Inleiding

Een elektrische binnenhuisinstallatie kan je zien als een netwerk van elektrische componenten (stopcontacten, lichtpunten, schakelaars, sensoren, ...) die met elkaar moeten kunnen praten. In een ouderwetse installatie is de boodschap die de schakelaar tegen de lamp zegt zo eenvoudig als 'Ik onderbreek jouw stroom, dus jij gaat uit'.
In een domotica installatie is die communicatie uitgebreider, maar de basis van het principe blijft hetzelfde.

De communicatie tussen die schakelaar en de lamp uit bovenstaand voorbeeld kan echter pas gebeuren als deze met elkaar in contact staan. De connectie kan bekabeld of draadloos zijn, maar het staat vast dat beide partijen overeen zijn gekomen hoe ze precies wensen te communiceren zonder dat andere componenten er last van hebben of de communicatie kunnen verstoren.

Om dat te bereiken is het belangrijk dat de bekabeling correct is. Uiteraard is dat niet van toepassing op de draadloze systemen. Er zijn verschillende manieren om de componenten met elkaar te verbinden. Dit noemt men de topologieën, waarvan de meest gebruikte op deze pagina beschreven worden.

Soorten

P2P

Punt-tot-Punt topologie

De meest eenvoudige verbinding tussen 2 componenten is een rechtstreekse verbinding tussen beide. Dit is van toepassing in het voorbeeld hierboven tussen de schakelaar en de lamp. Als we op deze manier alle componenten met alle andere componenten willen verbinden (men spreekt dan van een maas-topologie), is er zeer veel kabel nodig, wat een hoge kostprijs met zich meebrengt. In het voorbeeld van de lamp en de klassieke elektrische binnenhuisinstallatie is het gelukkig niet de bedoeling om elke schakelaar met elke lamp te laten praten, waardoor de nadelen van dit systeem daar buitenspel gezet worden.

De naam P2P staat trouwens voor peer-to-peer of point-to-point (punt-tot-punt). Deze naamgeving wordt ook gebruikt bij bepaalde protocollen (bv. bittorrent) in computernetwerken, waarbij via vele kabels en switches een verbinding tot stand gebracht wordt tussen twee computers. Uiteraard doelt de term P2P dan niet op de fysische verbinding van de kabels, maar wel op het feit dat computer A rechtstreeks in verbinding staat met computer B, zonder daarbij gebruik te maken van een centrale server die de connectie in stand moet houden.

Sterbekabeling

Men spreekt over een ster-topologie wanneer elke component een rechtstreekse verbinding heeft met een centraal punt. Op dit centraal punt heeft men dan nog volledige vrijheid om te bepalen of men de verschillende componenten al dan niet met elkaar gaat verbinden. Bijkomend voordeel is dat elke component over de volledige snelheid van de kabel kan beschikken, aangezien er geen andere toestellen met de beschikbare bandbreedte kunnen gaan lopen. Bij een kabelbreuk is enkel die component buiten strijd en ondervinden de andere netwerkdeelnemers geen hinder.

Stertopologie

Een computernetwerk is het schoolvoorbeeld bij uitstek van een stertopologie, omdat dit zowel opgaat voor de bekabelde als voor de draadloze versie: Alle kabels worden naar de netwerkkast getrokken en op patch-panelen aangesloten. Een switch die in de netwerkkast staat bepaalt dan welke kabels deel uitmaken van het netwerk.
Alle draadloze toestellen zijn rechtstreeks verbonden met een centraal access point (dat op zijn beurt met een bekabelde switch of ander toegangspunt verbonden kan zijn)

Busbekabeling

Bustopologie

Men spreekt over een bus-topologie als er een centrale kabel is, de buskabel, waar de verschillende componenten in parallel worden op aangesloten. Het voordeel van deze topologie is dat er weinig kabel nodig is. Daar staat het risico tegenover dat een breuk in de hoofdleiding gevolgen heeft voor alle apparaten die ná de breuk zitten. Dit risico kan men echter opvangen door van de laatste component terug naar het startpunt te gaan zonder dit daar aan te sluiten. In het spijtige geval er zich ooit een kabelbreuk voordoet, kan men op dat moment dat vrije uiteinde aansluiten om op die manier twee kleinere parallelle busnetwerken te krijgen.

De beschikbare bandbreedte wordt gedeeld door alle busdeelnemers, waardoor deze topologie niet geschikt is voor data-intensieve toepassingen.

De busbekabeling wordt gebruikt in domotica-systemen van onder andere QBus en KNX. De berichten die de verschillende componenten op deze bus zetten zijn klein, waardoor deze topologie de meest geschikte is voor dergelijke toepassingen.

Een nog gekender voorbeeld van een busbekabeling is de manier waarop men tot 8 stopcontacten stroom laat krijgen van dezelfde zekering in de elektriciteitskast: Daar is 1 kabel die van stopcontact tot stopcontact loopt en elk van deze stopcontacten is in parallel aangesloten op die ene installatiekabel.

Boomstructuur

De boom-topologie is een variant van de busbekabeling waarbij de hoofdbus aftakkingen krijgt die elk op zich een bus vormen. De communicatie van de berichten loopt in dit geval over de hele bus en is dus niet beperkt tot een specifieke aftakking. Dit is het geval voor beide voorbeelden die bij het voorgaande punt vermeld werden.

Boomtopologie

Gemengde topologie

Gemengde topologie

Terwijl sommige toepassingen een zeer specifieke manier van bekabelen vereisen (bij domotica bijvoorbeeld alle verlichting apart naar de zekeringenkast: stertopologie) is dit minder strikt noodzakelijk bij een bustopologie. Een bus kan je ook perfect laten werken in een sterbekabeling of in een combinatie van verschillende buslijnen die parallel aan de zekeringkast vertrekken. Je zou hier woorden als bamboo- of bos-topologie voor kunnen uitvinden en gebruiken, maar in deze gevallen spreekt men typisch van een combinatie topologie of gemengde topologie.

Deze vrije manier van bekabelen heeft in de praktijk het grote voordeel dat je tijdens het aanleggen de meest efficiënte weg kan kiezen. Je kan dus ofwel doorlussen van schakelaar naar schakelaar of met een nieuwe kabel aan de kast vertrekken, afhankelijk van je persoonlijke voorkeur en wat in die situatie het eenvoudigste is.

Commentaar verzorgd door Disqus