Häufig gestellte Fragen

Thema: iButtons

• Was ist ein iButton?
• Wie kommuniziert man mit iButtons?
• Wie robust sind iButtons?
• Was für iButton Anwendungen gibt es?
• Aus welchen Komponenten besteht eine iButton Anwendung?
• Was für Software gibt es?

Thema: 1-Wire Sensoren

• Was sind 1-Wire Sensoren?
• Wie empfängt man Messwerte von 1-Wire Sensoren?
• Aus welchen Komponenten besteht ein Messanwendung?
• Wie ist ein 1-Wire Messnetzwerk aufgebaut?
• Welchen 1-Wire Adapter für welche Anwendung?
• Wann ist eine externe Stromversorgung notwendig?
• Was für Software gibt es?

Was ist ein iButton?

Ein iButton ist eine 1-Wire Komponente der Firma Maxim/Dallas, die in einem 16mm hohen Edelstahlgehäuse untergebracht ist. iButtons sind kleine Datenträger, die für unterschiedliche Anwendungsbereiche konzipiert sind. Durch das robuste Design, können auf dem iButton gespeicherten Informationen, von einer Person oder einem Objekt transportiert werden. iButtons können praktisch überall angebracht werden, da sie resistent gegen äußere Einflüsse wie Feuchtigkeit, Schmutz oder Erschütterung sind.

iButtons werden bei Systemen zur Zugangskontrolle, zur Identifizierung von Objekten oder zur Überwachung von Temperatur und Luftfeuchtigkeit eingesetzt. Jeder iButton hat eine garantiert einmalige und unveränderbare Seriennummer (z.B. 2700000095C33108), anhand derer ein iButton eindeutig identifiziert werden kann.

Wie kommuniziert man mit iButtons?

iButtons können mit einem gewöhnlichen PC ausgelesen, beschrieben oder konfiguriert werden. iButtons werden dazu mit einem iButton-Anschlusskabel an einem 1-Wire Adapter angeschlossen. 1-Wire Adapter sind erhältlich für USB und COM Port.

Wie robust sind iButtons?

Der Siliziumchip des iButtons ist durch ein äußerst haltbares Gehäuse aus rostfreiem Edelstahl geschützt. iButtons sind resistent gegen Erschütterung, geringe Feuchtigkeit, Schmutz, Staub und Kratzer am Gehäuse. Die Lebensdauer von iButtons hängt von verschiedenen Faktoren ab. Genaue Informationen dazu finden Sie im entsprechenden Datenblatt.

Was für iButton Anwendungen gibt es?

iButtons sind ideal für Anwendungen, bei denen Informationen von einer Person oder einem Objekt transportiert werden sollen. Angebracht an einer Halterung für den Schlüsselbund, kann ein iButton als Schlüssel zu einem Gebäude, PC, Gerät oder Fahrzeug eingesetzt werden. Auch zur Begleitung und Überwachung von Prozessen, wie Fertigung oder Versand, sind iButtons geeignet.
Mit Thermo-/Hydrochron iButtons lässt sich die Temperatur und Luftfeuchtigkeit, bei verderblicher oder sensibler Fracht, über einen langen Zeitraum lückenlos überwachen.

Aus welchen Komponenten besteht eine iButton Anwendung?

• iButtons
• Ein Host-System, zum Beispiel ein PC, Laptop oder PDA mit 1-Wire Adapter
• Eine Anschlussmöglichkeit für iButtons, z.B. das Anschlusskabel BlueDot
• Eine Software um mit iButtons zu kommunizieren

Produkthinweis: DS1921K - Thermochron iButton StarterKit

Was für Software gibt es?

Der Hersteller Maxim/Dallas bietet zwei kostenlose Programme an, den OneWireViewer und eine Demoversion des Programms iButton Viewer. Sie finden im Bereich Download eine kleine Beschreibung und die nötigen Links zu beiden Programmen.

Was sind 1-Wire Sensoren?

1-Wire Sensoren ermöglichen die digitale Erfassung von Messwerten wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Strom, Spannung, Licht- oder Wasserstatus. Jeder Sensor hat eine garantiert einmalige und unveränderbare Seriennummer, anhand der jeder Sensor in einem Messnetzwerk identifiziert werden kann.

Wie empfängt man Messwerte von 1-Wire Sensoren?

Messwerte von 1-Wire Sensoren können mit einem normalen PC empfangen werden. Sensoren werden dazu mit Netzwerk-/Patchkabel über einen 1-Wire Adapter mit dem PC verbunden. Software erkennt in der Regel alle Sensoren im Messnetzwerk automatisch und liefert direkt aktuelle Ergebnisse.

Aus welchen Komponenten besteht eine Messanwendung?

Vier Komponenten, die für jede Messanwendung erforderlich sind:

• Sensoren
• Ein Host-System, zum Beispiel ein PC oder Laptop mit 1-Wire Adapter
• Netzwerk-/Patchkabel zum Verbinden von Sensoren und 1-Wire Adapter
• Eine Software um Messwerte zu empfangen

Wie ist ein 1-Wire Messnetzwerk aufgebaut?

Es gibt unterschiedliche Möglichkeiten ein Messnetzwerk aufzubauen. Je nach Anwendungsfall muss man entscheiden, welche Möglichkeit die beste ist.

Bus-Topologie

Die Bus-Topologie (linkes Bild) ist für besonders große Netze mit vielen Sensoren und langen Wegstrecken zwischen den einzelnen Sensoren. Hierbei werden alle Sensoren hintereinander angeschlossen, man springt bei der Verkabelung von Sensor zu Sensor. Die maximale Buslänge beträgt ca. 350 Meter.

Diese Variante sollte eingesetzt werden, wenn die Gesamtkabellänge mehr als 150-200 Meter beträgt und sich mehr als 20 Sensoren im Messnetzwerk befinden. Berichte von Anwendern zeigen, dass z.B. ein Messnetzwerk mit über 150 Sensoren (DS18x20) im Abstand von einem Meter, zuverlässig Messwerte liefert.

Stern-Topologie (für kleine Netze)

Die Stern-Topologie (rechtes Bild) ist für kleinere Netze, mit wenigen Sensoren und kurzen Wegstrecken zwischen den einzelnen Sensoren. Das Messnetzwerk wird durch einen 1-Wire Verteiler in mehrere Teilstücke aufgeteilt, auch die erneute Aufteilung eines Teilstücks in weitere Teilstücke ist möglich.

Bei einer Gesamtkabellänge kleiner als 150-200 Meter und weniger als 20 Sensoren im Messnetzwerk, ist diese Variante eine zuverlässige Alternative. Allgemein gilt bei dieser Variante: Mit zunehmender Anzahl der Verweigungen, verringert sich die maximal mögliche Gesamtkabellänge. Die Erfahrung zeigt, dass z.B. ein Messnetzwerk mit 10 Sensoren, vielen Verzweigungen, unterschiedlich langen Wegstrecken und ca. 150 Meter Gesamtkabellänge, keine Probleme bereitet.

Stern-Topologie (für große Netze)

Der 1-Wire Adapter LinkHubS erlaubt einen sternförmigen Aufbau des Messnetzwerks mit über einem Kilometer Gesamtkabellänge. Ermöglicht wird dies durch vier integrierte 1-Wire Adapter basierend auf dem Link45. Das Messnetzwerk besteht dadurch aus vier separaten Netzen, die vom LinkHub zu einem logischen 1-Wire Netz zusammengefasst werden. Ein LinkHub verhält sich also gegenüber Software wie ein gewöhnlicher 1-Wire Adapter für den COM Port.

Welchen 1-Wire Adapter für welche Anwendung?

Für 1-Wire Messnetzwerke eignen sich besonders die 1-Wire Adapter Link45, LinkTH und LinkHub des Herstellers iButtonLink. Diese Adapter ermöglichen durch verbesserte Technologie, zuverlässige Messungen auch bei sehr großen Netzwerken und verwenden außerdem die für Messnetzwerke empfohlene RJ45-Steckverbindung.

Link45(i)

Der Link45 ist geeignet bei allen Software-Lösungen für den DS9097U Adapter von Maxim/Dallas. Software die mit dem DS9097U funktioniert, kann ohne Anpassungen eingesetzt werden.

Interessant für Software-Entwickler: Die integrierte ASCII Schnittstelle erleichtert die Programmierung eigener Anwendungen.

LinkTH

Der LinkTH erlaubt die kostenlose Nutzung der Mess-Software THmon. Diese vom Hersteller zur Verfügung gestellte Software unterstützt alle Sensoren aus unserem Angebot. THmon ermöglicht die graphische Darstellung von Messwerten oder benachrichtigt Sie per Email, sollte ein Messwert einen bestimmten Wert überschreiten.

Interessant für Software-Entwickler: Der LinkTH verfügt über einen sehr einfach anzuwendenden ASCII Befehlssatz. Während der Link45 den Umgang mit dem 1-Wire Protokoll nur erleichtert, übernimmt der LinkTH hier die komplette Arbeit und liefert auf Kommando direkt fertige Messwerte.

LinkHub

Der LinkHub ist von der technischen Seite nahezu identisch zum Link45 und kann bei allen Anwendungen für den DS9097U Adapter ohne Anpassung der Software eingesetzt werden. Der LinkHub ermöglicht zuverlässige Messungen bei über einem Kilometer Bus-Länge.

Wann ist eine externe Stromversorgung notwendig?

1-Wire Adapter können nur eine begrenzte Anzahl Sensoren mit Strom versorgen, ab einem gewissen Punkt ist deshalb eine externe Stromversorgung (MS-PWR) erforderlich.
Der Energiebedarf von DS18x20 basierenden Sensoren (T-Probe, T-Sense) ist sehr niedrig, sodass erst ab ca. 150 Sensoren eine zusätzliche Stromversorgung erforderlich ist. Sensoren der MultiSensor Familie (MS-XX) haben einen deutlich größeren Energiebedarf. Hier ist bereits ab ca. 10 Sensoren eine externe Stromversorgung erforderlich.

Was für Software gibt es?

Eine kleine Liste mit Verweisen zu kostenlos erhältlicher Software:

Windows

• THmon (nur für LinkTH Adapter)
• LogTemp   [externer Link]

Linux

• OWFS und OWHTTPD   [externer Link]