Подумал о дешёвой двухпроводной шине для мелкой автоматизации на больших расстояниях.

Придумал простую схему, для передачи данных дёргать двумя GPIO через транзисторные ключи подключенные к высокочастотному трансформатору и таким образом генерировать импульсы с различной частотой. А для приёма данных, подсчитывать число принятых фотодиодом импульсов от светодиода подключенного к шине.

Но возникает проблема. Если кабель неизвестного качества и расстояния неизвестные. И число устройство подключенных на одну шину неизвестно, то для максимально надёжной передачи, нужно напряжение повыше. Но, в сети ведь есть падение напряжения и поэтому непонятно какое конкретно придёт на светодиод, 3 вольта или 50 вольт. Например от одного передатчика придёт 7 вольт, а от другого 40 вольт. А ещё в случае коллизии они могут наложится. А приёмник должен не выйти из строя. А в идеале нужно учесть и всякие проблемы со статическими потенциалами. Я конечно разбираюсь слабо, но что то мне подсказывает что в таких условиях светодиод долго не прослужит.

Нужна какая то простая схема, которая частоту переменного тока частотой несколько килогерц (от 0,3 до 5) и широкого диапазона напряжений, от 3 до 110 вольт преобразует в аналогичное количество открытий полевого транзистора на входном GPIO.

Примечание: Про схему шины с коротким замыканием двух жил знаю, но хочу сделать нечто более универсальное и в теории не требующие запитывания самой шины когда данные не передаются. А ещё что бы через фильтры, поток данных можно было загнать и в сеть переменного тока.

    • torvn77
      link
      fedilink
      arrow-up
      0
      ·
      4 years ago

      Как минимум у тебя нет фильтра для вырезания доминирующего над всем тона 50 гц.

      • rezedent12OP
        link
        fedilink
        arrow-up
        0
        ·
        4 years ago

        Как минимум у тебя нет фильтра для вырезания доминирующего над всем тона 50 гц.

        И он имеет значение при разбросе логических уровней в килогерцы?

        • torvn77
          link
          fedilink
          arrow-up
          0
          ·
          4 years ago

          Конечно имеет, без отфильтрации у тебя будут большие периоды засветки (или отсечения, я не понимаю что делает биполярный транзистор в твоей схеме)

          • rezedent12OP
            link
            fedilink
            arrow-up
            0
            ·
            4 years ago

            Ток ограничивает, хотя как JamesHolden подсказал, он не нужен судя по всему.

            Если ты имеешь ввиду акустический шум на телефонном кабеле, то не сложно сделать сигнал мощнее. Если ты имеешь ввиду передачу данных через электрическую сеть, то да, понадобятся фильтры.

        • JamesHolden
          link
          fedilink
          arrow-up
          0
          ·
          4 years ago

          И он имеет значение при разбросе логических уровней в килогерцы?

          Да, в данном случае как верно заметил @torvn77, у тебя сетевой синус амплитудой 311 вольт просто сам по себе будет на 10 миллисекунд включать светодиод, и поверх него твои импульсы уже влиять не будут.

          • rezedent12OP
            link
            fedilink
            arrow-up
            0
            ·
            4 years ago

            Интересно, сколько таких импульсов в секунду ожидается в типовой квартире? Это вопрос того какого размера должен быть пакет данных и какой тип алгоритма восстановления через избыточность данных выбрать.

            • JamesHolden
              link
              fedilink
              arrow-up
              0
              ·
              4 years ago

              Как то все слишком абстрактно.

              Ты можешь какое-то минимально работающее устройство, или задачу, описать? Тогда можно говорить о реализации, а то пока больше вопросов чем ответов.

              • rezedent12OP
                link
                fedilink
                arrow-up
                0
                ·
                4 years ago

                Создать простой открытый аппаратный стандарт и сделать фреймоворк для написания систем умного дома на произвольных языках программирования. Конечные исполняющие устройства должны быть очень дешёвые, то есть не должна каждая лампочка уметь ходить в интернет. А вся сложная логика должна быть на центральном узле сравнительно высокой вычислительной мощности, типа raspberry pi.

                У системы должна быть независимость от простых глушилок бытовых радиодиапазонов, то есть надёжная связь по дешёвым проводам.

                Это как USB, который имеет успех, потому что в самом начале позволял создавать максимально дешёвые устройства.

                • torvn77
                  link
                  fedilink
                  arrow-up
                  0
                  ·
                  4 years ago

                  фреймоворк для написания систем умного дома на произвольных языках программирования.

                  Тебе лучше избегать этих названий, потому как по закону ты ОБЯЗАН сделать так, чтобы твоя система управлялась исключительно только через внешний сайт с обязательной регистрацией и индентификацией пользователей, о чём можешь прочитать годовалую новость на опеннете.

                    • torvn77
                      link
                      fedilink
                      arrow-up
                      0
                      ·
                      4 years ago

                      Вот так, решили что новый зонд должен сразу принадлежать государству, а не как Виндовс или Андройд частным компаниям(это моя интерпретация и я надеюсь что это так)

                      • JamesHolden
                        link
                        fedilink
                        arrow-up
                        0
                        ·
                        4 years ago

                        Я вообще не понимаю какой идиот придумал умный дом изначально через облако пускать.

                        • torvn77
                          link
                          fedilink
                          arrow-up
                          0
                          ·
                          4 years ago

                          Ну с точки зрения государства это не идеотизм так как позволяет собирать информацию о гражданах

                  • torvn77
                    link
                    fedilink
                    arrow-up
                    0
                    ·
                    edit-2
                    4 years ago

                    Чтоб не быть совсем голословным поискал, на опенете ничего не находится, из всей сети нашлось два упоминания, одно из которых ссылается на другое:
                    Ссылка: https://www.kommersant.ru/doc/3924324

                    Правоохранительные органы должны иметь возможность доступа к информации, хранящейся в системах интернета вещей, для оперативно-разыскной деятельности, следует из проекта концепции построения и развития сетей интернета вещей (есть у “Ъ”), подготовленной Минкомсвязью и Минтрансом. Для этого к сетям IoT должны быть подключены системы средств оперативно-разыскных мероприятий (СОРМ) и внесены изменения в закон «О связи».

                    Применение устройств без идентификаторов в России должно быть ограничено, а для услуг в сфере IoT предлагается ввести и выдавать отдельную лицензию.

                    В целом может там и нет таких драконовских мер как я написал, но имхо если ТС будет продавать свои устройства как средства IoT то ему следует изучить законы ну или как минимум не давать устройству таких названий.

                    Ещё материал: https://polit.ru/article/2019/03/27/IoT/

                    • rezedent12OP
                      link
                      fedilink
                      arrow-up
                      0
                      ·
                      4 years ago

                      в системах интернета вещей

                      “Интернет вещей” - это когда вещи являются устройствами подключающимися к интернету. Когда они имеют свои IP адреса.

                • TheAnonymous
                  link
                  fedilink
                  arrow-up
                  0
                  ·
                  4 years ago

                  Открытые стандарты для умного дома уже есть, 1-wire например, вот только оно похоже никому не нужно. Это как со смердфонами, 99% молча жрут зонды от эпла или гугла+вендора, ну и что, что барен лазит по твоему устройству, собирает телеметрию и в любой момент может его выключить, никому до этого нет дела. Так же и с иот, 99% просто купят вумный дилдак “ксеноми” и не будут заморачиваться с твоим raspberry pi

                  • torvn77
                    link
                    fedilink
                    arrow-up
                    0
                    ·
                    4 years ago

                    Открытые стандарты для умного дома уже есть, 1-wire например, вот только оно похоже никому не нужно.

                    Тут надо смотреть на то, насколько сложно эти стандарты использовать неподготовленному по it человеку.
                    Если надо самому компиоять и набивать код то они конечно будут слишком сложны.
                    А если будет как LinuxCNC net net и ЧПУ с кастомной топологией готово то может стать и популярным.

                  • rezedent12OP
                    link
                    fedilink
                    arrow-up
                    0
                    ·
                    4 years ago

                    Технически для масового потребителя это должно выглядеть приблизительно так:

                    Человек покупает всякие выключатели и датчики, которые стоят лишь на 50 или 100 рублей дороже таких же обычных. Устанавливает их. Цепляет к ним телефонный кабель или специальные беспроводные модули (если неудобно сигнальный провод тянуть). Подключает к шине главное устройство на базе raspberry pi и специальным приложением для смартфона через bluetooth вводит настройки сети и получает IP адрес WEB-интерфейса. (Ну или записав параметры в специальный файл на флешке)

                    Перейдя по адресу настраивает доступ и выбирает для установки конкретную систему управления. Зайдя в систему управления, уже в её настройках определяет какое устройство где находится и в её рамках настраивает всё остальное. Соответственно эти системы смогут быть как собственными скриптами на bash, платным ПО с свистопердельным интерфейсом. Или же вообще нейросетями запоминающими привычки пользователей.

                    Основные задачи:

                    Что бы каждый производитель мог приклеив к своим выключателям электромагнит и простую электронную схему - производить такие устройства. Естественно базовые шаблоны прошивки дешёвых чипов с протоколами обмена должны быть в открытом доступе.

                    Для системы управления умным домом все устройства должны быть видны в формате файловой системы, в которой можно считывать и записывать значения файлов, а так же запускать исполняемые файлы.

                    Основная проблема сегодняшних систем умного дома, в том что аппаратное обеспечение и система автоматизации не разделены.

    • JamesHolden
      link
      fedilink
      arrow-up
      0
      ·
      4 years ago

      Затвор с истоком соединить? У тебя же транзистор просто вообще не откроется.

      Поясни подробнее, какую логику работы ты предполагаешь тут. Как должно быть, по-твоему?

      • rezedent12OP
        link
        fedilink
        arrow-up
        0
        ·
        4 years ago

        Нашёл в интернете схему “ограничителя напряжения”.

        • JamesHolden
          link
          fedilink
          arrow-up
          0
          ·
          4 years ago

          Смотри что. Тебе надо, чтобы через светодиод тек одинаковый оптимальный для него ток, при разном исходном напряжении.

          То есть тебе нужна схема “источник тока на транзисторе”.

          То, что ты нарисовал - это похоже на источник тока на JFET транзисторе. Но у тебя MOSFET транзистор, и JFET для таких параметров ты не найдешь (а MOSFET легко).

          Отличаются тем, что JFET в такой схеме откроется и ограничит ток, а MOSFET вообще будет полностью закрыт.

          Там надо резистор добавлять, вот тут обсуждают подобное

          https://askentire.net/q/zapros-na-rassmotrenie-istochnika-toka-ogranichitelya-toka-mosfet-141973399750

          • torvn77
            link
            fedilink
            arrow-up
            0
            ·
            4 years ago

            Там надо резистор добавлять, вот тут обсуждают подобное

            И главное сдаётся мне что в тех схемах предполагается что источник напряжения даёт ровное и чистое напряжение, а не целую или полупериод синусойды.

            • JamesHolden
              link
              fedilink
              arrow-up
              0
              ·
              4 years ago

              Да, конечно. С синусом надо думать как делать.