KNX je jedini svetski sistem koji nudi kompletan asortiman prenosnih medija za sistem kontrole: upredena parica (eng. Twisted pair), Powerline, Radio Frekvencija i Ethernet IP. Prenosni mediji se lako mogu spajati medijskim interfejsima. Sa ETS-om, alatom nezavisnim od proizvođača, vrši se puštanje u rad.

Od ideje do gotovog proizvoda, spisak pitanja može biti podugačak za KNX novajlije:

• Koji KNX medij (npr. upredenu paricu (eng.Twisted Pair) ili radio frekvenciju) koristiti?
• Koji su uslovi za software KNX-a?
• Koje komunikacione objekte – formate podataka – koristiti i kako ih programirati?
• Koji su hardware-ski zahtevi za uređaj?
• Postoje li standardne komponente?
• Kako uređaj pustiti u rad, t.j. koji način konfigurisanja podržava?
• Postoji li tehnička podrška koja može pomoći u toku razvoja?
• Kakav je proces sertifikovanja?

Korisno je saznati koje su KNX standardne komponente, za različite medije, dostupne na tržištu, kako bi dobili bolju sliku o tome koje bi rešenje bilo odgovarajuće za razvoj vašeg uređaja.

 

Za više informacija o dostupnim KNX uređajima molimo kontaktirajte:

 

Eelectron	Elmos Semiconductor AG	Opternus Components GmbH	Radiocrafts AS	Siemens AG	Tapko Technologies GmbH	Weinzierl Engineering GmbH
www.eelectron.com	www.elmos.de	www.opternus.com	www.radiocrafts.com	www.siemens.com/gamma-b2b	www.tapko.de	www.weinzierl.de

 

 

Aspekti realizacije KNX TP uređaja

U istraživanju tržišta sigurno ćete se sresti sa nekoliko tehničkih izraza kao što su: „BIM“, „BCU“, „SIM“, „TPUART“, „chipset“ i „communication stack“. Ovi termini predstavljaju različite načine za razvoj svog KNX TP uređaja.

 

BCU „Bus coupling units“
To su kompletni sistemi koji sadrže svu elektroniku sa mikroprocesorom ugrađenom u kućište. Razvojni inžinjer za ovakav uređaj treba razviti dodatni namenski hardver i namenski software.

 

BIM „Bus Interface Modules“ 
U osnovi su građeni kao unutrašnjost BCU sa dodatnim I/O portovima. BIM se prodaje kao modul koji se lemi direktno na štampanu ploču namenskog hardvera.
Dostupne su verzije od 8kbyte do  48 kbyte flash memorije za aplikativne software-e. Razvoj software-a se odvija u okruženju razvoja okoline koje se sastoji od „Evaluationboard“, „On-Chip Debug Emulator“ i C-Compiler.

 

SIM „Serial Interface Modules“
Sadrži kompletni komunikacioni sistem sa delom namenskog softvera. Namenski hardver i softver se spaja sa komunikacionim delom preko serijskog interfejsa. SIM se prodaje kao modul koji se lemi direktno na štampanu ploču.
SIM je jedini proizvod koji se proizvodi isključivo u Hrvatskoj.

 

BAOS „Bus Access and Object Server“
BAOS modul služi kao za spoj sa KNX sistemom na nivou telegrama (KNX Link Layer) kao i na nivou podataka (KNX Application Layer). Format poruke je FT1.2. Za komunikaciju na nivou podataka na raspolaganju je optimalni protokol.

 

Chipset
Chipset se nudi kako bi se zaobišla mehanička ograničenja BIM-a. Ne postoji razlika u software-u između BIM-a i chipset-a.

 

TPUART
TPUART sadrži samo vezu sa KNX-om. Priključeni mikrokontroler sadrži komunikacioni softver. TPUART je razvijen kako bi, oslobodio mikrokontroler kodiranja i dekodiranja bit po bit i omogućio povezivanje KNX-a sa raznim mikrokontrolerima.

 

Komunikacioni stog  (eng. Communication Stack)
Za razvoj KNX uređaja sa TPUART-om,potreban je komunikacioni stog. Ovaj način spajanja sa KNX-om je najefikasniji, najfleksibilniji i najjeftiniji u razvoju KNX uređaja. Kako bi eliminisali potrebu da se razvojni tehničari moraju upoznati sa KNX komunikacijom, prodavci KNX sistema nude KNX komunikacioni stog. Povezivanje s KNX-om se vrši preko eksternog integrisanog sklopa za spajanje sa KNX-om kao TPUART ili FZE1066. KNX komunikacioni stog nudi dodatna interfejse za programiranja aktuelne aplikacije.

 

Koje je pravo rešenje?
U slučaju manjih količina proizvodnje preporučuju se (BIM, SIM ili BAOS) moduli. Oni osiguravaju nizak trošak razvoja i sertifikovanja i idealni su za početak KNX razvoja. Ukoliko raspoloživost prostora postane mala ili se poveća količina proizvodnje, chipset postaje zanimljiva alternativa. Početni troškovi su samo malo viši u poređenju s BIM-om. TPUART je najpopularnije rješenje u slučaju velikih količina proizvodnje. Prednost TPUART-a je niska cena po jedinici proizvoda, ali sa druge strane ima više troškove razvoja i sertifikovanja. To u nekim slučajevima može, takođe, biti ključno u odluci za Bit Transceiver (FZE1066).

 

Aspekti realizacije KNX PL uređaja

Slično kao i za TP, za  KNX PL (110) su dostupni standardizovani BCU i (PIM) moduli.

BCU „Bus coupling units“
To su kompletni sistemi koji sadrže svu elektroniku sa mikroprocesorom ugrađenom u kućište. Razvojni inženjer za ovakav uređaj treba da razvije dodatni namenski hardver i namenski software.

PIM „Powerline Interface Modules“ 
U osnovi su građeni od niskovoltažnog dela BCU-a. PIM-ovi su moduli koji se leme na štampanu ploču zajedno s ostalim elementima za spajanje na električnu mrežu.

ACIS with Communication Stack
ASIC za PL110 je odgovoran za slanje i primanje bit-ova. Za stvaranje KNX uređaja zasnovanih na ASIC-u, potreban je KNX stog za Powerline (komunikacioni software). Komunikacioni stog sadrži intrfejs za programiranje primena.

Koje je pravo rješenje?
U slučaju nadgradnih uređaja i manje količine proizvodnje, najprikladnije je koristiti BCU. Za srednju količinu proizvodnje  preporučuju se PIMovi - sklop dijagram je dostupan. Razvoj PL uređaja sa ASIC-om i  komunikacionim stogom zahteva veću investiciju u poređenju sa BCU-om i  PIM-om i primeren je za veće količine proizvodnje.

 

Aspekti realizacije KNX RF uređaja

Razvoj  KNX RF uređaja ne zahteva posebne KNX komponente. Kako bi smanjili troškove i vreme razvoja, ima smisla koristiti gotove RF module – obično u slučaju male količine proizvodnje. KNX RF čvorište se, u osnovi, sastoji od sledećih elemenata:

 

Primopredajnik (eng. Transceiver Chip)
Za KNX RF nisu potrebni posebni čipovi.
Danas postoje nekoliko čipova koji se mogu koristiti za implementaciju KNX RF čvorišta. Za jednosmernu komunikaciju postoje jeftini čipovi.

 

RF krug (eng. RF circuit)
Primopredajnik, zajedno s nekoliko pasivnih komponenti, čini RF krug. Zasnovan na referentnom dizajnu proizvođača čipa, krug može biti dizajniran i optimizovan za KNX RF zahteve.

 

Mikrokontroler (eng. Microcontroller)
Jezgro bilo kojeg KNX uređaja je mikrokontroler koji upravlja komunikacionim i zadatim aplikacijama. Najvažniji uslov za RF je niska potrošnja energije. Logika spajanja primopredajnika bi već trebala biti sadržana u većini današnjih mikrokontrolera.

 

Komunikacioni stog (eng. Communication stack)
KNX standard definiše  kompleksni protokol što znači veliki napor za realizaciju i sertifikovanje. Komunikacioni stog je sustemski softver za KNX RF uređaj.Kontroliše primopredajnik i upravlja kompletnom komunikacijom, uključujući proceduru konfigurisanja. Komunikacioni stog osigurava interfejs (API) za razvoj aplikacija.

 

Aspekti realizacije KNX IP

Prenos KNX telegrama preko Ethernet-a je definisan kao KNXnet/IP i deo je KNX standarda. Do sada su specifikacije uključivale korišćenje ovog medija za PC interfejs za routere. IP routeri su slični line coupler-ima, osim što koriste Ethernet kao glavnu liniju. Štaviše, danas je, takođe, moguće integrisati KNX krajnji uređaj preko IP-a u KNX mrežu. Zato je Ethernet IP (Internet Protocol) punovažeći KNX medij. Razvoj KNX IP uređaja ne zahteva posebne KNX komponente. KNX IP čvorište se, uglavnom, sastoji od sledećih elemenata:

 

Ethernet kontroler
Ethernet kontroleri se mogu naručiti od više proizvođača poluprovodnika. Ethernet kontroleri, uglavnom, zadovoljavaju KNX IP zahteve. Najčešće su dovoljni kontroleri koji imaju količinu prenosa 10 MBits,.

 

Mikrokontroler
Izbor pojedinog mikrokontrolera zavisi od potrebnih performansi uređaja. KNXnet/ IP se , u osnovi, može realizovati i sa 8-bitnim kontrolerom. Zavisno od primene budućeg uređaja, mogu se zahtevati i mnogo jači kontroleri. Veliki broj kontrolera već nudi interfejs sa Ethernet-om na čipu, tako da jedino što trebate napraviti je kompletiranje Physical Layer-a.

 

Komunikacioni stog (eng. Communication stack)
System software KNX IP uređaja sastoji se od dva komunikacijska stoga. Komunikacija putem Ethernet-a zahteva IP Stog sa UDP-om (eng. User Datagram Protocol) zbog činjenice da je KNXnet/IP zasnovan na komunikaciji bez konekcije. Pojedinačni telegrami kao i veća grupa telegrama se prenose preko UDP-a. KNX stog se stavlja na vrh IP/UDP stoga. KNX je bit/jezgra, i mora biti implementiran za svaki model  zasebno. KNX stog koristi IP/UDP stog kao interfejs sa sistemom. Prevod KNX telegrama u UDP telegrame je definisan KNXnet/IP protokolom. KNX primena pristupa celom sistemu preko API (Application Programming Interface) KNX stoga.

 

Koje je pravo rješenje?
Izbor odgovarajućeg hardver-a, uglavnom, zavisi od primene. Na tržištu su već dostupna hardware-ska rešenja koja su napravljena samo za KNX IP uređaje. Nude se i prikladni stogovi. Za složene primene se mogu koristiti operativni sistemi kao npr. Linux, koji već sadrži IP stog. U tom slučaju potreban je KNX stog i odgovarajući namenski program.