Умный дом своими руками. Выбираем кабель

В настоящее время на рынке присутствует огромное количество кабельной продукции, отличающейся как ценой, так и качеством. В этой статье мы постараемся разобраться в этом многообразии и выбрать оптимальный вариант.
Рассмотрим типичную систему умного дома. Устройства управления и контроля собирают информацию с датчиков и передают ее по интерфейсам на сервер. Сервер производит хранение и выдачу информации либо по алгоритмам, либо по командам пользователя. При построении умного дома основной объем информации передается по интерфейсам, физической средой для которых является витая пара. Наиболее популярные интерфейсы основаны на протоколе RS-485. Длина линии передачи данных может составлять до 1200 метров, а устройства могут подключаться параллельно.
Для соединения устройств по интерфейсу RS-485 применяется особый кабель: экранированная витая пара. Стоимость такого кабеля очень высока, поскольку он произведен с соблюдением всех стандартов. Однако, в наших домах не требуется организовывать передачу данных на расстояния больше 40 метров, поэтому можно применить любую витую пару, например, так называемую «полевку» - витую пару из стальной проволоки, применяемую для организации проводной телефонной связи в полях.
Наиболее дешевый кабель, имеющий витую пару – UTP. Кабель продается бухтами по 305 метров. У этого кабеля нет экрана, поэтому при прокладке необходимо позаботиться о минимизации возможных помех. Не следует прокладывать кабель параллельно силовым линиям, особенно отходящим либо от импульсных источников питания, либо от источников бесперебойного питания. Более практично использовать кабель FTP. Его основное отличие - это экран, который защищает витые пары. Экран FTP кабеля нужно соединить с землей, но только в одной точке. Это снизит уровень помех, которые наводятся извне. Ограничений при прокладке такого кабеля практически нет, но нужно помнить, что помехи могут наводиться между парами. Не следует использовать в одном FTP кабеле одновременно витые пары для интерфейса и питания устройства от импульсного источника питания. Для подобной схемы подойдет кабель с экранированием каждой пары в отдельный экран.
Для подключения датчиков можно использовать любой доступный провод, но наиболее практично использовать телефонный четырехжильный кабель. Как правило, он изготавливается плоским и предназначен для обжима коннекторами RJ-12. Это позволяет использовать огромное множество телефонных коробок и разветвителей для коммутации. Например, при установке датчиков на окна, два провода их четырех можно использовать для питания, третий - для сигнализации открытого окна, а четвертый - для сигнализации разрушения стекла. Причем устройство можно выполнить в корпусе от телефонной розетки и разместить прямо на окне. Два четырехпроводных кабеля от двух окон можно подвести к коробке телефонного разветвителя, где скоммутировать сигналы в кабель UDP.
При проектировании системы нужно сразу определить потребляемую мощность датчиков, исполнительных устройств, приемно-контрольных блоков. Для подведения питания к устройствам можно также использовать свободные витые пары, но следует помнить, что сила тока, передаваемая по ним, должна быть не более 2 ампер. Напряжение следует выбирать не более 50 вольт. Таким образом, по витой паре можно передать мощность до 100 Вт, что вполне достаточно для любого устройства умного дома.
В заключении отметим порядок проектирования кабельных систем умного дома. Сначала определяем потребляемую мощность устройств и количество сигнальных кабелей. Для обеспечения питания выбираем необходимое количество витых пар, из расчета 100 Вт на пару при питании 50 вольт, либо 24 Вт на пару при питании 12 вольт. Также определяем для дискретных сигналов четырехжильный телефонный кабель, для интерфейсов - витые пары. Желательно сгруппировать интерфейсные пары в одном кабеле, а силовые в другом, если такой возможности нет - применяем кабель, где каждая пара имеет свой экран.