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KNX Metering Spezifikation

Intelligente Häuser oder Gebäude nutzen KNX als Steuerungssystem über eine passende Kombination der Kommunikationsmedien KNX Twisted Pair (das allgegenwärtige grüne Kabel), Powerline Übertragung (Stromleitung), internetbasierte Kommunikation (IP) oder Funk (RF). Das Letztere, das KNX RF, bietet hierbei den Anschluss zur Verbrauchsdatenerfassung für Gas, Wasser, Strom, etc.

Data Collector:
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Energieverbräuche werden archiviert
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In der Tat, hatte die KNX Association seit dem Start der Konzeption von KNX RF bereits mit der CEN TC 294 WG5 zusammen gearbeitet und die Parameter des KNX RF Physical Layer (868 MHz-Standard CEPT/ERC 70-03) und den Data Link Layer (basierend auf dem FT3-Protokoll IEC870-5-2) mit der M-Bus Spezifikation optimiert. Dies beinhaltete die FSK Abweichung, die Frequenztoleranz sowie das grundlegende gemeinsame Frame Format bis hin zu Dedicated Provisions (Services, APIs) im Gerät.

Mit gemeinsamen Definitionen und der Integration auf diesem Niveau ist ein KNX Produkt möglich, dass sowohl beide M-Bus Telegramme als auch KNX Telegramme mit einem einzigen Empfänger empfangen kann. „Normalerweise ist solch ein Gerät wie eine Zentraleinheit“, sagt Steven De Bruyne, System Manager bei der KNX Association und Sekretär der KNX Arbeitsgruppe „Verbrauchsdatenerfassung“. Er fügte hinzu: „Herr Pahl von Qundis hat gute Arbeit geleistet, um eine gemeinsame Lösung mit der M-Bus Welt zu finden. Die M-Bus Gemeinschaft hat sich ebenfalls aktiv daran beteiligt, den technischen Vorschlag zu Papier zu bringen. Der Ansatz war sehr pragmatisch und so ist der Schritt zur Implementierung klein. Es sind bereits einige Produkte angekündigt“.

Wie sieht das nun in der Praxis aus? Das M-Bus Messgerät lässt sich überall im Gebäude verteilen und kann mehrere Wohnungen oder Büroetagen überspannen, die alle mit M-Bus und KNX RF Geräten ausgestattet sind. In solchen Gebäuden ist bereits oft ein KNX TP System vorhanden oder wird installiert. Messdaten werden sehr einfach durch ein Minimum an Kopplern in der Installation aufgenommen.

Dadurch lassen sich die Installations- und Konfigurationskosten senken, wenn dieser Koppler sowohl den Zugang zu den Messdaten als auch zu den KNX Daten zur Verfügung stellt. Dank der nahtlosen Integration von KNX RF und M-bus ist dies sehr einfach zu bewerkstelligen.

Sobald sich die Messdaten im KNX System befinden, werden sie weiter über KNX TP und IP transportiert und können dem Bedienpersonal oder dem Service Provider lokal oder in der Ferne (z. B. über das Internet) wie in der Abbildung gezeigt zur Verfügung gestellt werden.

Steven De Bruyne weist noch auf eine besondere Herausforderung hin: „KNX integriert bereits Anwendungen wie Heizen und Kühlen. Dadurch stehen dem Kunden Prozess- und Sensordaten zur Verfügung. Die Integration des M-Busses rundet nun das Bild mit Verbrauchsdaten ab. Dabei muss beachtet werden, dass die Daten korrekt übertragen und wiedergegeben werden, bei gleichzeitiger Maximierung der Vorteile für alle involvierten Partner!“

Um dies zu erreichen, hat die Arbeitsgruppe den Metering Data Collector (Messdatensammler) spezifiziert, der in einem einzigen weiter oben beschriebenen „Funk-zu-Leitung“ KNX Koppler integriert ist. Der Metering Data Collector bildet einen begrenzten Satz an gut definierten Teilmengen von M-Bus Messdaten, die auf einer KNX konformen Schnittstelle (Eigenschaften der KNX Interface Objects) ab (Mapping). Durch ein Gebäude- oder Liegenschafts-Gateway kann nun auf diese zugegriffen werden.

Dieser Mechanismus stellt die wichtigsten Energieverbrauchsdaten zur Verfügung: aktuelle Werte, Minima, Maxima, Durchschnittswerte usw. An dieser Stelle können wir die Vorteile des Array Aspekts der KNX Eigenschaften nutzen, die solche ergänzenden Messdaten (die mit verschiedenen Speichernummern des M-Busses korrespondieren) unterstützen. Die Flexibilität der Messanwendungen ist keineswegs begrenzt, es können ebenso Rohmessdatenformate übertragen werden.

Um der KNX Tradition des guten Zusammenwirkens zwischen den Anwendungen im Betrieb treu zu bleiben, wollten wir dieses Mapping sogar noch umfangreicher als beschrieben gestalten. Deshalb werden Teile der M-Bus Daten, basierend auf einer sorgfältigen Auswahl in Zusammenarbeit mit M-Bus Herstellern, zusätzlich im KNX Runtime Group Address Format zur Verfügung gestellt, um diese mit anderen Anwendungen zu teilen und sie für Visualisierungszwecke zu nutzen.

Jetzt liegt es an den Herstellern und Anwendern, diese Konzepte am Markt umzusetzen