nok lige så meget elektronik, som at itegrere det med lampens 230VAC til lampeforsyning.

Nej, slet ikke. Der kræves kun én lille 16-benet IC til kommunikation og bl.a. meget avanceret LED styring, en lille strømgenerator i f.eks. et 3-benet transistorhus pr. farve (op til 5 farver for Max-i - RGBWA eller RGBAC) og et par keramiske afkoblingskondensatorer på tilsammen under 4 uF ved LED strømme op til et par hundrede mA. Det kan alt sammen være på LED-assembly aluminiumsprintet sammen med selve LED'erne.

Især kondensatorerne til udglatning af det ensrettede 230V, holder ikke.

Nej, og netop derfor skal man af med dem - og det gælder også hovedforsyningen. Bl.a. af den årsag tænkes nettet drevet fra et batteri, som så samtidig fungerer som udgangskondensator i en buck switch-mode lader. Så er man fuldstændig fri for elektrolytter i systemet bortset fra enheder, der switcher store strømme ved lave frekvenser.

20VDC fra en fælles DC forsyning, er IKKE en ren 20VDC når vi når til den anden ende af huset, hvor der er en højfrekvent belastning på. Ledningerne virker som spoler ved switch mode frekvens.

Ja, men det problem klarer afkoblingskondensatorerne, så der er stadig (næsten) hel ren DC overalt.

Det er rigtigt, at hvis man prøver at switche uden afkoblingskondensatorer over de enkelte enheder, ringer det hele ad pommern til, og da den karakteristiske impedans for forsyningslederne typisk er 100-150 ohm, skal der ikke mere end 160 mA pulsstrøm til, før man når ned på 0 V. Det duer slet ikke.

Max-i anvender af denne årsag ikke traditionel pulsbreddemodulation (PWM) til styring af LED niveau, men pulskodemodulation, hvor alt deles op i pulser af kun 1,25 us. Med så korte pulser rækker få uF som afkoblingskondensatorer selv ved relativt store LED strømme, og man slipper også af med flimmer og får længere levetid af LED'erne, da de ikke kan nå at stresses ved termisk udvidelse og sammentrækning på de meget korte tider.

  • 2
  • 0

Her tænker jeg på ,hvis den eksterne forsyning er af lige så dårlig holdbarhed.

Der er netop én af fordelene ved et lavvoltsnet - man kan lave den eller de centrale strømforsyninger i en ordentlig industrikvalitet og dermed reducere bl.a. brandrisikoen, og man kan yderligere anbringe forsyningen et brandsikkert sted i huset.

Med den nuværende løsning med 230 V konvertere får man massevis af elektronik i den billigst tænkelige kineserkvalitet spredt i hele huset. Jeg har set en hel masse af disse ladere og strømforsyninger samlet i en fletspand med en pude over, så de ikke skæmmede - og det i et stråtækt hus!

  • 2
  • 0

Når vi tænker på, at der skal bruges 12 gange så meget kobber for at overføre effekt ved 20V, end der skal bruges ved 230V


Ja, hvis du er tilfreds med samme spændingstab i kablet på bekostning af et 12 gange større effekttab.

Hvis du vil have samme effekttab i kablet, må det nærmere være 12² = 144 gange.

(Med forbehold for, at 12 ikke helt er 11,5, og at vekselspænding opfører sig anderledes end jævnspænding.)

  • 1
  • 0

Re: Konservatisme

Ved RF er det ofte over store afstande, og det medfører forsinkelse og tab.  

Det behøver du ikke at belære mig om. Jeg har arbejdet med multimasternet baseret på bitvis busarbitrering i 35 år.

Det er intet problem med bitvis busarbitering ved RF  

Jo, der er, for du kan ikke bare addere signaler sammen, når de er moduleret ind på en bærebølge, med mindre du bruger CW (AM), og da slet ikke, hvis du benytter OFDM.

Bitvis busarbitering ved RF hedder "kollisioner".    
...    
Kollisioner svarer helt til logisk or. Fordelen ved at bruge kollisioner, er at du ikke har samme dødtid, som når du anvender logisk or.  

Kollisioner opstår, når 2 eller flere enheder ønsker at kommunikere samtidig. Hvor er forskellen mellem baseband og RF, og hvor kommer en dødtid ind i billedet?

På den måde, kan man tyvstarte på at sende data  

Vel kan man ej, for man har ikke styr på, hvornår de enkelte enheder begynder at sende. Grundidéen ved bitvis busarbitrering er netop, at man ikke spilder tid med veldefinerede timeslots og dermed ikke har nogen tidssynkronisering.

Typisk vil et netværk fungere sådan, at den tid som arbiteringen tager, afhænger af antallet af samtidige nodes der forsøger at få adgang samtidigt. Dette gør, at det bitvis bruges færre bits, hvilket også er mere effektiv end former for arbitrering, hvor der bruges et fixed antal logiske bits.  

Vrøvl. Arbitreringstiden er konstant uanset antallet af enheder og antallet af enheder, der ønsker access, da du jo ikke kan vide, hvilken bit arbitreringen foregår på, så man er altid nødt til at udsende samtlige bit - også fordi de samtidig udgør værdiens identifier.

Delays og kollisioner giver samlet binær arbiteriing, hvor du kommer til efter enten prioritet eller rækkefølge, som du har defineret.  

Ikke forstået.

Metoden svarer helt til binær arbitrering, og du starter med mest betydende bit. Antages f.eks. at hver enhed har en intern nummer, så kan vi starte ved højst betydende bit. Opstår en kollision, så vil den, der har højeste prioritet fortsætte (f.eks. har et logisk 1 forrest) blive ved at sende mens den med lavere prioritet (f.eks. et logisk 0 forrest i den interne nummer) kobler sig fra. Herefter fortsætte til næste bit osv. Når der ikke er flere konflikter, så vil pakken automatisk komme igennem.  

Så langt har du ret.

Antallet af arbitreringer - altså bits der bruges på arbitreringer - er dermed log2 til antallet af computere, der søger at komme på samtidigt, forudsat at numrene computerne har er helt tilfældige.  

Hvad vil du bruge det tal til? Før sidste bit af identifieren er udsendt, ved du som skrevet ovenfor ikke, om en anden enhed vinder. Der kan sagtens være match på f.eks. de første 30 bit af en 31-bit identifier og så differens på den sidste.

For at sikre sig dette, søger man ofte at lave dem med tilfældighedsgeneratorer.  

Vrøvl igen. Identifieren bruges, som navnet siger, samtidig til identifikation af den udsendte værdi, så den genereres absolut ikke af en tilfældighedsgenerator.

Da man gerne vil have, computerne alle får adgang, laver man det ofte sådan, at computerne sætter sig selv på venteliste, når de får lov at komme på.  

Vrøvl igen. Man vil dog typisk undlade at udsende værdier, der svarer til resettilstanden, for at undgå en voldsom belastning med en masse kollisioner under opstart af et net.

På den måde, indgår en computer der har fået lov at overføre data, ikke mere i det antal der forsøger at få adgang.  

Jo det gør den; men i f.eks. Max-i får den lavere prioritet, så evt. nye data fra den enhed først kommer igennem, hvis der ikke er andre, der har noget at sende med højere prioritet. Det kaldes "babbling idiot protection".

Først, når alle har fået adgang (en større pause i datatransmissionen), så vil computerne reaktivere sig, så de får lov at komme på.  

Hvorfor i alverden skulle man spilde tid på en pause?

Måske skulle du undlade at udtale dig om noget, som du helt klart ikke har en pind forstand på?


Måske skulle du undlade at udtale dig om noget, som du ikke har en pind forstand på?
Det virker af dit svar, som om du overhovedet intet forstår af det jeg skriver.

1: Er vi enige om, at en kollision, er det samme som logisk or, og at du ligeså godt kan bruge kollisioner som logisk or ved at wire signalerne sammen?

2: Er vi enige om, at hvis der ikke er kollisioner, så bruges INGEN tid på arbitrering? Altså, ingen - og ikke en fast tid.

Metoden når du bruger kollisioner, er meget bedre end ved bitvis arbitrering:

a) Ved bitvis arbitrering bruger du ofte et fast antal bits - f.eks. 8 eller 16 bits. Dette muliggør op til henholdsvis 256 eller 65536 enheder som arbitreres samtidigt.

b) Ved kollisioner bruges ikke et fast antal bits, men kun det antal bits, som er nødvendigt. Altså, arbitreringen er overstået, efter f.eks. 2 bits, hvis der kun er 4 enheder, der forsøger at få adgang samtidigt. Er der kun en enhed, så er der ingen arbitreringstid overhovedet.

Metoden er følgende ved kollisioner. Du bruger et variabelt antal bits til arbitreringen. Hver bit, kan vi i første omgang antage tager en bestemt tid, præcis som ved CAN bussen. I stedet for, at sende konstant 1 eller konstant 0, og wire dem sammen, så begynder vi at sende data af sted - på et millisekund, kan der sendes mange data, hvis vi sender med stor hastighed. Hele pakker. Hvor lang tid der skal bruges afhænger af netværkets størrelse - signalet skal nå at udbrede sig med lysets hastighed, og komme tilbage igen. Dette gælder også f.eks. CAN bussen. Du kan ikke lave bitvis arbitrering, og overskride lyshastigheden. Hastigheden i et kabel, er endog lavere end lysets hastighed.

Der bruges færrest bits (pakker) til arbitrering, hvis vi for hver kollision kobler 50% af. Dette kan vi bedst gøre med en tilfældighedsgenerator. Man bruger helst en tilfældighedsgenerator, fordi at den tillader et uendeligt stort netværk. Der er ikke et begrænset antal bits i en tilfældighedsgenerator.

Opstår således en kollision, så vil 50% blive koblet fra, og forstyrrer ikke efterfølgende. Er der endnu en kollision, så kobles igen 50% fra. Og sådan fortsættes. Heraf ses tydeligt, at den tid det tager, er log2 til antallet af samtidige der forsøger at få adgang.

Hvor der ikke bruges kollisioner, bruges normalt et fast antal bits, og ikke et variabelt antal. Dette gør, at du skal bruge meget længere tid til det, fordi at du hvis der f.eks. er 65536 computere på nettet, altid skal bruge 16 bits, og disse tager 16 gange den tid, som det tager at lave en kollision.

Ydermere, har du den ulempe, at du ikke kan sætte flere computere på. Når du bruger kollisioner, og en tilfældighedsgenerator, til at koble 50% fra, så kan du sætte et uendeligt antal på. Der er ingen øvre grænse.

I nogle tilfælde, vil man sende pakken igen, hvis der opstår en kollision. Det er dog ikke altid nødvendigt. Man kan også lade den der får lov at sende fortsætte med sendingen, uden at starte forfra. Det er så op til modtageren, at fjerne støjen fra kollisionen. Og eventuelt, bede om, at få manglende data sendt igen.

Når en enhed er koblet fra, fordi den har "tabt" i arbitreringen, så går den først tilbage i arbitreringssekvensen, ved næste arbitrering. Altså, når der kommer et "hul" i datastrømmen, og næste sekvens af data sendes.

For at sikre, at alle ikke taler i munden på hinanden, så sænkes prioriteten for alle, der har fået data overført. På den måde, opnås lige tilgang. Dette sker i praksis ved, at dem der har fået en pakke overført, går til en passiv tilstand, og først indgår igen i arbitreringen, når alle er gået i denne tilstand - så vil der ikke blive sendt noget ud på netværket, og opstå en større pause. Herefter starter arbitreringssekvensen forfra.

Afhængigt af, hvordan det laves, så kan man opnå såvel båndbreddestyring, prioritering, osv. som del af protokollen.

Metoden svarer helt til CAN bussens arbitrering bortset fra, at antallet af bits er variabelt, at der ikke er en maksimum antal enheder, at der kun bruges det antal bits der er nødvendigt, og at man i stedet for at sende konstant "1" eller konstant "0", så begynder at sende data ud, og bruger bitten til data.

Kollisioner er wired-or, og der er binær arbitrering i kollisionsbaserede netværk. Det er deterministisk hvis der bruges en fast nummer indbygget i computeren, men normalt bruges en tilfældighedsgenerator, der giver 50% sandsynlighed for "1" og 50% sandsynlighed for "0". Fordi, at man herved får et uendeligt antal bits, kortest mulig arbitreringstid (færrest kollisioner), og fordi det så ikke er nødvendigt at opsætte computeren med tilfældige numre.

Forhold dig venligst til ovenstående, og ikke til det du åbenbart ikke ved omkring RF og kollisioner.

  • 0
  • 2

Du kan i øvrigt også bruge kollisioner i ikke RF netværk, men det kræver at du kan detektere hvis der er to der forsøger at sende samtidigt. Som regel, vil man for at netværket ikke oplades, bruge protokoller så middelspændingen er konstant, og ofte kan der, når signalet kodes, også detekteres kollisioner. Sendes med en ledning til 1 og en anden til 0, kan også detekteres kollisioner.

  • 0
  • 0

For at gøre det simpelt, kan du forestille dig, at du har et netværk hvor både "0" og "1" wires sammen, altså der bruges en ledning til at indikere 0 værdi, og en anden til at indikere 1 værdi. I dette netværk, kan vi detektere kollisioner.

Metoden er nu følgende:
Er netværket frit (du detekterer hverken 0 eller 1), så begynder du bare at sende. Der bruges ikke tid på besværlige protokoller.

1: Er du den eneste, bruges ikke tid på protokoller.

2: Antages at B forsøger at sende når A sender, så sker følgende:
a) B sender ikke, når netværket er optaget, men venter på et hul på mindst en bits længde.
b) Når der kommer et hul, så vil A og B måske begynde at sende samtidigt. Og der detekteres en kollision ved både A og B. Herefter, så afgør den indbyggede tilfældighedsgenerator, der har 50% sandsynlighed for "1" og 50% for "0", om der skal sendes. Fås "0", så vil den pågældende enhed stoppe med at sende. Der er nu flere muligheder. Enten, sender begge igen i munden på hinanden (begge tilfældighedsgeneratorer 1). Den ene får lov (den ene tilfældighedsgenerator 1 og den anden 0). Eller, ingen får lov (begge 0). I det første tilfælde, opstår igen en kollision, og der spørges igen tilfældighedsgeneratoren. I det næste, kobler den ene enhed fra, og detager ikke mere i arbitreringen. Og i sidste tilfælde, får ingen lov at sende, og der ventes på et hul i data på 1 bits længde, hvorefter begge forsøger igen. Da der er 50% der kobler fra for hver, bliver den gennemsnitslige arbitreringstid log2 til antallet af computere der samtidigt forsøger at komme på.

3: Antages 3 computere forsøger at komme på, så er det som ved 2, bortset fra at den gennemsnitslige arbitreringstid er lidt længere. Den er som nævnt log2 til antallet af computere der samtidigt forsøger at komme på.

4: Ovenstående metode har den ulempe, at hvis vi f.eks. har 10 computere der forsøger at komme på, så er der ingen garanti for ligelig tilgang. Vi kan sikre ligelig tilgang, ved at en computer der får lov at overføre data og ikke kobles fra i protokollen, når dens datapakke er sendt, reducerer sin prioritet. Det kan ske, ved at den kræver et større ophold i data end der normalt opstår i arbitreringen. Hvis der i arbitreringen bruges et ophold på 1 bit, før der forsøges at sendes igen efter kollisioner, så er nødvendigt med et ophold på mindst to bits her. Fordelen er, at der bliver mindre snak i munden på hinanden, da dem der får lov at sende går fra i arbitreringen, indtil der kommer en så stor pause, at man ved alle har fået lov at sende deres pakke.

Protokollen kan også forbedres med prioriteter.

Altså, en simpel kollisionsbaseret protokol, hvor der anvendes bitvis OR på både "0" og "1", anvender langt færre bits til arbitrering, end f.eks. CAN bussen. Oftest anvendes ingen. Er der to, der forsøger at sende samtidigt, vil der normalt (50% af tilfældende), blive koblet den ene fra, og det koster kun en bit til arbitreringen (den, som er kollisionen). Sender begge igen (25%), så koster det to bits (to kollisioner). Sender ingen igen (25%), så koster det en kollision, plus et hul på en bit, før at der forsøges igen - altså også to bits. I alt, så er kompleksiteten i gennemsnit log2 til antallet der forsøger at komme på samtidigt.

Opstår en kollision, så vil der normalt kun være meget få bits der går tabt, og de kan korrigeres med fejlkorrektion. Data der går tabt, er normalt i starten, og man kan også vælge at sende data forfra efter en kollision. I tilfælde overfor, hvor vi kun sender en bit for hver kollision, vil man sende data igen. Hvis derimod, at det er et netværk hvor der sendes hurtigt, så kan vi have mange data vi ikke behøver at ignorere - og så løses det med en kombination af fejlkorrektion, og at bede om at få data sendt igen. I højhastighedsnetværk kan der være data for få centimeters kabellængde, og i disse netværk vil der kunne gå mere end en bit tabt, for hver kollision. I netværk, hvor datahastigheden er så lav, at wired or er mulig, vil der kun gå 1-2 bit tabt ved en kollision.

  • 0
  • 0

1: Er vi enige om, at en kollision, er det samme som logisk or, og at du ligeså godt kan bruge kollisioner som logisk or ved at wire signalerne sammen?

Nej, det er vi ikke enige om. Ved en kollision støder to signaler sammen og det kan være destruktivt - som ved biler - eller ikke destruktivt. Wire-or er aldrig destruktiv.

2: Er vi enige om, at hvis der ikke er kollisioner, så bruges INGEN tid på arbitrering? Altså, ingen - og ikke en fast tid.

Nej, det er vi absolut heller ikke enige om, for ingen af de deltagende enheder kan på forhånd vide, om der er andre, der ønsker at komme på. Vi taler altså bit-vis busarbitrering - ikke det gamle ethernetsystem, hvor alle enheder detekterer en kollision og derfor trækker sig og så skal til at rafle om, hvornår de igen må prøve! Den gamle ethernetmetode er destruktiv, det er bit-vis busarbitrering ikke.

Metoden når du bruger kollisioner, er meget bedre end ved bitvis arbitrering:

a) Ved bitvis arbitrering bruger du ofte et fast antal bits - f.eks. 8 eller 16 bits. Dette muliggør op til henholdsvis 256 eller 65536 enheder som arbitreres samtidigt.

Nej, for identifieren dvs. navnet på værdien skal jo udsendes alligevel. Derfor spildes der ingen tid.

b) Ved kollisioner bruges ikke et fast antal bits, men kun det antal bits, som er nødvendigt. Altså, arbitreringen er overstået, efter f.eks. 2 bits, hvis der kun er 4 enheder, der forsøger at få adgang samtidigt. Er der kun en enhed, så er der ingen arbitreringstid overhovedet.

Metoden er følgende ved kollisioner. Du bruger et variabelt antal bits til arbitreringen. Hver bit, kan vi i første omgang antage tager en bestemt tid, præcis som ved CAN bussen. I stedet for, at sende konstant 1 eller konstant 0, og wire dem sammen, så begynder vi at sende data af sted - på et millisekund, kan der sendes mange data, hvis vi sender med stor hastighed. Hele pakker. Hvor lang tid der skal bruges afhænger af netværkets størrelse - signalet skal nå at udbrede sig med lysets hastighed, og komme tilbage igen. Dette gælder også f.eks. CAN bussen. Du kan ikke lave bitvis arbitrering, og overskride lyshastigheden. Hastigheden i et kabel, er endog lavere end lysets hastighed.

Det er så her, du i mine øjne begynder at vrøvle helt vildt.

For det første aner du ikke, hvor mange enheder, der ønsker at gå på nettet. Derfor ved du heller ikke, hvor mange bit, du behøver. Desuden vil ekstra bit til busarbitrering være ren spild, da du jo alligevel skal udsende identifieren.

Du snakker om millisekunder og nærmest uendelig lyshastighed; men sådan er virkeligheden absolut ikke. Max-i kan overføre op til 15 telegrammer pr. millisekund komplet med busarbitrering på et 35 m langt PE kabel, som har en tidsforsinkelse på 5 ns pr. meter, og det er den tidsforsinkelse, der sætter begrænsningen for, hvor hurtigt bitarbitreringen kan foregå, for der skal jo reserveres tid til propagation delay. I CAN bruges omkring 8/10 af bittiden på det, og samplepunktet er så anbragt mellem de sidste 2/10 af bittiden. I Max-i, som anvender en variabel bitlængde, er det lidt anderledes; men CAN og Max-i har alligevel samme maksimale kabellængde for samme hastighed.

Der bruges færrest bits (pakker) til arbitrering, hvis vi for hver kollision kobler 50% af. Dette kan vi bedst gøre med en tilfældighedsgenerator. Man bruger helst en tilfældighedsgenerator, fordi at den tillader et uendeligt stort netværk. Der er ikke et begrænset antal bits i en tilfældighedsgenerator.

Opstår således en kollision, så vil 50% blive koblet fra, og forstyrrer ikke efterfølgende. Er der endnu en kollision, så kobles igen 50% fra. Og sådan fortsættes. Heraf ses tydeligt, at den tid det tager, er log2 til antallet af samtidige der forsøger at få adgang.

Det system har intet med bitvis busarbitrering at gøre. X-antal enheder starter med at sende. Der detekteres en kollision, så samtlige X enheder trækker sig nu. Kollisionen betyder nemlig, at telegrammet er destrueret, så alle er nødt til at starte forfra.

Nu kan du så rafle om, hvilke enheder, der må forsøge igen. Med en tilfældighedsalgoritme vil det nu være X/2 antal enheder, der forsøger; men hvis der er kollision, er der stadig ikke nogen, der får succes med at sende et brugbart telegram igennem. I næste forsøg er der så X/4 antal enheder plus altså dem, der er kommet til i mellemtiden, fordi de nu har nået at sende, så det faktiske antal er måske X/3. Det er et håbløst system, som spilder en forfærdelig masse tid. Ved bitvis busarbitrering trækker de enkelte enheder sig efterhånden, som de kan konstatere, at der er andre med højere prioritet; men signalet destrueres ikke! Derfor er der én enhed mindre til at prøve næste gang (med høj prioritet). Hvis samtlige 1000 enheder ud af 1000 mulige ønsker acccess, kommer telegrammerne igennem lige så hurtigt, som det er fysisk muligt uden at spilde tid.

Hvor der ikke bruges kollisioner, bruges normalt et fast antal bits, og ikke et variabelt antal. Dette gør, at du skal bruge meget længere tid til det, fordi at du hvis der f.eks. er 65536 computere på nettet, altid skal bruge 16 bits, og disse tager 16 gange den tid, som det tager at lave en kollision.

Ja, men det, du åbenbart ikke har fattet er, at de 16 bit jo ikke er spildt, for det er data (identifieren), der jo alligevel skal udsendes.

Ydermere, har du den ulempe, at du ikke kan sætte flere computere på. Når du bruger kollisioner, og en tilfældighedsgenerator, til at koble 50% fra, så kan du sætte et uendeligt antal på. Der er ingen øvre grænse.

Hvor mange computere vil du have på linjen? En 12 bit identifier, som f.eks. benyttes i Max-i, rækker til 4000 enheder, og mere er ikke fysisk muligt. En 31 bit identifier rækker til 2 milliarder. Den identifier bruges til at lægge et helt nummereringssystem ind i identifieren.

I nogle tilfælde, vil man sende pakken igen, hvis der opstår en kollision. Det er dog ikke altid nødvendigt.

Jo, der er altid nødvendigt, for signalet er destrueret.

Det er så op til modtageren, at fjerne støjen fra kollisionen.

Hvordan gør den det? Den kan ikke gøre andet end at konstatere, at CRC-checken ikke er korrekt.

Metoden svarer helt til CAN bussens arbitrering bortset fra, at antallet af bits er variabelt, at der ikke er en maksimum antal enheder, at der kun bruges det antal bits der er nødvendigt, og at man i stedet for at sende konstant "1" eller konstant "0", så begynder at sende data ud, og bruger bitten til data.

Nej, det svarer absolut ikke til CAN, for CAN benytter ikke-destruktiv bitvis busarbitrering. Det gør kollisionssystemet ikke.

Kollisioner er wired-or

Nej det er absolut ikke wire-or, for wire-or er ikke-destruktiv. Det er kollisioner ikke!

Forhold dig venligst til ovenstående, og ikke til det du åbenbart ikke ved omkring RF og kollisioner.

Du kan lave kollisioner og dermed få telegrammer destrueret med RF; men du kan ikke lave ikke-destruktiv bitvis busarbitrering, med mindre du koder dominerende bit som støj med en snæver båndbredde og vigende bit som intet signal. Du kan ikke bruge en fast frekvens, fordi det giver mulighed for destruktiv interferens og/eller beat-toner mellem signalerne.

  • 0
  • 0

Altså, en simpel kollisionsbaseret protokol, hvor der anvendes bitvis OR på både "0" og "1", anvender langt færre bits til arbitrering, end f.eks. CAN bussen.

Fatter du stadig ikke, at der ikke spildes tid på arbitrering, da data jo alligevel skal overføres.

Opstår en kollision, så vil der normalt kun være meget få bits der går tabt, og de kan korrigeres med fejlkorrektion.

Hvordan ved du, at de kan korrigeres? Typisk vil du kun kunne korrigere én eller maksimalt 2 bit, med mindre du bruger en meget lang checksekvens, og du har ingen garanti for, at det antal ikke er oversteget. Brug af fejlkorrektion nedsætter sikkerheden ganske betydeligt, da du jo begynder at handle på et telegram, som du godt ved er defekt, men hvor du har gættet dig frem til indholdet. Det går ved f.eks. video og lydtransmission, hvor et fejlgæt ikke har nogen alvorlige konsekvenser; men det er fuldstændig uanvendeligt, hvis der kræves høj sikkerhed i f.eks. industrianlæg. Så snart du begynder at benytte fejlkorrektion, er sikkerheden lige så lav som uden nogen check overhovedet, og det er uacceptabelt til mange formål.

Kollisionsmetoden er noget, man benytter på netværk, hvor man ikke kan lave en ikke-destruktiv wire-or - som f.eks. RF; men metoden er meget ineffektiv i tilfælde af mange enheder, der ønsker access, for et sådant netværk kan bare stå og "pumpe" med telegrammer, uden at der kommer noget brugbart igennem. Thick-ethernet, som netop benyttede den metode, kunne af den årsag ikke belastes med mere end ca. 10% af maksimal hastighed, hvor et system som Max-i, der anvender ikke-destruktiv, bitvis busarbitrering, kan belastes med 100%.

Ulempen ved den bitvise busarbitrering er så, at hver bit typisk skal have en længde på minimum 2 x propagation delay i nettet; men i Max-i er det ligegyldigt, for den minimumslængde skal bittene alligevel have afh. den modstandsløse terminering.

Skal man overføre meget lange telegramer og kun har få enheder på nettet, kan man måske med fordel bruge kollisionsmetoden, da den gør det muligt at køre meget hurtigt - dog ikke i den af dig skitserede metode, hvor du bruger enketbit og derfor stadig er afhængig af propagation delay. Thick-ethernet benyttede en DC strøm og målte så spændingen. Var den højere end svarende til strømmen og linjens modstandsterminering, vidste alle, at der måtte være en kollision, og man begyndte derfor at rafle.

Ved feltbussystemer med meget korte telegrammer giver den ikke-destruktive busarbitrering den højest mulige effektivitet, og den sikrer, at netværket er fuldt deterministisk dvs. at et telegram altid kommer igennem inden for en vis tid - uanset om så samtlige enheder ønsker at sende. Det kan du ikke garantere med kollisionsmetoden.

  • 0
  • 0

Opstår en kollision, så vil der normalt kun være meget få bits der går tabt, og de kan korrigeres med fejlkorrektion.

PS. Hvordan ved du, at der i det hele taget er opstået en kollision blandt de første bit?

Modtageren giver blot nogle 0-er og 1-ere fra sig svarende til det, den detekterer fra nettet, så indtil hele telegrammet med checkbits er sendt, kan du ikke konstatere fejl! Først på det tidspunkt kan du derfor begynde at sende igen, så nu har du mistet tid svarende til et helt telegram.

Det er hamrende ineffektivt.

  • 0
  • 0

PPS. En lyttende enhed kan ikke engang requeste et nyt telegram, for den aner jo ikke, om telegrammet var til den. Den kan bare konstatere, at den har modtaget noget uforståeligt garbage fra nettet, som ikke passer med checkbits.

Med kollisionssystemet kan det ikke undgås, at et stort antal telegrammet i nettet bliver ødelagt, og lyttende enheder har dermed kun fejldetekteringen til at undgå, at de foretage en uønsket handling. Det er et rigtig dårligt princip.

Med bitvis busarbitrering vil der stort set aldrig forekomme fejlramte telegrammer, så sandsynligheden for en ulovlig handling er langt mindre, da den er sandsynligheden for, at der opstår fejlramte telegrammer (meget lille), gange sandsynligheden for ikke at detektere fejl (uhyre lille).

  • 0
  • 0

Re: Kollisionsbaseret netværk


Jeg har et program der simulerer et kollisionsbaseret netværk, hvor der er to ledere til henholdsvis 1 og 0, så der kan simuleres kollisioner, og ses når netværket er frit. Der bruges stort set ingen tid til kollisioner, og selvom der er 1 million computere der forsøger at få samtidig adgang, så bruges kun meget få procent af tiden til det - de headerpakker der er i f.eks. can bussen, tager langt længere tid. Det netværk jeg har har ingen headere. Det betyder så til gengæld også at enheden der lytter, selv må finde ud af om pakken er til den.

Det program jeg har nu er mest lavet for debug, og ikke så pænt - jeg vil måske godt lave en pænere, men da jeg har job hen til langt ud på aftenen, så går måske et par dage inden jeg får tid. Jeg kan godt sende den version jeg har nu til dig. Det er skrevet i Pascal, og uden OOP - men, det skulle jo nok være til at forstå for sådan en som dig, da du jo nok godt kan huske da man brugte pascal.

Jeg tror at det er bedre du ser hvordan netværket virker - for jeg tror ikke, at jeg kan forklare det til dig - du har simpelthen lukket ned for det...

I de pakker du laver wired or, går dine bits reelt tabt, fordi du jo or'er dem sammen. Du får derved en prioritetsinformation ud, node nummer eller lign - og du kan jo påstå, at det dermed ikke går noget tabt. Jeg får det samme ud af mine kollisioner.

Mit netværk klarer nemt 1 million computere der snakker i munden på hinanden - og selvom der er en million der forsøger at få adgang samtidigt, er det kun meget få procent af bittene, der bliver brugt til header informationer (wired-or prioritering). Der er ingen øvre grænse for computere der kan bruges samtidigt og forsøge at få adgang samtidigt.

Server baserede netværk, hvor der er en server som styrer, kan naturligvis helt undgå wired-or, kollisioner osv. På mit kollisionsbaserede netværk gælder det også - hvis du vælger at have en server, er der naturligvis aldrig nogen kollisioner. Ved en server/client løsning, er der ikke tab, da de ikke sender i munden på hinanden. Det eneste sted, hvor der kan være tab (kollisioner), er når der er flere servere, der samtidigt forsøger at få adgang til netværket. I dette tilfælde, bliver den nød til at afgøre hvilken server der skal have adgang. Er der to servere der forsøger at få adgang samtidigt, er der et spild på højst 2 bits samlet i kommunikationen, og typisk er på 1 bit. Kun en 1.5 bit skal der bruges i gennemsnit, for at afgøre hvilken server der skal til, når to forsøger at kommunikere samtidigt. Sender de ikke eksakt samtidigt, er der nul bits der bruges i kollisioner.

Så altså - der er ingen kollisioner, ved client/server løsninger. Ved multi-server løsninger, er et overhead på log2(samtidige servere der forsøger at logge på) gange 1.5. Er der 1 mio samtidige servere, der forsøger at få adgang (sende) samtidigt i munden på hinanden, så koster det ca. 32 bits ud af en pakke på f.eks. 256 bits - bruges større pakkestørrelse, er det stadigt kun 32 bits. Det er altså langt mindre, end der typisk bruges på headers. Hvor mange standarder har ikke en 32 bits header til rent fyld? Hvis der er 1 mio computere der søger at få samtidig adgang, og pakkestørrelsen er 2K bit (256 bytes), så er der et tab på højst et par procent. Og hvor ofte ser vi, at 1 mio computere taler i munden på hinanden? Det typiske er 2, og altså et tab på 1.5 bits ud af 2048. Og nul tab, ved klient/server løsning.

  • 0
  • 2

Jeg har et program der simulerer et kollisionsbaseret netværk

Og jeg har er demosystem baseret på bitvis busarbitrering, der virker i praksis :-)

... hvor der er to ledere til henholdsvis 1 og 0, så der kan simuleres kollisioner, og ses når netværket er frit.

Vil du virkelig ofre ekstra kobber for bare at detektere kollisioner? Det betyder dyrere kabler og dobbelt sender og modtager. Hvis man endelig vil bruge 2 linjer, svarer det jo til at sende 2 bit ad gangen, og så har dit netværk kun halv effektivitet af, hvad det kunne have.

Der bruges stort set ingen tid til kollisioner, og selvom der er 1 million computere der forsøger at få samtidig adgang, så bruges kun meget få procent af tiden til det

Hvis jeg har forstået dit system korrekt, så sker der følgende, hvis f.eks. 1000 enheder går på linjen samtidig:

Vha. din tilfældigtalsgenerator slår alle plat og krone. Dem, der slår plat, trækker f.eks. i 0-linjen, og dem, der slår krone, trækker i 1-linjen. Med 1000 enheder vil der være tæt på 500, der trækker i 0-linjen, og 500, der trækker i 1-linjen.

Alle enheder på linjen kan nu se, at både 0 og 1 linjen er aktiveret, så der er en kollision, og alle trækker sig.

Nu reducerer din tilfældighedsalgoritme så antallet af enheder, der har lov til at forsøge til halvdelen = 500. Der er altså nu "kun" ca. 250 0'er og 250 1'er. Der er altså stadig ingen, der kommer igennem, og vi spilder bare tid.

Efterhånden som antallet af enheder falder, stiger sandsynligheden for, at de alle slår enten plat eller krone. Lad os f.eks. sige, at der er 4 enheder tilbage, som alle slår plat og derfor trækker i 0-linjen. Da ingen trækker i 1-linjen, kan samtlige enheder på linjen ikke tro andet, and at kollisionen er opløst.

Hvad gør du nu? Lader alle 4 enheder sende, hvilket næsten med garanti fører til et defekt telegram og endnu mere spildtid, eller kører du et par gange til på karusellen for at forøge sandsynligheden for, at der efterhånden kun er én enhed tilbage, selv om du aldrig kan få 100% garanti for dette?

  • de headerpakker der er i f.eks. can bussen, tager langt længere tid. Det netværk jeg har har ingen headere. Det betyder så til gengæld også at enheden der lytter, selv må finde ud af om pakken er til den.

Og det kan den kun finde ud af ved at kikke i identifieren, som altså også skal udsendes i dit tilfælde. Resultatet er da, at du bruger langt flere bit på busarbitrering en CAN eller Max-i, som benytter den identifier, der jo alligevel skal udsendes.

Jeg kan godt sende den version jeg har nu til dig.

Det behøver du ikke. Alene det, at du vil ofre ekstra kobber til 2 linjer i stedet for én, gør, at jeg aldrig ville anvende princippet.

Desuden begriber jeg stadig ikke, at dit princip skulle give en større effektivitet. Som jeg ser det, har du blot en masse spildtid og en forringet sikkerhed uden at opnå nogen som helst fordele ud over, at du efter kollisionsopløsningen kan sende resten af telegrammet med højere hastighed. Den fordel betaler du imidlertid med et meget stærkt forringet signalforhold som beskrevet i Annex D i Max-i specifikationen.

I de pakker du laver wired or, går dine bits reelt tabt, fordi du jo or'er dem sammen. Du får derved en prioritetsinformation ud, node nummer eller lign - og du kan jo påstå, at det dermed ikke går noget tabt.

Ja, jeg taber kun én eneste bit, som er den, der bruges til "babbling idiot protection" - og det uanset hvor mange enheder, der forsøger at gå på linjen samtidig.

  • 2
  • 0

Nej Carsten. Du forstår det helt forkert. Og der behøver ikke at være to linjer fysisk - det vigtige er, at vi kan detektere om linjen er fri og at vi kan detektere kollisioner. Hvordan det fysiske lag er lavet er ligegyldig. En måde at gøre det på (som jeg simulerer) består af en linje der trækkes lavt ved 1 og en anden der trækkes lavt ved 0 - altså, der sendes differentielt. Trækkes ingen lav, er netværket fri. Trækkes begge linjer lavt, så har vi en kollision.

Jeg har lavet et eksempel, der viser præcist hvad der sendes ud i 4 simple tilfælde. For at gøre det simpelt, viser jeg kun 16 bits pakker.

I eksemplerne gælder følgende notation:
- betyder netværk ubenyttet. c betyder kollision detektet.

Eks 1: En server forsøger at få adgang (f.esk. master/slave):
Server 1, prioritet 1: Data 4A 65
Målt:
-0100101001100101---

Eks 2: To samtidige servere forsøger at få adgang samtidigt!
Server 1, prioritet 1: Data 4A 65
Server 2, prioritet 2: Data 6E 73
Målt:
-01c00101001100101--0110111001110011---

Eks 3: Tre samtidige servere forsøger at få adgang samtidigt.
Server 1, prioritet 1: Data 4A 65
Server 2, prioritet 2: Data 6E 73
Server 3, prioritet 3: Data 4D 61
Server 4, prioritet 4: Data 64 73
Målt:
-01cc00101001100101--01c10111001110011--0100110101100001---

Eks 4: Fire samtidige servere forsøger at få adgang samtidigt!
Server 1, prioritet 1: Data 4A 65
Server 2, prioritet 2: Data 6E 73
Server 3, prioritet 3: Data 4D 61
Server 4, prioritet 4: Data 64 73
Målt:
-01cc00101001100101--01c10111001110011--01c-c00110101100001--0110010001110011---

Bemærk: Der spildes ikke plads på prioriteringsbit. Selvom jeg har et uendeligt antal prioriteter, så bruges ingen plads i protokollen på dem. De fleste protokoller reserverer en ekstra bit til at sige om det er høj eller lav prioritet. Jeg har ikke spildplads til det. Da det i mange tilfælde sendes fra kun en server af gangen, så betyder det, at der spares en bit hver gang, og samlet mange bits.

Hvis du har et hurtigt netværk, hvor der kun er få centimeter mellem hver data på nettet, så virker wired or ikke. Kollisionsbaseret net fungerer. Men, da wired-or ikke fungerer, så går mere end en bit tabt ved kollisioner. Hvor mange, at der går tabt, afhænger af hvor hurtigt du kan sende med wired-or. Hvis du sender f.eks. dobbelt så hurtigt som dette, så går der to bits tabt.

  • 0
  • 1

Hvis jeg har forstået dit system korrekt, så sker der følgende, hvis f.eks. 1000 enheder går på linjen samtidig:

Vha. din tilfældigtalsgenerator slår alle plat og krone. Dem, der slår plat, trækker f.eks. i 0-linjen, og dem, der slår krone, trækker i 1-linjen. Med 1000 enheder vil der være tæt på 500, der trækker i 0-linjen, og 500, der trækker i 1-linjen.

Alle enheder på linjen kan nu se, at både 0 og 1 linjen er aktiveret, så der er en kollision, og alle trækker sig.

Nu reducerer din tilfældighedsalgoritme så antallet af enheder, der har lov til at forsøge til halvdelen = 500. Der er altså nu "kun" ca. 250 0'er og 250 1'er. Der er altså stadig ingen, der kommer igennem, og vi spilder bare tid.

Efterhånden som antallet af enheder falder, stiger sandsynligheden for, at de alle slår enten plat eller krone. Lad os f.eks. sige, at der er 4 enheder tilbage, som alle slår plat og derfor trækker i 0-linjen. Da ingen trækker i 1-linjen, kan samtlige enheder på linjen ikke tro andet, and at kollisionen er opløst.

Hvad gør du nu? Lader alle 4 enheder sende, hvilket næsten med garanti fører til et defekt telegram og endnu mere spildtid, eller kører du et par gange til på karusellen for at forøge sandsynligheden for, at der efterhånden kun er én enhed tilbage, selv om du aldrig kan få 100% garanti for dette?

Der et korrekt, at det funger som du beskriver ved første pakke - men der er ingen problem, at den tror kollisionen er opløst, for den fortsætter med arbitreringen når der senere viser sig, at det var den ikke. Det betyder, at du får den korrekte bitstrøm, når du ser bort fra kollisioner.

Ved de efterfølgende pakker, sker ovenstående ikke. Ved ovenstående skal det forstås sådan, at der er en intern bittæller der tæller igennem et nodenummer som er tilfældig, og hvor øverste bit aflæses først - sendes 1000 pakker, kan vi f.eks. starte med bit 9. Ved de efterfølgende pakker, behøver vi ikke at gentage de første 9 kollisioner, som vi havde i første pakke - dem husker vi. Og bittælleren går i stedet for fra 9 til 0, den omvendte vej op fra 0 til 9. Så hvis vi antager at vi under frasorteringen til sidst får lov at sende en pakke fra en bestemt computer, så vil vi når denne er sendt, have passiveret denne computer så den ikke indgår herefter, men de andre indgår stadigt - der lægges en til bittælleren, og blandt de to der til sidst slog plat og krone, vil den der blev sorteret fra få lov at sende. Var der flere der blev frasorteret, vil disse sende samtidigt, og give anledning til en kollision, hvorefter der gås en bit frem i pointeren der peger på det tilfældige nummer. Hvis vi antager, at kun en blev frasorteret, så vil den ved efterfølgende pakke få lov at sende, uden der er så meget som en kollision. Bitpointeren der peger på det tilfældige node/prioritetsnummer, går således både frem og tilbage i arbitreringssystemet.

Og det kan den kun finde ud af ved at kikke i identifieren, som altså også skal udsendes i dit tilfælde. Resultatet er da, at du bruger langt flere bit på busarbitrering en CAN eller Max-i, som benytter den identifier, der jo alligevel skal udsendes.


I almindelighed kan du ikke bruge identifieren ved arbitreringssekvensen. Du bruger prioriteten. Det du har behov for at oplyse i pakken er destinationen. Og det har du også i dit system. Den du skriver til, behøver ikke nødvendigvis at kende identiteten fra dem som sender data til den - det har den kun, hvis den skal skrive data retur.

Desuden begriber jeg stadig ikke, at dit princip skulle give en større effektivitet. Som jeg ser det, har du blot en masse spildtid og en forringet sikkerhed uden at opnå nogen som helst fordele ud over, at du efter kollisionsopløsningen kan sende resten af telegrammet med højere hastighed. Den fordel betaler du imidlertid med et meget stærkt forringet signalforhold som beskrevet i Annex D i Max-i specifikationen.

Jeg vil ikke påstå at mit netværk er bedre - det er mere kompliceret, det anvender kollisioner i stedet for wired-or, og effektiviteten er ikke væsentlig bedre. I nogle tilfælde, kan diskuteres om den er dårligere.

Det vi kommer fra, er om man kan anvende kollisioner i stedet for wired-or, og opnå omtrent samme effektivitet i arbitreringssekvensen. Begrundelsen for kollisioner i stedet for wired-or, kommer først når vi sender med så stor datahastighed at wired-or ikke er muligt - altså, når vi kommer til hastigheder, hvor vi måler afstanden mellem pakkerne med en meterstok. Så må wired-or give op, mens kollisionsbaserede netværk stadigt kan laves til at fungere.

Når jeg påstår at kollisionsbaserede netværk er mere effektive - så ligger det netop i det sidste. At du kan bruge dem ved større hastighed, end du kan bruge et wired-or netværk. Et kollisionsbaseret netværk, fungerer selvom du har en afstand på få centimeter mellem hver bit på transmissionslinjen. Da virker wired-or ikke. Du bruger kollisioner i stedet. Det samme gælder, hvis det er RF. Så kan man lave kollisionsbaserede systemer der fungerer, mens wired-or ikke kan bruges. Og anvendes en god algorithme, kan du komme ned på meget få kollisioner, eller helt undgå kollisioner, hvis der ikke er flere servere der forsøger at sende samtidigt.

Jeg mener ikke, at din protokol er dårlig til det den er tiltænkt. Du har ikke behov for super høj hastighed - dette giver måske endog et støjproblem (du kan til gengæld bruge almindelig uskærmet installationsledning i netværket). Og du har tænkt rimeligt over de elektriske forhold som termineringen. Når jeg ikke tror jeg vil anvende din protokol, så er det dels fordi det er urelevant for det jeg er med til at udvikle p.t. og lidt fordi, at der er nogle ting som er i mod min overordnede filosofi. Som jeg tidligere har fortalt dig, så har jeg den opfattelse at målinger og tid hører sammen, og at selve netværk og computere er udenfor tidsdomænet. Dette sætter nogle krav til, at I/O enhederne kan opsamle et signal på et angivet tidspunkt, at de kan tidsstemple et signal der kommer på et vilkårligt tidspunkt (interrupts), og at der kan sættes tidspunkt, på de signaler der sendes ud. Der er simpelthen ingen tid eller ur indbygget i computeren. Det er en filosofi jeg har i forbindelse med realtidsprogrammering, fordi at man derved kan styre både samplingen, og output, ned til nanosekunder eller bedre. Hvis der altid kræves tidsstempling på ethvert signal, er også umuligt at sende noget ud uden tidsinformationer, og holder timingen ikke, så opdages det af I/O - og I/O enhederne kan så rapportere tilbage, at der er timing fejl.

Da jeg for en del år siden arbejde med industriinstallationer, overvejede jeg at udvikle et netværk som dit. Ofte trak man bunker af kabler, og de brugte både masser af kobber, og kostede masser af tid at forbinde. Dog var der ikke tid til det, og jeg fik det aldrig gjort. Når jeg tænker på de behov vi havde dengang, syntes jeg dit netværk rammer godt. Det er på mange måder et godt gennemtænkt netværk. Om det så er billigt nok prismæssigt til at blive en success ved jeg ikke. Jeg tror, at du skal gå efter, at få nogle til at indbygge det som standard, f.eks. i PLC'er. Hvis du skal have de førende PLC producenter til at bruge dit netværk, vil det koste noget benarbejde. Den anden vej rundt, er at få sensorproducenterne til at bruge dit netværk, så der kræves en adapter til dit netværk, når man f.eks. sætter en fotocelle på, eller en analog input. Salgsarbejdet bliver svært, og der er altid nogle producenter, der foretrækker egne protokoller, og hader enhver form for kompatibilitet og standarder - de følger dem kun, fordi at de ved at kunderne kræver det. Og det er så her den sidste mulighed er: Få kunderne til at kræve dit netværk.

  • 0
  • 0

Og der behøver ikke at være to linjer fysisk - det vigtige er, at vi kan detektere om linjen er fri og at vi kan detektere kollisioner. Hvordan det fysiske lag er lavet er ligegyldig. En måde at gøre det på (som jeg simulerer) består af en linje der trækkes lavt ved 1 og en anden der trækkes lavt ved 0 - altså, der sendes differentielt.

Altså 2 linjer! Skrev du ikke lige, at det behøver du ikke?

Du kan da ikke bare ignorere det fysiske lag. Det er det aller vigtigste, for det er ansvarlig for signalintegritet, signal/støj forhold, busarbitrering og lign.

Hvordan vil du fysisk kode dine mindst 3 niveauer på én linje, så du stadig kan lave bitvis busarbitrering? Kan du ikke det, kan det hele jo være lige meget.

Eks 2: To samtidige servere forsøger at få adgang samtidigt!
Server 1, prioritet 1: Data 4A 65
Server 2, prioritet 2: Data 6E 73
Målt:
-01c00101001100101--0110111001110011---

Hvor finder du 4A 65 i det telegram, så det kan dekodes korrekt af modtageren? 1'eren i 4-tallet er jo før kollisionen skete, så den bit kan lige så godt dekodes som 0, så du læser 0A 65.

Beklager, men jeg kan stadig ikke se, hvordan dit system fungerer.

Hvis du har et hurtigt netværk, hvor der kun er få centimeter mellem hver data på nettet, så virker wired or ikke.

Nej, men det gør dit system heller ikke, for du bliver nødt til at tage hensyn til propagation delay, hvis du vil kunne detektere kollision. Hvis f.eks. to enheder går på linjen samtidig fra hver sin ende, tager det jo en tid svarende til propagation delay, før du kan detektere signalet fra den modsatte enhed. Det betyder i praksis, at alle bit, der skal bruges i en bitvis busarbitrering, skal have en minimumslængde på 2 x propagation delay. Det gælder både for CAN og Max-i.

  • 0
  • 0

men der er ingen problem, at den tror kollisionen er opløst, for den fortsætter med arbitreringen når der senere viser sig, at det var den ikke. Det betyder, at du får den korrekte bitstrøm, når du ser bort fra kollisioner.

Den må da tro, at kollisionen er opløst så snart, der ikke samtidig trækkes i både 0 og 1 linjen. Hvis du bare kører videre i praksis, som du åbenbart agter, vil der komme kollisioner, så snart data er forskellige. Hvad gør du så. På det tidspunkt står du jo med en bit, som du ikke ved om er 0 eller 1, så du bliver nødt til at retransmittere.

Ved ovenstående skal det forstås sådan, at der er en intern bittæller der tæller igennem et nodenummer som er tilfældig, og hvor øverste bit aflæses først - sendes 1000 pakker, kan vi f.eks. starte med bit 9. Ved de efterfølgende pakker, behøver vi ikke at gentage de første 9 kollisioner, som vi havde i første pakke - dem husker vi.

Hvordan det? Der er jo ingen, der aner, hvor mange enheder, der går på linjen samtidig, og tallet ændrer sig hele tiden, efterhånden som der kommer nye data at sende.

Om du slår plat og krone hver gang, eller fra starten beregner et tilfældigt tal med f.eks. 10 bit, hvis du maksimalt kan have 1000 enheder på linjen, er da lige meget; men du kan ikke starte ved bit 9, hvis du har 1000 enheder, som forsøger, for antallet kender du ikke.

I almindelighed kan du ikke bruge identifieren ved arbitreringssekvensen.

Vrøvl. Det er jo lige netop det både CAN og Max-i gør!

Det du har behov for at oplyse i pakken er destinationen. Og det har du også i dit system.

Nej, for både CAN og Max-i benytter den geniale publisher/subscriber model, hvor det i princippet er værdien, der får et navn, og ikke enheden, og hvor alle værdier broadcastes og så blot modtages af de enheder, der abonnerer på de pågældende data.

Den du skriver til, behøver ikke nødvendigvis at kende identiteten fra dem som sender data til den - det har den kun, hvis den skal skrive data retur.

Nej, men den skal i publisher/subscriber modellen naturligvis kende identifierne på de værdier, den abonnerer på. Derfor går der ingen bit til spilde bortset fra "babbling idiot" bitten. Telegrammet kommer kun til at bestå af en identifier, data og CRC check. I Max-i spildes der ikke engang tid på at specificere længden af datafeltet - den tages fra telegramlængden, og pga. venstrestilling af data, kan man modtage og anvende data i forskellig opløsning.

Begrundelsen for kollisioner i stedet for wired-or, kommer først når vi sender med så stor datahastighed at wired-or ikke er muligt - altså, når vi kommer til hastigheder, hvor vi måler afstanden mellem pakkerne med en meterstok. Så må wired-or give op, mens kollisionsbaserede netværk stadigt kan laves til at fungere.

Nej, et kollisionsbaserede netværk, som det du beskriver, virker heller ikke under de omstændigheder, for - som jeg har skrevet tidligere - kan du ikke detektere kollision, med mindre hver bit har en længde på minimum 2 x propagation delay mellem enhederne. Det gamle thick-ethernet virkede, for det var baseret på DC-strøm - ikke på bit.

  • 0
  • 0

Artiklen handler om en strømforsyning, men kommentarerne ser ud til at høre til en artikel om kollisionsbaserede netværk.

Det var ikke mig, der bragte det på bane - det var Karsten Pil, der skrev følgende:

som Carsten skrev som kommentar til artiklen om stroemforsyninger i lakridspastil stoerrelse, saa brug dog lavvolt i stedet
https://ing.dk/artikel/nyt-projekt-skal-ud...

Hvorefter Torben Lodberg skrev følgende:

Ja, det er en af hans kæpheste.
Jeg er selv elektronikmand, og har tidligere leget med ideen i mit gamle hus.
Men tanken om alle de problemer, og udgifter, der er forbundet med at ombygge hele huset så man kan bruge lavspænding til nogle ting, og stadig have brug for 230 VAC til andre ting (så som støvsuger, ovn, boremaskine, plæneklipper, gamle oscilloskop, osv) det giver mig en hovedpine.
Og faktum er at verden ikke er ved at skifte til lavspænding!

Når nogen, som Torben, fremfører synspunkter, der kritiserer mine, vil jeg ærlig talt tillade mig at kommentere - uanset om det så er en smule off-topic.

Desuden er det jo ganske relevant at diskutere hvilken vej, fremtiden går. Skal vi bare fortsætte med 230 V konvertere i alle enheder og så trådløs kommunikation til det, der skal være intelligent, eller skal vi erkende, at alle de enheder, en sådan minikonverter kan være relevant i, ville køre langt bedre på lavspænding og samtidig sparer mange ressourcer til produktion og bortskaffelse af alle de konvertere. Verden er ved at drukne i elektronikaffald og elektrisk støj fra switch-mode konvertere og sendere i de licensfrie bånd.

Forskerne mangler "bare lige" at hæve maksimalspændingen fra 80 V til ca. 350 V for deres konverter; men det bliver op ad bakke, da halvlederarealet stiger voldsomt med spændingen, og dermed stiger kapaciteten også - dog ikke helt så meget. Hvis man f.eks. sætter arealet til 1 ved 5 V, bliver det for en typisk halvlederproces ca. 1,7 ved 20 V, 5,7 ved 40 V og 52 ved 100 V, da diffusionen ikke bare behøver at være dybere, men også mere spredt ud (jeg har desværre ikke tal for højere spændinger). Desuden er det jo i praksis stige- og faldetid, det drejer sig om, og ikke frekvens, så det kan ikke undgås, at maksimalfrekvensen alene af den grund nedsættes ca. en faktor 4, når spændingen øges til ca. 350 V.

  • 0
  • 0

Desuden er det jo ganske relevant at diskutere hvilken vej, fremtiden går. Skal vi bare fortsætte med 230 V konvertere i alle enheder og så trådløs kommunikation til det, der skal være intelligent, eller skal vi erkende, at alle de enheder, en sådan minikonverter kan være relevant i, ville køre langt bedre på lavspænding og samtidig sparer mange ressourcer til produktion og bortskaffelse af alle de konvertere. Verden er ved at drukne i elektronikaffald og elektrisk støj fra switch-mode konvertere og sendere i de licensfrie bånd.


Jeg vil godt gentage det, som en tidligere gjorde opmærksom på: Der skal bruges meget mere kobber ved et lavvolt net, og selvom LED pærer bruger mindre strøm, kommer vi hurtigt op på 10A, og skal således bruge kraftigere tråd, end vi behøver idag. Tabet i lederen ved 10A, udgør større procentdel, og et større problem.

Hvad mener du tabet i ledningsnettet er, hvis vi f.eks. trækker 200W i LED lamper ved 20V, og bruger almn. installationskabel? Prøv at regne tabet ud.

  • 0
  • 1

Jeg vil godt gentage det, som en tidligere gjorde opmærksom på: Der skal bruges meget mere kobber ved et lavvolt net, og selvom LED pærer bruger mindre strøm, kommer vi hurtigt op på 10A, og skal således bruge kraftigere tråd, end vi behøver idag. Tabet i lederen ved 10A, udgør større procentdel, og et større problem.

Hvad mener du tabet i ledningsnettet er, hvis vi f.eks. trækker 200W i LED lamper ved 20V, og bruger almn. installationskabel? Prøv at regne tabet ud.

Tabet er omkring det samme som i et tilsvarende 230 V net med samme lysflux og derfor en belastning på ca. 1,4 kW, hvilket er omkring halvdelen af, hvad 230 V nettet må belastes med i kortere perioder (ikke kontinuert)!

En 230 V, 60 W glødepære har et strømforbrug på 0,26 A. En tilsvarende LED med samme lysflux bruger ca. 7 gange mindre effekt og altså 0,43 A ved 20 V.

Et lavvoltnet med kommunikation vil typisk have en C- eller Omega-struktur, som vist på fig. 1.9, side 31 i Max-i specifikationen (v9.1 fra 9/3-2017). En sådan struktur svarer i worst-case punktet til en fordobling af kabelkvadratet, og da man samtidig slipper for de lange punkt-til-punkt forbindelser mellem kontakter og forbrugssteder, vil DC modstanden (R) typisk være omkring 3 gange lavere for samme kabelkvadrat. Tabet i kablingen ved 230 V er altså 0,26^2 x R, og ved 20 V er den 0,43^2 x R / 3. Effekttabet er altså stort set ens i de to systemer, og det effekttab har man kunnet leve med i årevis ved 230 V glødelamper.

Nu er der jo ingen, der kunne drømme om at trække et lavvoltsnet i 1,5 mm2. I praksis vil man med fordel kunne bruge industrielle fladkabler i f.eks. 5 x 4 mm2, som f.eks. Wago Winsta IDC og Wieland gesis NRG, så man får 8 mm2 til strømforsyning. Det giver mulighed for omkring Sqrt(8/1.5) = 2,3 gange mere lys end ved en gammeldags glødelampeinstallation for samme tab og dermed endog mulighed for lidt mere lys, end en 230 V installation med glødelamper i det hele taget vil kunne levere; men kablet er selvfølgelig dyrere. Til gengæld sparer man en masse strømforsyninger og ladere med tilhørende rod af stikkontaktdåser, får langt mindre og lettere genanvendeligt elektronikaffald og får en let og billig mulighed for at drive nettet delvist fra solceller og batterier uden at skulle ofre en dyr 230 Vac inverter.

Når forudsætningerne ændrer sig, er det også på tide at se på, om løsningsmetoden stadig er optimal, og det er den efter min mening ikke efter overgangen til LED belysning og fremkomsten af det store og stærkt stigende antal IoT dimser og ladere og strømforsyninger til alverdens udstyr.

  • 0
  • 0

Effekttabet er altså stort set ens i de to systemer


Nu bad jeg dig jo så at regne det ud i procent... En LED elpære bruger 7 gange mindre - altså betyder samme effekttab 7 gange mere.

Det koster at få trukken sådan et net. En strømforsyning kan sikkert laves til 25 kr. i handlen. Det vil sige, at hvis vi har 20 styk LED pærer, så må den samlede installationspris være højst 400 kr. excl moms - inklusiv 4mm2 kabel til alle 20 lamper, strømforsyningen og løn til en autoriseret stærkstrømsinstallatør.

  • 0
  • 0

Nu bad jeg dig jo så at regne det ud i procent... En LED elpære bruger 7 gange mindre - altså betyder samme effekttab 7 gange mere.

Hvis man regner tabet ud i kr. og ører dvs. i absolut effekttab, vil et 20 V net med LED belysning koste det samme som et 230 V net med glødelamper, hvis der anvendes samme kabelkvadrat og samme lysflux, som mine beregninger viser. Man sparer altså strøm til LED, men ikke tabseffekt. Går man op i kabelkvadrat, er tabet ved LED lavere end ved glødelamper.

Hvis du vil regne i procent, må du tage alle dele med, og her har en lille 230 V konverter til hver eneste lampe som følge af naturlovene betydelig lavere effektivitet end én eller flere store ladere til et batterisystem. Det var netop på det grundlag, at Rambøll i sin tid beregnede, at et 12 V net kunne spare de danske husstande for op mod 1 milliard kr. om året - se https://ing.dk/artikel/ramboll-230-volt-i-... .

Det koster at få trukken sådan et net.

Ja, men det gør det også at trække et traditionelt 230 V net. Et 20 V net bruger dyrere kabler, men da der ikke er nogen punkt-til-punkt forbindelser mellem kontakter og lampesteder, er kabellængden til gengæld meget mindre, og det er hurtigere at installere. Begge net skal installeres af en autoriseret elektriker.

Hertil kommer så batterisystemet med lader til 20 V nettet. Det koster selvfølgelig en del, men man sparer så til gengæld alle de små konvertere i ofte meget tvivlsom kineserkvalitet med tilhørende kaos af stikkontaktdåser og mellemledninger, og vil man have solenergi, er det betydelig billigere at realisere end ved 230 V, hvor man skal ofre en dyr inverter og slås med forskellige afregningstariffer.

En strømforsyning kan sikkert laves til 25 kr. i handlen.

Det får du ikke en 100 W lader til en laptop PC for, og hvis du f.eks. vil have Velux ovenlysvinduer, ville du, hvis Velux understøttede det, spare en strømforsyning med styresystem til omkring 1100 kr. pr. vindue eller solafskærmning. Et 20 V net kan altså bruges til andet end LED belysning.

  • 0
  • 0

Det får du ikke en 100 W lader til en laptop PC for, og hvis du f.eks. vil have Velux ovenlysvinduer, ville du, hvis Velux understøttede det, spare en strømforsyning med styresystem til omkring 1100 kr. pr. vindue eller solafskærmning.


En strømforsyning koster jo ikke i nærheden af det - hvis de ikke kan sælge dem, fordi vi har et 20V net, så skal de jo have pengene ind på vinduerne. Så de bliver 1100 kr. dyrere.

Jeg tror på DTU's ministrømforsyning. Det er den der er fremtiden.

  • 0
  • 2

En strømforsyning koster jo ikke i nærheden af det - hvis de ikke kan sælge dem, fordi vi har et 20V net, så skal de jo have pengene ind på vinduerne. Så de bliver 1100 kr. dyrere.

Vrøvl. Sådan fungerer verden altså ikke, for så kunne Velux ikke konkurrere. Du kan idag købe vinduer, motorer og styring/strømforsyning separat, og det var netop prisen derfra, jeg tog.

Da vi for ca. 12 år siden lavede en meget stor husombygning og monterede Velux ovenlysvinduer, ville det koste 3500 kr. ekstra i datidens priser pr. vindue at få dem elektrisk betjent, så vi valgte at nøjes med håndbetjening - også fordi strømforsyningerne - én til hvert vindue - ikke kunne tåle at sidde ude på loftet, så vi ville skulle trække lange kabler diagonalt fra den ene ende af huset til den anden for at komme ud til bryggerset eller værkstedet, hvor strømforsyningerne kunne monteres. Desuden ville vi skulle ofre standbystrøm kontinuert, selvom vinduerne kun betjenes sjældent.

Et 20 V net kunne bare slå et slag forbi vinduerne, og Velux bruger allerede 18 V motorer, så det ville passe perfekt, og man kunne spare fjernbetjeningerne og betjene hele huset incl. lys fra samme styresystemer som f.eks. smartphones og kontakter på væggen. Desuden vil man jo normalt primært betjene vinduerne, når solen skinner, og man derfor har solenergi til rådighed, hvis man supplerer med solpaneler.

Hvis din pristeori var rigtig, ville vores vinduer have været 3500 kr. dyrere, da Velux jo ikke tjente på elbetjeningen og derfor skulle have pengene ind på anden måde. I så fald havde vi valgt et andet fabrikat.

  • 1
  • 0

Hvis du kan spare 1100 kr. ved at bruge 20V, hvorfor så ikke købe en 120W, 20V strømforsyning til den? Den kan fås for 369 kr.

Jeg tror ikke på idéen. Hvis jeg købte strømforsyninger for det, som det vil koste at lave en sådan installation, så vil jeg have strømforsyninger nok til flere liv.

  • 0
  • 2

Jeg er stadig ikke blevet klog på, om du vil trække dit lavspændingsnet som et supplement til husets 230V net eller i stedet for husets 230V net. Kunne du uddybe det?

Kun som supplement. Alt over 100 W som f.eks. støvsugeren, hårtørreren, komfuret, mikrobølgeovnen, kaffemaskinen, stereoanlægget og den vandkølede gamer-PC på 800 W skal selvfølgelig stadig køre på 230 V (eller 400 V).

Der er imidlertid efterhånden adskillige enheder, der med fordel kan anvende et 20 V net med kommunikation som f.eks.

  • LED belysning i hjemmet både inde og ude.
  • Overvågningskameraer og alarmsensorer til f.eks. tyveri, brand, røg og vand.
  • Tastaturer til adgangskontrol, låsesystemer, alarmsirener og dørklokker.
  • Temperatur-, fugtigheds- og CO2-målere.
  • Vinduesåbnere, solafskærmning og energistyring.
  • Ladere og strømforsyninger til f.eks. laptop PC’er, tablets, mobiltelefoner, kameraer, legetøj, barbermaskiner og elektriske tandbørster.
  • PC periferiudstyr som f.eks. skærme, højtalere og xDLC- og lysledermodemer til internetopkobling (Wi-Fi og Ethernet).
  • AAA mærkede køleskabe og dybfrysere, hvor man ønsker at anvende muligheden for batteribackup og evt. solenergi om sommeren.
  • 1
  • 0

Jeg er stadig ikke blevet klog på, om du vil trække dit lavspændingsnet som et supplement til husets 230V net eller i stedet for husets 230V net. Kunne du uddybe det?

Det skal være tale om to net.

Et stærkt simplificeret 230V net kun ført frem til udvalgte stikkontakter, plus 400V til køkken mv.

Alle lampeudtag skal laves i 20V nettet, som så også bruges til andet ikke effektkrævende udstyr (og den liste er snart ret lang) - det medfører også en drastisk simplificering, end i dag hvor der trækkes kilometervis af 3x1,5 (og i elektrikerens verden findes kun 3x1,5 5x1,5 samt 5x2,5) kabel ud til hvert eneste lampested, selv om der kun sidder en ussel 3W led pære - og så kan den ikke engang styres.

Samtidig kan der reduceres voldsom i antallet af overprisede LK afbrydermateriel mv.

Og dem der så synes de vil skal bruge deres liv på "gaming" på en eller anden 500W radiator må så bare tilslutte denne til en almindelig stikkontakt.

  • 1
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten