Протокол\1-ware
1-Wire — двунаправленная шина связи для устройств с низкоскоростной передачей данных (обычно 15,4 Кбит/с, максимум 125 Кбит/с в режиме overdrive), в которой данные передаются по цепи питания (то есть всего используются два провода — один для заземления, а второй для питания и данных; в некоторых случаях используют и отдельный провод питания).
Соответственно, топология такой сети — общая шина.
Обычно используется для того, чтобы связываться с недорогими простыми устройствами, такими, как, например, цифровые термометры и измерители параметров внешней среды.
Достоинства
Достоинства:
- для связи с устройством требуется лишь два провода: на данные и заземление. Интегральная схема включает конденсатор ёмкостью 800 пФ для питания от линии данных (так называемое паразитное питание);
- большое расстояние передачи. Расстояние достигает 300м при соблюдении ряда условий[1]:
- применение специального кабеля IEEE1394 (Firewire);
- использование специального драйвера сети (активная подтяжка с учётом тока в линии);
- использование топологии «общая шина» с единым стволом (не свободная топология);
- изменяемость конфигурации любой сети 1-Wire в процессе её работы.
Реализация
Устройство 1-Wire может находиться как на печатной плате вместе с устройством управления, так и отдельно. Иногда они предназначены лишь для поддержки устройств 1-Wire, но во многих коммерческих приложениях устройство 1-Wire — просто один из чипов, создающих нужное решение.
Системы датчиков и приводов могут быть связаны компонентами 1-Wire, каждый из которых включает в себя всё необходимое для функционирования шины 1-Wire. Они могут быть подключены к ПК при помощи преобразователей шины.
Применение
Идентификация личности
[[Файл:1-Wire lock.jpg|thumb|Замок и ключ, использующие технологию 1-Wire Каждая микросхема 1-Wire имеет уникальный номер. Это позволяет использовать устройства iButton в качестве простых идентификаторов личности, например, в системах контроля и управления доступом (СКУД). В этом качестве они успешно конкурируют с бесконтактными карточками, использующими технологию RFID.
Имеются устройства iButton с поддержкой криптографии, что позволяет создавать на их основе защищённые хранилища небольших объёмов данных или средства сильной аутентификации. Такие устройства могут конкурировать со смарт-картами в некоторых применениях.
Удалённые датчики физических величин
Устройства 1-Wire очень удобны для измерений. Не требуется отдельного питания, возможно подключить по одному проводу целую гирлянду разнообразных датчиков. Система таких датчиков легко контролируется на предмет аварий. Записи о калибровках могут храниться прямо в датчиках.
Измерение температуры — одно из самых массовых применений 1-Wire устройств. В сельском хозяйстве применяется для многоточечного контроля температуры в теплицах, ульях, инкубаторах, овощехранилищах. Популярны домашние метеостанции, подключаемые по этому интерфейсу.
Другие применения
Существуют решения iButton для охраны недвижимости, для систем обнаружения проникновения, другое использования. Есть также системы для доступа в менее очевидных областях безопасности. Например, iButton может быть использован для аутентификации пользователей компьютерных систем (аппаратный ключ в системах защиты информации), или в системе табельных часов.
Ссылки
- Описание протокола iButton (1-Wire) на русском языке
- Протокол 1-Wire, iButton и Arduino
- Эмуляция ведомого устройства с помощью Arduino
- Поиск устройств на шине 1-Wire
- Подключение устройств с протоколом 1-wire к ПК через UART интерфейс (практический пример)
- Реализация интерфейса 1-Wire на МК Microchip PIC18F
- Применение 1-Wire в микроконтроллерах STM32
- реализация