Нужны ли часы с PoE?

 блог всячепуза
 
очевидно, что два провода для питания дешевле чем восемь (ну или четыре).

то есть - выгодно ли сделать специальный протокол передачи времени по двум проводам и отдельную аппаратуру или софт для него, или использовать всё серийное от компьютеров.

значит надо сравнивать стоимость поддержания дополнительной инфраструктуры разработки с экономией, достигаемой заменой кабелей.

Потребность

Если офис это три планктон-менеджера, то конечно синхронизация не нужна. Но на больших предприятиях, особенно где есть всякие производственные процессы завязанные на время, очень даже нужны такие часы. В своё время делали на заводах даже специальную «часовую» сеть с одними мастер-часами, а остальные по ним синхронизировались.

Я давно искал некий комплект часов. Скажем часы-база и часы-клиенты. Клиенты бы синхронизировались раз в сутки с базой. А уж за базой я мог бы и сам следить в «ручном режиме», ну или как-то автоматизировать их синхронизацию. И куча проблем пропадет. А то часы в комнате, в кухне, во второй комнате, на тумбочке и все время разное показывают! Раз в месяц занимаешься синхронизацией их с компов в виде бегания с каждыми часами к компу и подвода стрелок ))) Т.е. я бы хотел заиметь не прямо уж глобальную синхронизацию, но локальную и, можно сказать, автономную.

Решения

http://www.info-light.ru/chasofikaciya.html
Часовая станция УЧС-01/24 предназначена для управления и питания вторичных эл.часов SLW по двухпроводной линии.
Стоимость станции 9735 р.

Вторичные электронные часы SLW получают питание и информацию о времени со станции УЧС-01/24, что дает экономию при монтаже, т.к не нужно подводить к часам 220 В. Яркость свечения можно отрегулировать с дистанционного ИК-пульта. Часы SLW настенного исполнения в тонком 15 мм корпусе с дымчатым стеклом. Цвет свечения красный,белый, зеленый, синий. Стоимость часов SLW - 3717 руб.

Часы электронные «Инфолайт-10CS» могут быть и первичными и вторичными. При этом, вторичные, также как и первичные, могут работать совершенно автономно, показывать дату, температуру. Для связи первичных и вторичных часов необходим тонкий двужильный провод сечением 0,5мм. Высота знака 100мм, корпус тонкий 365*140*18 мм. Цвет свечения на выбор красный, белый.

Синхронизация временипервичных часов или часовой станции от спутника по GPS происходит благодаря блоку GPS, выполненному во всепогодном корпусе. Блок GPS устанавливается снаружи здания или на крыше для облегчения задачи поиска и согласования данных со спутниками, после чего уточненное время передается по протоколу RS485 на первичные часы или в станцию. Стоимость одних часов «Инфолайт-10СS» - 4956 руб.

Адаптер USB->RS485 стоит ~1500 рублей

КБ "Инфолайт"
Конструкторское бюро "Инфолайт"

RS-485

https://ru.wikipedia.org/wiki/RS-485
для передачи и приёма данных используется одна витая пара проводов
Передача данных идёт по двум линиям, A и B.
    Логическая единица: (A-B) > +200 мВ.
    Логический ноль: (A-B) < -200 мВ.
Регламентирует электрические параметры, оговаривает только электрические и временные характеристики интерфейса.
Разница напряжений между проводниками одной полярности означает логическую единицу, разница другой полярности — ноль.
не оговаривает: Максимальная длина одного сегмента сети: 1200 метров, скорость - 62,5 кбит/с
Максимальная скорость: на 10 метров - 10 мегабит/с
Интерфейс является полудуплексным: узел не может одновременно и принимать, и передавать данные.
В один момент времени передаёт только один узел (общая шина)

http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:BmTDgHRxRDwJ:www.emag.ru/pdf/teldor.pdf
заказчик обычно мыслит следующим образом: мол, интерфейс RS-485 – это всего лишь витая пара проводников, с подключением которой справится даже ребенок (На самом же деле, все значительно сложнее, чем кажется)

Стандарт умещается на 17 страницах и ограничивается определением характеристик линейных драйверов (line drivers) и приемников (receivers). О линиях передачи и сетевой топологии ничего не сказано.

Сигналы А и В комплиментарны, но это не означает, что один сигнал является обратным током другого.
Цепь RS-485 – это не токовая петля.
У драйверов и приемников должна быть общая земля, поэтому употребление термина «двухпроводная сеть» не совсем корректно при описании цепей RS-485.

Последняя редакция стандарта RS-485 датирована 3.03.1998 и называется TIA/EIA-485-A.

Ассоциацией телекоммуникационной промышленности (Telecommunications Industry Association – TIA) совместно с
Альянсом электронной промышленности (Electronic Industries Alliance – EIA) также
выпущен технический бюллетень (telecommunications systems bulletin – TSB89)
под названием «Практическое руководство к стандарту TIA/EIA-485-A» (Application Guidelines for TIA/EIA-485-A).

До сих пор не утихают споры о роли экрана в кабеле RS-485.
В конструкцию единственного типа кабеля, официально рекомендуемого компанией Belden Wire and Cable для сетей RS-485 (Belden 9841- 9844), включен экран, нравится Вам это или нет. Аналогичным образом компания Alpha Wire рекомендует только экранированный кабель RS-485 (Alpha 6222-6230).
Пообщавшись с инженерами обеих компаний, мы пришли к выводу, что компании рекомендуют использовать экранированный кабель, т.к. он поддерживает работу практически всех приложений. Лучше иметь экран и не нуждаться в нем, чем проложить неэкранированную сеть и обнаружить, что экран все-таки нужен. (С точки зрения продаж, и покупки на чужие деньги)
Приемники RS-485 отлично подавляют синфазные помехи. При использовании витой пары почти все источники шумов будут одновременно воздействовать на каждый проводник. Благодаря своей дифференциальной природе приемники согласно стандарту TIA/EIA-485-A отлично работают даже при ужасном уровне синфазных помех в кабелях.
Если кабельная система защищена коробом или лотком (и рядом с кабелем передачи данных нет силовых кабелей переменного тока), то вряд ли стоит использовать экранированный кабель.

Разное

Абстрактно автономные устройства могут брать информацию о точном времени из сигналов спутников GPS или от специальных радиосигналов точного времени, которые в некоторых районах мира передаются.

А конкретно китайский будильник за 200 рублей надо подойти и подвести ручками. Один раз отрегулировать точность хода, и потом годами не надо ничего подводить, проверено. Если часы не совсем уж хлам, конечно.

Раньше радиолюбители делали апгрейд электромеханическим часам для синхронизации по шестому сигналу в радиотрансляционной линии.

некоторые модели японских часов могут настраиваться по радио(?) сигналам точного времени, распространяемым по территории Японии. Было что-то такое в описании наручных часов Seiko.

мне подарили электронные часы, в которые встроен приёмник синхросигнала. Различные электронные часы в основном синхронизируются по немецкой радиостанции DCF77. Он передаётся на Средних волнах из Германии, но к сожалению до нас не достаёт.

ряд часов касио (на них написано multiband 6 или multiband 5) синхронизируются по радиомаякам в северной америке, японии, китае и прочем ювао, европе (в Крыму хорошо, в Москве плохо).

GSM-аппараты тоже могут синхронизироваться от опсоса. Только опсосы такого сервиса не предоставляют, жмоты такие... они хотя бы стали передавать на телефон часовой пояс - и то помощь.

Сотовые с GPS подстраиваются по спутнику. Для как раз самоделок можно использовать недорогой, рублей за 500 модуль GPS. GPS плохо ловится в помещении, т.ч. для комнатных часов не подходит. Дивайс с GPS на окно, в квартиру блютус.

Точное время можно взять в интете, с того-же компа (протокол NTP).

http://www.vniiftri.ru/index.php/ru/services/22-ntp
ФГУП ВНИИФТРИ предоставляет открытый доступ к серверам синхронизации шкалы времени по протоколу NTP.
На данный момент работает группировка из 4-х серверов stratum 1 подключенных к государственному первичному эталону времени РФ и один сервер stratum 2 синхронизирующийся с основной группировкой серверов. Все сервера предоставляют доступ по протоколу NTPv4 IPv4 в соответсвии с международным стандартом RFC-5905.
http://fotkidepo.ru/?id=photo:667830

Взять время - проблем особых нет. Вопрос стоит - как автоматизировать установку в конкретном устройстве. Конкретное устройство - настенные стрелочные часы с батарейкой. Внутри моторчик не шаговый - секундая стрелка плавно крутится.

Для электронных часов в той-же микроволновке думаю приспособить микроконтроллер, для нажимания кнопок. Не могу придумать, как подводить элекронные часы, которые со стрелками. А сотовые телефоны могут как-то время подстраивать? ... а еще DECT телефонная трубка. Я спрашиваю каких - либо идей по этому поводу.

Выкинуть электромеханику, приделать механизм от ходиков. Когда гирьку поднимать - подводить. Дворецкого заведите - и проблема решится. Конкретное устройство - настенные стрелочные часы с батарейкой, заменить на модель, которая умеет синхронизироваться, все равно оно к тому сведется, только дешевое серийное решение будет заменено на дорогое уникальное. Впрочем если конструирование электроники - развлечение ...

http://geektimes.ru/post/257956/
на TP-Link TL-WR703N+OpenWRT работает демон синхронизации внутреннего времени ntpd.
общение с оборудованием «умного дома» происходит через UART,
к которому через микроконтроллер msp430g2553 подключен радиомодуль NRF24L01+
Сам контроллер написан на PERL и общается с UART через модуль Device::SerialPort.
Второй разъем на плате контроллера планируется под дополнительный модуль NRF,
предназначенный для управления исполнительными устройствами (свет, датчики охраны, жалюзи, прочая автоматика).

решение с оптопарой и синхронизацией через интернет может получиться дороговато.

http://en.wikipedia.org/wiki/Radio_clock
В Германии они сплошь и рядом продаются, на них нарисован символ "антена"
http://vi-lib.com/forForum/uhr.png
Стоят — где-то от 12-15 евро, цифровые ещё дешевле. Всегда правильное время показывают, покуда батарейка не сядет. Внутри там просто антенна на ферритовом стержне (понятно, что в некоторых помещениях может работать неустойчиво): как они изначально положение стрелок определяют без оптопары? Я полагаю, там пара кулачков на шестерёнках да примитивные контакты.

такая медленность вызвана тем, что там большое потреблелие при переключении, и, чтобы переключить стрелку, нужно энергию некоторое время копить. Возможно ли использование солнечной энергии при использовании шагового двигателя?

Ток шагового двигателя при работе довольно большой. Для передвижения стрелки на одну минуту в моем случае нужно 16 шагов двигателя. Чтобы уменьшить потребление — можно максимально сократить задержку между шагами, но упремся в инерцию двигателя и редуктора часов. При питании от солнечной энергии надо посчитать энергию, тратившуюся на минутный шаг, и среднюю энергию, накапливаемую за минуту. Учитывая стороны света, на которые выходят окна комнаты, занавески, пасмурность и время года площадь солнечных батарей для нормальной работы будет ???. В случае цифровой индикации (светодиодной) расход будет врядли меньше, с учетом того, что они светятся постоянно, а стрелки двигаются раз в минуту. ЖК потребляет меньше, но их ночью не видно. Подсветка при ЖК — возвращает нас на светодиодную индикацию. На счёт синхронизации, согласен, можно реже. Сделал раз в минуту, чтобы в логах набрать статистику потерь пакетов при различных размещениях часов и антенны контроллера управления «умным домом». Да, и потребление энергии на радиобмен значительно меньше, чем на минутный шаг.

такие часы используются в телевизионных эфирных студиях около десятка лет уже. Вот, навскидку, пару моделей производства росийской компании «ДИП»: http://www.dip.spb.ru/rus/products/timeshow/.
Там, правда, не Ethernet-входы, а BNC или GPI или XLR.
Но есть зарубежные аналоги, входящие в полнофункциональные комплексы тв-студий — так там и Ethernet есть. Часто еще Stratum-1 сервера по дефолту идут в комплекте.

А где купить-то?

Судя по тому, что цен там нет, это решение для организаций, и там никто не будет разговаривать без контракта на семизначную сумму, куда входят их серверы точного времени,

14 тыр = http://www.elec.ru/market/ntp-klient-tsifrovye-chasy-ndc-141r-poe-14945432842.html

GPS вместо NTP

Если реально нужно точное время, часы синхронизируют не с NTP-серверами, а при помощи GPS.
Есть часы со спутниковой связью. Но на 2010 год они очень баговые (например, отказываются переводить время с летнего на зимнее).
Даже модели наручных часов есть которые это спокойно делают.
По стоимости реализации в разы дешевле выйдет и не надо тащить восьмижильный сетевой провод вместо двужильного провода питания

С GPS часто бывают сложности как раз при установке в помещении- нужен кусок неба.
Нужно тянуть кабель к окну, а то и на крышу, а бывает, и нередко что окна нет вообще (это как - глубокий бункер?).

есть риск выхода из строя GPS (например в результате устаревания и замены на другую систему типа GLONAS)
На кабель и внешний блок воздействуют дождь снег и мороз, а так же бывает гадят птицы
Кажется смешным, а в эксплуатации и досаждает изрядно.

Радиоканал для синхронизации

связисты, как оглашенные тянут провода к каждым часам, зачем если можно все часы предприятия синхронизировать от одних мастер-часов по радиоканалу.

всё равно приёдется тянуть провода для электропитания.
батареек хватает на малое количество лет
солнечные батареи не работают без солнца.

WiFi - частный случай радиоканала