Интерфейс для маленькой "сети", где несколько Master'ов Опции

[C.S.]

Всем здравствуйте! Лето началось, снова я со скуки берусь за хобби. С диммером справился, пора для него разработать интерфейс
Приношу свои извинения, но кроме соединений типа точка-точка (RS-232) я ничего не знаю; тема почти вольная и начнётся с тупых вопросов.
Я хочу получить игрушку в виде "умного дома" в виде нескольких модулей. Вижу я себе это вот как:
1. Есть n-ое количество модулей, которые вешаются на какую-то общую шину. Модуль - это например диммер, реле или датчики (ну вполне напоминает промышленные контроллеры, да).
2. Есть "панель управления" - девайс с кнопочками и дисплейчиком. Через меню мы можем управлять/считывать состояние навешанных на шину модулей.
3. Есть комп, который тоже подключён к этой шине (двоякое управление: автономное через (2) и через комп). Фактически комп выступает в роли такой же панели управления.

Наваял схематически примерный вид сети:


Ньюансы:
а) Панелей управления (2) будет несколько: хочу сделать управление освещением, соответственно заменяю ими выключатели.
б) Модули будут конечно адресоваться. Автодетект адресов модулей не нужен - могу и так вписать их в кофигурацию.
в) НЕ понимаю, как сделать несколько Мастеров. Было два варианта:
в.1.) Инфа о статусе хранится в Модулях. У Мастеров и Модулей есть уникальные адреса. Раз в nn времени каждый Мастер захватывает канал связи и поочерёдно опрашивает модули на тему, чего у них включено и чего выключено.
в.2.) Есть какой-то служебный узел сети. Любой модуль читает из него то, что он должен выполнить, а любой Мастер пишет туда что надо выполнить.
г) Всё это - полуигрушеченое и хобби для меня самого (типа кулибинство в квартире и поковыряться). На чём делать Мастера - не решил, для Модулей есть запас мелких ATMega8 в DIP'е. Есть ещё ATMega32.

Фактически, работу всего этого я вижу так, что на одной панели включили свет. Потом дошли до компа - там его погасили (естественно состояние отображается). Или погасили с другого места управления. Модулю должны сыпаться почти низкоуровневые команды типа ВКЛВыход1 - ОК. ЯркостьВыход2=25% - ОК. А на всех панелях - правильное состояние системы.

Господа Гуру - подскажите пожалуйста, чего подойдёт под мои задачи из интерфейсов (фактически натолкните на какие-то существующие ссылками, чтобы я мог выбрать и реализовать)? Связь всего этого будет ну по квартире - положим метров 30-50 максимум.
В принципе, как самое топорное решение, я могу и LAN прикрутить, если это решит мои проблемы (устройства, адреса). НО проблемы, кажется, логические - как делают, когда управление может быть из нескольих мест? Как делают грамотно? Мне видится, что скорость у этого всего была бы мелкая, кроме команд установки яркости: их может сыпаться много из-за плавного гашения-зажигания... Ну и если правда это можно реализовать на LAN - то тогда я хочу LAN

P.S. Мои хотелки на ТЗ не тянут, описал совсем на пальцах.
P.S.2. Тема - немного флудастая. Подниму ещё раз, когда реально сяду за дела. Пока хочу спроектировать саму "сеть".

UPD: Глянул в раздел интерфейсы. Появились дополнительные комменты:
1. Я старой выучки и хочу проводной интерфейс.
2. Если это будет модуль или чип типа сконфигурировал / послал/принял данные по прерыванию - вообще замечательно!

Сообщение отредактировал C.S. - Jun 27 2010, 16:34

[=AK=]

Есть несколько вариантов организации сети

1. Мастер-слэйв.
Самый протой и дубовый вариант. Недостатки:
- Надежность сети не выше надежности мастера. Мастер сдох или ему выключили питание - все заглохло.
- Медленный. Мастер все время должен опрашивать слейвов, есть ли у кого новая инфа. После этого мастер должен забрать инфу и разослать ее тем, кому она нужна.

2. Peer-to-peer.
Это усовершенствованный вариант мастер-слэйв. Мастер (теперь он называется координатор) опрашивает узлы, не хочет ли кто-нибудь "поболтать". Тому узлу, который изъявил желание пообщаться, мастер отдает сеть "во временное владение". Узел быстренько рассылает свое сообщение всем узлам, заинтересованным в его получении, по списку. По сравнению с п.1 надежность этого варианта можно резко повысить, если роль мастера (координатора) сможет брать на себя любой узел. Тогда, если текущий координатор помрет, остальные узлы, после короткого периода "неразберихи и разборок", решают, кто будет новым координатором. Тем не менее, этот вариант такой же медленный, как п.1.

3. Произвольный доступ - CSMA
Усовершенствование варианта п.2, координатора теперь вообще нет. Тот узел, которому надо что-то сказать, просто захватывает интерфейс и говорит. В случае, когда два узла хотят что-то сказать одновременно, между ними происходит "разборка" по одному из вариантов:
3а. CSMA/CD - произвольный доступ с обнаружением столкновений. Столкновение обнаруживается, например, на базе того факта, что на сообщение не приходит подтверждение о приеме.
3б. CSMA/CA - произвольный доступ с избеганием столкновений. Это изящно делается, например, на базе передатчиков с открытым коллектором. При передаче узел все время "слушает" шину. Если он сам передает '1', а на шине виден '0', значит, в это время кто-то еще передает, и узел, передававший '1' втихую отваливает, чтобы не мешать "более сильному" узлу, который передает '0'.
3в. Тупой повтор, несколько раз через псевдослучайные промежутки времени. Очень вероятно, что хоть одно сообщение "прорвется", ведь столкновения случаются редко.

4. Производитель-потребитель.
Вместо того, чтобы передавать одну и ту же инфу от источника всем приемникам, гораздо выгоднее настроить приемники так, чтобы они сами вылавливали интересующие их сообщения из общего трафика. Тогда источник может передать данные всего один раз. Однако - как убедиться, что сообщение дошло до всех? Для этого те, кто "не расслышал", посылают "негативное подтверждение", мол, "повторите, не слышу". Молчание - знак согласия.

Самые продвинутые используют 3б и 4. Это CAN, Clipsal C-Bus, и др.

[defunct]

Есть несколько вариантов организации сети

1. Мастер-слэйв.
2. Peer-to-peer.
3. Произвольный доступ - CSMA
4. Производитель-потребитель.

Есть еще варианты комбинировать приведенные 4 варианта.
Для домашней сети очень неплохо выглядило бы такое решение:

Внизу "1" (мастер-слейв) - ЦППУ (Центральное Приемо-Передающее Устройство) и много простеньких устройств - исполнительные блоки, интерфейс здесь например 485-й.
Вверху "3" (произвольный доступ) ЦППУ и множество управляющих клиентов - ethernet.

итого будет:
- одно устройство (ЦППУ) с двумя интерфейсами - 485/ethernet.
- много простых исполнительных устройств - с только 485-м интерфесом.
- и комп(ы) с управляющей программой для всей системы.