'''1-Wire''' ({{tr-en|один провод}}) — двунаправленная [[Шина (компьютер)|шина]] связи для устройств с низкоскоростной передачей [[Данные (вычислительная техника)|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 [[провод]]а — один общий ([[Земля (электроника)|GND]]), а второй для [[Электропитание|питания]] и [[Шина данных|данных]]; в некоторых случаях используют и отдельный провод питания). Разработана компанией [[Dallas Semiconductor]] (с 2001 года — [[Maxim Integrated]] ([[:en:Maxim Integrated|англ.]])) и является её зарегистрированной [[торговая марка|торговой маркой]].
'''1-Wire''' ({{tr-en|один провод}}) — двунаправленная [[Шина (компьютер)|шина]] связи для устройств с низкоскоростной передачей [[Данные (вычислительная техника)|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 [[провод]]а — один общий ([[Земля (электроника)|GND]]), а второй для [[Электропитание|питания]] и [[Шина данных|данных]]; в некоторых случаях используют и отдельный провод питания). Разработана компанией [[Dallas Semiconductor]] (с 2001 года — [[Maxim Integrated]] ([[:en:Maxim Integrated|англ.]])) и является её зарегистрированной [[торговая марка|торговой маркой]].
Текст статьи={{не путать|Single Wire Protocol}}{{Переработать статью}}
'''1-Wire''' ({{tr-en|один провод}}) — двунаправленная [[Шина (компьютер)|шина]] связи для устройств с низкоскоростной передачей [[Данные (вычислительная техника)|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 [[провод]]а — один общий ([[Земля (электроника)|GND]]), а второй для [[Электропитание|питания]] и [[Шина данных|данных]]; в некоторых случаях используют и отдельный провод питания). Разработана компанией [[Dallas Semiconductor]] (с 2001 года — [[Maxim Integrated]] ([[:en:Maxim Integrated|англ.]])) и является её зарегистрированной [[торговая марка|торговой маркой]].
Соответственно, [[Сетевая топология|топология]] такой сети — [[Шина (топология компьютерной сети)|общая шина]]. Сеть устройств {{nobr|1-Wire}} со связанным основным устройством названа «MicroLan», это также торговая марка Dallas Semiconductor.
Обычно используется для того, чтобы связываться с недорогими простыми устройствами, такими, как, например, цифровые [[термометр]]ы и измерители параметров внешней среды.
== Достоинства ==
Достоинства:
* Для связи с устройством требуется лишь ''два провода'': на данные и заземление. [[Интегральная схема]] включает [[конденсатор]] ёмкостью {{nobr|800 [[Пико-|п]][[Фарад|Ф]]}} для питания от линии данных (так называемое [[Паразитное питание (электроника)|паразитное питание]]).
* Большое ''расстояние передачи''. Расстояние достигает {{nobr|300 [[Метр|м]]}} при соблюдении ряда условий<ref>[http://www.radiosait.ru/page_1794.html Интерфейс 1-wire] // Radiosait.ru. {{Wayback|url=http://www.radiosait.ru/page_1794.html |date=20140104210831 }} {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20140104210831/http://www.radiosait.ru/page_1794.html |date=2014-01-04 }}.</ref>:
** применение кабеля типа «[[витая пара]]»;
** 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 {{nobr|1-Wire}} в процессе её работы.
== Реализация ==
[[Файл:DS2401Z-HD.jpg|thumb|Топология микросхемы DS2401Z, работающей по 1-Wire (хранит уникальный идентификатор)]]
Устройство {{nobr|1-Wire}} может находиться как на [[Печатная плата|печатной плате]] вместе с устройством управления, так и отдельно. Иногда они предназначены лишь для поддержки устройств {{nobr|1-Wire}}, но во многих коммерческих приложениях устройство {{nobr|1-Wire}} — просто один из [[чип]]ов, создающих нужное решение. Иногда они присутствуют, например, в аккумуляторных батареях [[ноутбук]]ов и [[Сотовый телефон|сотовых телефонов]].
Некоторые лабораторные системы и другие системы сбора данных и управляющие системы подключают к устройствам {{nobr|1-Wire}}, используя шнуры с [[Электрический соединитель|модульными разъёмами]] или с кабелем [[Витая пара|CAT-5]], с устройствами, установленными в разъём, включёнными в небольшую печатную плату, или присоединёнными к исследуемому объекту. В таких системах популярен разъём [[Registered Jack|RJ11]] (6P2C или модульные разъёмы 6P4C, обычно используемые для телефонов).
Системы датчиков и приводов могут быть связаны компонентами {{nobr|1-Wire}}, каждый из которых включает в себя всё необходимое для функционирования шины {{nobr|1-Wire}}. В качестве примера можно привести термометрию, таймеры, датчики напряжений и токов, контролирование батарей, и [[Компьютерная память|память]]. Они могут быть подключены к [[Персональный компьютер|ПК]] при помощи [[Преобразователь шины|преобразователей шины]]. Последовательные интерфейсы [[USB]], [[RS-232]], и параллельный интерфейс ([[LPT]]) являются популярными решениями для соединения MicroLan с ПК. MicroLan также является интерфейсом для [[микроконтроллер]]ов, таких, как Atmel [[AVR]], [[:en:Parallax, Inc. (company)|Parallax]] [[:en:BASIC Stamp|BASIC Stamp]] и семейство Microchip [[PIC]]. Однако аппаратной поддержки этой шины микроконтроллеры (AVR, PIC и другие), как правило, не имеют, и работа с шиной реализуется программно, с использованием сторонних библиотек (вроде Arduino и других), либо программист, имея спецификацию, может разработать сам необходимую функциональность.
=== iButton ===
{{main|Контактная память}}
[[Файл:I-button.jpg|thumb|iButton на связке ключей]]
[[Файл:Java Ring.jpg|thumb|right|200px|iButton на кольце]]
Некоторые устройства помещают в небольшие корпуса из [[Нержавеющая сталь|нержавеющей стали]] (MicroCAN), внешне похожие на маленькие [[Миниатюрный элемент питания|литиевые батарейки]] для часов или небольшие конденсаторы. Устройства в таких корпусах называются «[[Контактная память|iButton]]», в просторечии — «таблетки».
''iButton'' (также известна под названиями «dallas key», «touch memory») — стандарт механической упаковки, в котором компонент {{nobr|1-Wire}} размещается внутри небольшой «таблетки» из нержавеющей стали и подключается к системам шины {{nobr|1-Wire}} посредством розеток с контактами, которые касаются «крышки» и «дна» таблетки. Связь может быть полупостоянной с другим типом разъёма; iButton легко вставляется в него и может быть легко удалён.
== Применение ==
=== Идентификация личности ===
[[Файл:1-Wire lock.jpg|thumb|Замок и ключ, использующие технологию {{nobr|1-Wire}}]]
Каждая микросхема {{nobr|1-Wire}} имеет уникальный номер. Это позволяет использовать устройства iButton в качестве простых [[идентификатор]]ов 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 [[Криптография|криптографии]], что позволяет создавать на их основе защищённые хранилища небольших объёмов данных или средства сильной [[Аутентификация|аутентификации]]. Такие устройства могут конкурировать со [[смарт-карта]]ми в некоторых применениях.
=== Удалённые датчики физических величин ===
Устройства {{nobr|1-Wire}} очень удобны для измерений. Не требуется отдельного питания, возможно подключить по одному проводу целую гирлянду разнообразных [[датчик]]ов. Система таких датчиков легко контролируется на предмет аварий. Записи о [[калибровка]]х могут храниться прямо в датчиках.
[[Термометр сопротивления|Измерение температуры]] — одно из самых массовых применений {{nobr|1-Wire}} устройств. В [[Сельское хозяйство|сельском хозяйстве]] применяется для многоточечного контроля температуры в [[Теплица|теплицах]], [[Улей|ульях]], [[Элеватор (сооружение)|элеваторах]], [[инкубатор]]ах, [[Хранение пищи|овощехранилищах]]. Популярны домашние [[Метеостанция|метеостанции]], подключаемые по этому интерфейсу.
=== Маркировка оборудования ===
Микросхемы {{nobr|1-Wire}} популярны для [[Маркировка|маркировки]] и хранения параметров дополнительного оборудования к установкам. Например, медицинские и лабораторные приборы, использующие в работе множество различных сменных головок и датчиков, снабжаются микросхемой. При подключении прибор сразу распознаёт сменную головку и корректно устанавливает режим работы. Аналогично может контролироваться [[Наработка на отказ|наработка]] узлов с ограниченным [[ресурс]]ом.
=== Другие применения ===
Существуют решения iButton для охраны [[Недвижимость|недвижимости]], для систем обнаружения проникновения, другое использования. Есть также системы для доступа в менее очевидных областях безопасности. Например, iButton может быть использован для [[Аутентификация|аутентификации]] пользователей компьютерных систем ([[электронный ключ|аппаратный ключ]] в системах [[Информационная безопасность|защиты информации]]), или в системе [[Табель|табельных часов]].
== Ссылки ==
* [http://microsin.ru/content/view/508/44/ Описание протокола iButton (1-Wire) на русском языке]
* [http://robocraft.ru/blog/arduino/118.html Протокол 1-Wire, iButton] и [[Arduino]]
* [http://robocraft.ru/blog/arduino/302.html Эмуляция ведомого устройства] с помощью [[Arduino]]
* [http://hardisoft.ru/hard/poisk-ustrojstv-na-shine-1-wire-na-assemblere-dlya-mikrokontrollerov-avr-firmy-atmel/ Поиск устройств на шине 1-Wire]
* [http://we.easyelectronics.ru/electro-and-pc/ft232-kak-podruzhit-1-wire-s-kompom.html Подключение устройств с протоколом 1-wire к ПК через UART интерфейс] (практический пример)
* [http://mcus.ru/posts/ds18/ Реализация интерфейса 1-Wire на МК Microchip PIC18F]
* [http://catethysis.ru/stm32-1-wire/ Применение 1-Wire в микроконтроллерах STM32] {{Wayback|url=http://catethysis.ru/stm32-1-wire/ |date=20140720103518 }}
== Примечания ==
{{примечания}}
== Литература ==
* {{книга
| автор = Jack R. Smith
| заглавие = Programming the PIC Microcontroller with MBASIC
Соответственно, топология такой сети — общая шина. Сеть устройств 1-Wire со связанным основным устройством названа «MicroLan», это также торговая марка Dallas Semiconductor.
Обычно используется для того, чтобы связываться с недорогими простыми устройствами, такими, как, например, цифровые термометры и измерители параметров внешней среды.
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 300 м при соблюдении ряда условий[1]:
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
Файл:DS2401Z-HD.jpgТопология микросхемы DS2401Z, работающей по 1-Wire (хранит уникальный идентификатор)
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. Иногда они присутствуют, например, в аккумуляторных батареях ноутбуков и сотовых телефонов.
Некоторые лабораторные системы и другие системы сбора данных и управляющие системы подключают к устройствам 1-Wire, используя шнуры с модульными разъёмами или с кабелем CAT-5, с устройствами, установленными в разъём, включёнными в небольшую печатную плату, или присоединёнными к исследуемому объекту. В таких системах популярен разъём RJ11 (6P2C или модульные разъёмы 6P4C, обычно используемые для телефонов).
Системы датчиков и приводов могут быть связаны компонентами 1-Wire, каждый из которых включает в себя всё необходимое для функционирования шины 1-Wire. В качестве примера можно привести термометрию, таймеры, датчики напряжений и токов, контролирование батарей, и память. Они могут быть подключены к ПК при помощи преобразователей шины. Последовательные интерфейсы USB, RS-232, и параллельный интерфейс (LPT) являются популярными решениями для соединения MicroLan с ПК. MicroLan также является интерфейсом для микроконтроллеров, таких, как Atmel AVR, ParallaxBASIC Stamp и семейство Microchip PIC. Однако аппаратной поддержки этой шины микроконтроллеры (AVR, PIC и другие), как правило, не имеют, и работа с шиной реализуется программно, с использованием сторонних библиотек (вроде Arduino и других), либо программист, имея спецификацию, может разработать сам необходимую функциональность.
Некоторые устройства помещают в небольшие корпуса из нержавеющей стали (MicroCAN), внешне похожие на маленькие литиевые батарейки для часов или небольшие конденсаторы. Устройства в таких корпусах называются «iButton», в просторечии — «таблетки».
iButton (также известна под названиями «dallas key», «touch memory») — стандарт механической упаковки, в котором компонент 1-Wire размещается внутри небольшой «таблетки» из нержавеющей стали и подключается к системам шины 1-Wire посредством розеток с контактами, которые касаются «крышки» и «дна» таблетки. Связь может быть полупостоянной с другим типом разъёма; iButton легко вставляется в него и может быть легко удалён.
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.
Микросхемы 1-Wire популярны для маркировки и хранения параметров дополнительного оборудования к установкам. Например, медицинские и лабораторные приборы, использующие в работе множество различных сменных головок и датчиков, снабжаются микросхемой. При подключении прибор сразу распознаёт сменную головку и корректно устанавливает режим работы. Аналогично может контролироваться наработка узлов с ограниченным ресурсом.
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.
