Technologie: KNX erklärt

Gordon Fry

Von Gordon Fry, Wandsworth-Gruppe. Es gab eine Zeit, da war die Vorstellung, mit dem eigenen Haus vom anderen Ende der Welt aus kommunizieren zu können, reine Science-Fiction. Heutzutage ist dies dank KNX eine vollständig realisierbare, einfach zu bedienende und flexible Lösung für die Hausautomation. Als weltweit einziger offener Standard für intelligente Gebäude (ISO/IEC 14543-3) existiert KNX seit mehr als zwanzig Jahren und bietet heute eine Palette von über 10000 von der KNX Association zugelassenen Produkten, die von rund 300 Anbietern hergestellt werden. Dies bedeutet, dass der Planer eine Installation auf die Bedürfnisse des Gebäudes und des Endnutzers zuschneiden kann, der nie an ein einziges proprietäres System gebunden ist. Durch die Kombination von komplexer Technologie mit einer einfach zu bedienenden Benutzeroberfläche bieten KNX Installationen eine einfache Visualisierung, Überwachung und Steuerung und schaffen so Immobilien, die sowohl komfortabel als auch energieeffizient sind. Untersuchungen der Universität Bremen haben gezeigt, dass ein KNX-Gebäudemanagementsystem Energieeinsparungen von 40 % bei der Beschattungssteuerung, 50 % bei der Einzelraumsteuerung und 60 % bei der Beleuchtungs- und Lüftungssteuerung ermöglichen kann. KNX Lichtsteuerungssensor. KNX Lichtsteuerungssensor. Inzwischen gibt es weltweit über 30.000 akkreditierte KNX Integratoren, die KNX Systeme in allen Arten von Gebäuden installieren, von Wohnhäusern bis hin zu Büros, Krankenhäusern, Sportstadien und Verkehrsterminals. Interoperabel Die KNX Technologie basiert auf einer verdrillten Busleitung, die es ermöglicht, alle Gebäudefunktionen miteinander zu verbinden und ein einziges Steuerungssystem für das gesamte Gebäude zu schaffen. Für Nachrüstungsinstallationen, bei denen eine Neuverkabelung nicht möglich ist, kann kabelloses KNX verwendet werden, das über Funkübertragung funktioniert. KNX Systeme sind auch internetfähig, so dass der Endnutzer über einen Computer, einen Fernzugang zum Internet oder sogar über Smartphone-Apps auf die Steuerung zugreifen kann. Obwohl die KNX Technologie komplex ist, ist das System so konzipiert, dass es einfach zu implementieren, zu warten und aufzurüsten ist. Das von der KNX Association entwickelte ETS4 Softwarepaket ermöglicht es dem Planer und Installateur, eine Installation zusammenzustellen, die unabhängig von jeglichen Herstelleranbindungen ist. Aufbau Das 2 x verdrillte KNX Kabel ist in einem isolierten Mantel untergebracht, der auf 2,5 kV Isolationsspannung geprüft ist, so dass es mit den Netzkabeln des Gebäudes verlegt und entweder als Radialschaltung oder als Verkettung und Verzweigung verdrahtet werden kann. Die Busgeräte zur Steuerung der verschiedenen Funktionen können entweder neben der Armatur oder in Verteilertafeln als Hutschienengeräte installiert werden. Solange alle Geräte im KNX Netzwerk sind, können sie miteinander kommunizieren und sind interoperabel, auch wenn sie von verschiedenen Herstellern sind. Wenn Funktionserweiterungen erforderlich sind, kann dies ohne Neuverdrahtung erreicht werden, indem einfach neue Steuerungen installiert und ein Laptop an einer beliebigen Stelle des Busses zur Integration durch einen geschulten Installateur eingesteckt wird. Skalierbare Architektur Die hierarchische Struktur der KNX Architektur macht KNX für den Einsatz in jeder Installation geeignet, und jede Installation besteht aus "Linien", die bis zu 64 Geräte aufnehmen können. Bis zu 15 Linien können über "Linienkoppler" zu einem "Bereich" verbunden werden, und bis zu 15 Bereiche können dann mit "Bereichskopplern" verbunden werden, was KNX zu einem wirklich skalierbaren System macht. Mit der TCP/IP-Technologie können sogar noch größere Systeme realisiert werden. Jede Linie benötigt eine Stromversorgung, um die KNX Geräte unabhängig von den gesteuerten Ausgängen mit Strom zu versorgen. Dadurch wird Fehlertoleranz erreicht, indem sichergestellt wird, dass ein Ausfall auf einer Linie keine Auswirkungen auf eine andere hat und dass der lokale Datenverkehr nicht durch den Datendurchsatz auf einer anderen Linie beeinträchtigt wird. Türeingang mit KNX Steuerung. Türeingang mit KNX Steuerung. Geräte und Datenaustausch In jeder KNX-Installation gibt es drei Arten von Geräten: Eingänge wie Lichtschalter und physikalische Melder (Anwesenheit, Temperatur, Licht usw.); Ausgänge wie Relaisaktoren, Dimmaktoren, Jalousieaktoren, Heizungsaktoren usw.; und Steuergeräte wie Zeitschaltuhren, ereignisgesteuerte Sequenzierung, Stimmungseinstellung, Datenerfassung und Programmiergeräte usw. Alle Busgeräte bestehen aus einem Busankoppler (BCU) und einem Anwendungsmodul, die entweder aus separaten Teilen bestehen oder zu einem einzigen Gerät kombiniert werden können. Die zu verarbeitenden Informationen werden vom Bus an die BCU übertragen, und ein Mikroprozessor führt die im Programm festgelegte Funktion aus. Der Informationsaustausch zwischen den Geräten erfolgt in Form von Telegrammen, die symmetrisch auf der Leitung übertragen werden, was eine hohe Störfestigkeit des Signals gewährleistet. Die Übertragungsgeschwindigkeit ist mit 9600b/s gering, reicht aber für den erforderlichen Datenverkehr aus und macht Abschlusswiderstände überflüssig, so dass jede beliebige Verdrahtungstopologie verwendet werden kann. Das Telegramm selbst besteht aus Datenpaketen: die Quelladresse, die physikalische Adresse des Geräts und die Zieladresse. Außerdem enthält es das Datenfeld, das die Anweisung übermittelt (z. B. ein- oder ausschalten, dimmen, einen Wert oder Sollwert einstellen oder einen Messwert übertragen usw.) sowie ein Prüfsummenfeld, das die korrekte Übertragung sicherstellt. Damit das System effektiv funktioniert, müssen die Datenpakete ohne Kollision mit anderen Informationen übertragen werden. Um dies zu erreichen, sind die Telegramme so organisiert, dass sie gesendet werden, wenn der Bus frei ist, und automatisch erneut gesendet werden, wenn sie nicht empfangen werden. Da die Telegramme ereignisgesteuert sind, werden sie nur bei Bedarf gesendet, was den Datenverkehr auf dem Bus minimiert. Benutzervorteile Die Bedienung auf der Anwenderseite von KNX täuscht über die Komplexität der Technologie hinweg. Visualisierung, Überwachung und Steuerung können über Touchscreen-Geräte wie den Jung Facility Pilot oder den Smart Room Controller der Wandsworth Group erfolgen, die es dem Endnutzer ermöglichen, einen Raum oder eine Zone auszuwählen und Einstellungen zu ändern oder aus einer Reihe von programmierten Szenen auszuwählen. Der Jung Smart Room Controller. Der Jung Smart Room Controller. Der Energieverbrauch kann mit denselben Visualisierungstools überwacht werden, und das System speichert Daten aus der täglichen Nutzung von Gebäudefunktionen, die dann verwendet werden können, um das Gebäude in einen "Belegungsmodus" (oder eine Belegungssimulation) zu versetzen, der die echte typische Nutzung wiedergibt, wenn das Gebäude leer steht. Der Fernzugriff auf das System ist ein weiterer wichtiger Vorteil von KNX für den Endnutzer. Für Bürogebäude bedeutet dies, dass zu Sicherheitszwecken auf das System zugegriffen werden kann, und für Wohnhäuser können die Bewohner eine "Willkommensszene" aktivieren, bevor sie nach Hause kommen, und über eine KNX App auf ihrem Smartphone Licht und Heizung einschalten. Abschluss In dem Bestreben, den Komfort zu erhöhen und den Energieverbrauch zu senken, bietet KNX eine flexible, funktionelle und einfach zu bedienende Technologie, die sich an veränderte Bedürfnisse anpassen kann. Die Installation von KNX kann nur von Fachleuten mit entsprechenden Kenntnissen und Ausbildungen durchgeführt werden, so dass mit der steigenden Nachfrage auch die Marktchancen für diese Installateure steigen. www.wandsworthgroup.com