Comment commercer à développer
KNX est le seul système de bus au monde, qui offre tous les medias de transmission pour domotique : Twisted Pair (Paires Torsdaées), Powerline, Radio Frequency et Ethernet IP. Les medias de transmission peuvent être connectés facilement avec les couopleurs de media KNX. Les appareils KNX sont programmés avec ETS, le logiciel indépendant des fabricants, produits et métiers.
Depuis l’idée jusqu’au produit fini, la liste des questions d’un novice KNX concernant l’intégration de KNX dans un nouveau participant peut être longue:
- Quel media KNX (par exemple Twisted Pair ou Radio Frequency) doit être utilisé?
- Que sont les spécifications logicielles demandées par KNX ?
- Quels sont les objets de communication – formats de données – que l’on doit utiliser et comment les programmer ?
- Que sont les spécifications hardware pour le participant ?
- Est-ce qu’il y a des éléments standards ?
- Comment l’appareil doit être programmé, quels modes de configuration doivent être supportés ?
- Y a-t-il du soutien technique pendant le développement ?
- Comment se passe le processus de certification ?
Il est utile d’apprendre les éléments standards de KNX, qui sont disponibles pour les différents médias, pour avoir une de la solution correcte pour le développement de certains participants.
Pour plus d’information concernant les participants KNX, veuillez contacter :
Eelectron | Opternus Components GmbH | Tapko Technologies GmbH | Weinzierl Engineering GmbH |
Aspects de l’implémentation pour les participants KNX TP
On est rapidement confronté à plusieurs termes techniques tels que „BIM“, „BCU“, „SIM“, „TPUART“, „chipset“ et „communication stack“ lorsque l’on explore le marché. Ces termes représentent les différentes possibilités de développement d’un produit KNX Paires Torsadées.
BCU „Bus coupling units“
Ces sont des appareils de système, qui incluent le circuit de couplage KNX, un microprocesseur et qui sont livrés avec l’habitation. Le développeur doit seulement développer le module d’application, le hardware d’application et le logiciel.
BIM „Bus Interface Modules“
Ils sont constitués de base comme un BCU mais avec des ports I/O additionnels. Des BIMs sont vendues comme des modules, qu’on peut souder directement sur la plaquette de circuit.
Il y a des versions avec une mémoire flash de 8 kbyte et 48 kbyte pour le programme d’application. Le développement du programme se produit dans un environnement consistant de « Evaluationboard », « On-Chip Debug Emulator » et « C-Compiler ».
SIM „Serial Interface Modules“
Ils contiennent le système de communication complèt avec les applications. Le hardware et le programme d’application sont couplés avec la partie de communication via l’interface série. Des SIMs sont vendus comme modules, que l’on peut souder directement sur la plaquette de circuit.
BAOS „Bus Access and Object Server“
Le module BAOS est à la fois une interface KNX au niveau télégramme (KNX Link Layer) mais également au niveau DataPoint (KNX Application Layer). Le format de télégramme est conforme au FT1.2. Un protocole sériel optimisé est disponible pour la communication au niveau Data Point .
Chipset
Chipsets de BIMs sont offerts pour contourner les limitations mécaniques de BIMs. Il n’y a pas des différences entre les BIMs et Chipsets concernant le programme.
TPUART
Le TPUART contient seulement le couplage avec KNX. Le logiciel pour la communication est fourni par un microcontrôleur. Le TPUART était développé d’une part pour libérer le microcontrôleur du codage et décodage des bits et d’autre part pour autoriser le couplage avec KNX par des différents microcontrôleurs.
Pile de Communication
Pour le développement d’un participant KNX avec le TPUART, on a besoin d’une pile de communication. Ce genre de couplage est la manière le plus rentable, flexible et économique pour développer un participant KNX. Pour que le développeur n’aie pas à se familiariser avec tous les détails de la communication KNX, les vendeurs du système KNX offrent la pile de communication KNX. Le couplage avec KNX est réalisé par un coupleur KNX externe comme TPUART, FZE1066. La pile de communication KNX offre des interfaces supplémentaires pour programmer l’appareil.
Quelle est la solution correcte?
Pour les volumes de productions modestes, le BIM est recommandé, parce qu’il offre des coûts de développement et de certification assez bas. Si l’espace est limité ou le volume de production augmente, il est recommandé d’intégrer le chipset dans le réseau électronique existant. Les coûts sont un peu plus élevés, comparés avec BIM. TPUART est la meilleure solution, mais avec les efforts de développement et de certification plus grand il est seulement efficace pour des produits avec de hauts volumes de productions.
Aspects de l’implémentation pour participants KNX PL
Des BCUs et modules (PIM) standardisés sont aussi disponibles pour KNX PL (110), comme pour paires torsadées.
BCU „Bus coupling units“
Ces sont des participants système, qui incluent le circuit de couplage KNX, un microprocesseur et qui sont livrés avec l’habitation. Le développeur doit seulement développer le module d’application, le hardware d’application et le programme.
PIM „Powerline Interface Modules“
Ils sont de base construits sur la partie basse tension du BCU. Les PIMs sont des modules, qui sont soudés sur la plaquette de circuit avec des autres parties de couplage réseau.
ACIS avec Pile de Communication
Un ASIC pour PL110 est responsable pour la transmission et réception de bits. Pour construire un participant KNX basé sur un tel ASIC, une pile KNX pour Powerline (logiciel de communication) est nécessaire. Une pile de Communication contient des interfaces pour la programmation de l’application.
Quelle est la solution correcte?
Les BCUs sont approprié pour les volumes modestes, pour le développement des appareils rentables. Pour des volumes moyens, des PIMs sont recommandés – un diagramme de circuit est disponible. Le développement pour des participants PL avec ASIC et pile de Communication ont besoin d’investissements plus grands si on compare aux BCUs et PIMs et sont de ce fait plus appropriés pour des fabricants avec des hauts volumes de production.
Aspects de l’implémentation pour participants KNX RF
Le développement de participants KNX RF ne nécessite pas des parties KNX particulières. Un node KNX RF comprend concrètement les éléments suivants:
Chip de Transmission
Pour KNX RF on n’a pas besoin d’un chip dédié..
Aujourd’hui il y a plusieurs chips disponible que l’on peut utiliser pour l’implémentation d’un node KNX RF. Pour des appareils unidirectionnels, il y a des chips exclusivement de transmission disponibles.
Circuit RF
Le transceiver constitue avec quelques éléments passifs le circuit RF circuit. Basé sur le plan de référence du fabricant du chip, un circuit peu être conçu et optimalisé pour les spécifications KNX RF.
Microcontrôleur
Le coeur de chaque participant KNX est un microcontrôleur qui s’occupe de la communication comme le tâche d’application. La condition la plus importante pour RF est la basse consommation d’énergie. La logique d’interface pour le connexion du transceiver devrait être présente dans la plupart des contrôleurs actuels.
Pile de Communication
Le standard KNX définit un protocole complexe, qui mène à un grand effort d’implémentation et certification. La pile de Communication est le logiciel de système pour un participant KNX RF. Il contrôle le transceiver et s’occupe de la communication, incluant la procédure de configuration. La pile de Communication offre une interface (API) pour le développement d’application..
Aspects d´implémentation pour KNX IP
La transmission de télégrammes KNX via Ethernet est définie en tant que KNXnet/IP et est une partie de la norme KNX. Jusqu’à présent les spécifications incluaient l’utilisation de ce moyen pour les interfaces PC et pour les routeurs. Les routeurs IP sont similaires aux coupleurs de ligne, excepté qu’ils utilisent Ethernet pour la ligne principale. De plus il est aujourd’hui aussi possible d’intégrer les participants KNX directement via IP dans le réseau KNX. C’est pourquoi Ethernet, respectivement IP (Internet Protocol) est une valeur ajoutée réelle au media KNX. Le développement des participants IP KNX ne demande pas de composants KNX spéciaux. Un node KNX IP consiste de base des éléments suivants :
Côntroleur Ethernet
Les contrôleurs Ethernet sont disponibles chez les fabricants de semi-conducteurs. Les contrôleurs Ethernet sont de base conformes aux spécifications KNX IP. Les contrôleurs avec un bitrate de 10Mbits sont généralement suffisants.
Microcontrôleur
Choisir quel microcontrôleur dépend de base sur le calcul de performance requis pour le participant. KNXnet/IP peut principalement être implémenté sur un contrôleur 8-bit. Selon l’application, des contrôleurs plus puissants peuvent aussi être requis. Beaucoup de contrôleurs offrent déjà une interface pour Ethernet sur le chip, aussi seul la finalisation doit être faite sur la couche physique. .
Pile de Communication
Le programme système d’un participant KNX IP consiste en deux piles de protocoles. La communication via Ethernet demande une pile IP avec UDP (User Datagram Protocol) dû au fait que le KNXnet/IP est basé sur la communication sans connexion. Les télégrammes unicast tout comme multicast sont transmis via UPD. La pile KNX est mise au dessus de la pile IP/UDP. Ceci est le noyau commun KNX qui doit être implémenté spécialement pour chaque modèle de participant. La pile KNX utilise la pile IP/UDP en tant qu’interface vers le système. La traduction des télégrammes KNX vers les télégrammes UDP est établie via KNXnet/IP. L’application KNX accèdeu à l’API (Application ProgrammingInterface) de la pile KNX, de façon à communiquer avec tout le système.
Quelle est la bonne solution?
Choisir le matériel correct dépend de base du type de l’application. Les implémentations matérielles faites spécialement pour les participants KNX IP sont déjà disponibles sur le marché. Les piles appropriées sont aussi offertes. Néanmoins, pour des participants complexes, des systèmes plus performants, par exemple Linux, qui contiennent de base des piles IP avec UDP peuvent être utilisés. Dans ce cas, uniquement la pile KNX ainsi que le programme d’application correspondant sont requis.
