1-Wire Topologie
1-Wire Netzwerk Topologien
An einer Stelle im 1-Wire Bussystem wird der Busmaster (Buskoppler oder 1-Wire Controller ) angeschlossen. Dieser stellt die Verbindung zu dem übergeordneten System dar. Diese übergeordnete System kann eine SPS-Steuerung, Smart Home, Smart Building ein Cloud-Dienst sein.
Nach dem Busmaster werden Sie Clients, die Sensoren und Aktoren angeschlossen.
Am Ende des 1-Wire Bussystems sollte ein Busabschluss montiert werden. Wir bieten hierzu ein spezielles Terminierungsmodul, den 1-Wire Term 1 an. Details zu diesem Term 1 Modul wird in einer eigenem eigenen Kapitel beschrieben. Im einfachsten Fall kann ein Widerstand mit einem Wert von 3,3 KOhm - 4,7 KOhm angeschlossen werden. Dieser wird zwischen der 5V Spannung und der Datenleitung angeschlossen.
Linear Topologie
Die Hauptleitung (Strang) erstreckt sich vom Master bis zum am weitest entfernten Slave. Alle dazwischen liegenden Slaves sind entweder direkt am Strang oder über kurze Leitungen, mit einer Länge von max. 3m, angeschlossen.
Abzweig Topologie
Der Aufbau entspricht der Linear-Topologie mit dem Unterschied, dass die Clients (Sensoren und Aktoren) über Leitungen mit einer Länge von mehr als 3m (Abzweig, Stub) am Hauptstrang angeschlossen sind.
Stern oder Baum Topologie
Das Netz teilt sich hier am oder in der Nähe vom Master in mehrere große Stränge auf. Die Slaves sind am Ende oder entlang des jeweiligen Strangs angeschlossen.
Bewertung der Bus-Topologien
1-Wire Terminierung, Reflexionen
Jede Abzweigung verursacht an der Anschlussstelle eine Impedanz-Fehlanpassung. Diese erzeugt unerwünschte Reflexionen auf der Datenleitung, die das Nutzsignal verfälschen oder teilweise auslöschen kann. Je länger ein Abzweig ist, desto stärker treten sie in Erscheinung. Unter diesem Gesichtspunkt betrachtet, schneidet die Stern-Topologie am schlechtesten ab. Die verschiedenen Stränge bilden Äste mit starker Fehlanpassung, die sich gegenseitig ungünstig beeinflussen.
Um das Problem der Reflektionen grundsätzlich anzugehen, empfiehlt sich er Einsatz einer Terminierung am Leitungsende. Wir empfehlen den Einsatz des 1-Wire Term1 Moduls.
Die Stern Topologie oder Baum Topologie ist in der Praxis mit Abstand am schwierigsten in den Griff zu bekommen, jedoch am häufigsten im Einsatz. Durch den Einsatz von Repeater kann diese Topologie entspannt werden, da hier die nachgeschalteten Netzwerkteile vom Hauptstrang elektrisch getrennt werden.
In der Dallas / Maxim Application Note AN148 wird daher ausdrücklich von nicht-geschalteten Stern-Topologien (unswitched star type topologies) abgeraten. In der Praxis ist dies aber wahrscheinlich die am häufigsten vorkommende Topologie. Von uns auch „Kraut und Rüben Topologie“ oder eleganter „Baumstruktur“ genannt.
Die beste Topologie ist die Lineare Topologie, da bei Abzweiglängen unter 3m so gut wie keine Reflexionen auftreten. Bei dieser Topologie wird die höchste Zuverlässigkeit erzielt. Es ist jedoch in der Praxis die am schwierigsten umzusetzende und aufwendigste Installation. Bisher kennen wir nur wenige Kunden, die es geschafft haben, diese Technik konsequent in einem Haus umzusetzen.