KNX

Standard KONNEX / KNX (dawniej EIB) to pierwszy na świecie otwarty standard zarządzania i kontroli urządzeń i budynków. Jest efektem konwergencji trzech protokołów i rozwijających je organizacji:

• EIB - Stowarzyszenia Europejska Magistrala Instalacyjna (ang. EIBA - European Installation Bus Association )
• EHS - Stowarzyszenia EHSA (ang. European Home Systems Association)
• oraz BatiBUS - BCI, Batibus Club International.
• LonWorks

Na jego podstawie, dzięki współpracy Stowarzyszenia Konnex i CENELEC powstała europejska norma EN 50090 (grudzień 2003 - zatwierdzono standardy komunikacji: TP - po skrętce i PL - po sieci zasilającej a w maju 2006 uzupełniono o standard komunikacji RF - fale radiowe). W listopadzie 2006 protokół wraz z mediami komunikacyjnymi (TP, PL, RF, IP) stał się standardem międzynarodowym (ISO) w zakresie automatyzacji budynków i urządzeń - ISO/IEC 14543-3. Europejska organizacja normalizacyjna CEN także uznała KNX jako standard dla systemów automatycznego sterowania budynkami, publikując specyfikację KNX jako normy EN 13321-1 i EN 13321-2. Również Chiny uznały standard KNX, publikując w 2007 roku normę GB/Z 20965.

KNX jest standardem, który jest wspierany przez ponad 100 producentów sprzętu (między innymi ABB, BERKER, GIRA, ELSNER-ELEKTRONIK, HAGER, INTESIS, JUNG, LINGG&JANKE, SCHNEIDER, SIEMENS, THEBEN, WAGO, ZENNIO; kompletną listę można znaleźć tutaj [1]), producenci produkują około 7 tys. różnych urządzeń, dzięki czemu możliwe jest by za pomocą tego systemu zautomatyzować praktycznie każdy budynek.

KNX jest systemem opartym na konwencji rozproszonej, dzięki czemu nie jest wymagana jednostka centralna, co owocuje mniejszą awaryjnością (a raczej mniejszym zagrożeniem, że cały system będzie wyłączony z obsługi na czas awarii). Koszty zakupu są również mniejsze.

Topologia systemu

Podstawową częścią struktury jest linia, do której oprócz zasilacza podłączonych jest maksymalnie 64 urządzenia magistralne. Linię można rozbudować o trzy segmenty liniowe, które zajmują miejsce jednego z 64 urządzeń. W każdym segmencie liniowym podłączone są: zasilacz, sprzęgło liniowe i kolejne urządzenie magistralne o numerach od 65-127, 129-191, 193-255. Numery 64, 128, 192 zarezerwowane są dla wzmacniaczy (sprzęgieł liniowych). Do każdej linii głównej można podłączyć 15 linii poprzedzonych sprzęgłami liniowymi, a 15 linii głównych można łączyć w 15 obszarów. Każda linia główna poprzedzona jest sprzęgłem obszarowym. Do linii głównych i obszarowych można podłączyć urządzenia magistralne, maksymalnie taką ilość aby razem z liniami podrzędnymi ich liczba wynosiła 64.Daje nam to możliwość rozbudowy systemu, do którego maksymalnie podłączyć można 57 484 urządzeń. Wzmacniacz, sprzęgło liniowe czy obszarowe stanowią galwaniczną izolację wobec linii nadrzędnej dla tego do każdego segmentu musi być dołączony kolejny zasilacz. W systemie KNX stosuje się dwa rodzaje adresów: adres fizyczny, określający miejsce urządzenia w systemie KNX, oraz adres grupowy, określający grupy urządzeń współpracujących ze sobą.

Zastosowania KNX

System KNX umożliwia stworzenie inteligentnego budynku poprzez integrację sterowania i nadzoru urządzeń z takich kategorii, jak:

• zarządzanie energią
• klimatyzacja
  • ogrzewanie
  • wentylacja
• oświetlenie oraz żaluzje i markizy
• artykuły gospodarstwa domowego
• bezpieczeństwo
  • nadzór i kontrola dostępu
  • telewizja przemysłowa
  • symulacja obecności domowników
  • detekcja obecności osób w pomieszczeniu
• zdalny serwis i zarządzanie
• komunikacja z innymi systemami

Zagadnienia te przenikają się wzajemnie - trudno jednoznacznie określić, czy detektor obecności osób w pomieszczeniu jest tylko wygodą (jeśli sygnał przekażemy do lamp - nie trzeba będzie ręcznie zapalać światła), zarządzaniem energią (lampy nie będą się palić, gdy nie ma takiej potrzeby), czy też także systemem alarmowym (jeśli podczas urlopu w pomieszczeniach nie powinno być nikogo).

Przesyłanie sygnałów w systemie KNX może odbywać się za pośrednictwem:

• skrętki dwuparowej (KNX.TP - Twisted Pair) - rozwiązanie najczęściej stosowane, ponad 95% instalacji KNX/EIB korzysta z KNX.TP (odziedziczone po BatiBUS i EIB - Instabus)
• sieci elektrycznej (KNX.PL - Power Line) - rozwiązanie stosowane głównie w istniejących budynkach (odziedziczone po EIB i EHS - podobne do tego, który używa X10)
• połączenia radiowego (KNX.RF - Radio Frequency) - transmisja podobna do WiFi, zazwyczaj 868mhz, szacunkowe zasięg urządzeń wynosi do 100m w przestrzeni otwartej (około 30m wewnątrz budynku, zasięg bywa ograniczony poprzez ściany, przeszkody i inne transmisje bezprzewodowe)
• podczerwieni
• sieci Ethernet - (KNXnet/IP, dawniej EIBnet/IP) - rozwiązanie pozwalające na przyspieszenie transmisji (np. dzięki zastąpieniu linii głównej siecią IP), umożliwiające realizowanie systemów KNX nawet w dużych budynkach.

Standard KNX jest niezależny od producenta. Urządzenie sieciowe KNX może być skonstruowane z różnych podzespołów, od 8-bitowego mikrokontrolera do standardowego komuputera PC, w zależności od wymagań konkretnej implementacji systemu. Nadrzędnym programem do uruchamiania instalacji KNX jest program ETS. Aktualnie powstała czwarta wersja progamu ETS. Wcześniejsze wersje to ETS; ETS 2; ETS 3; ETS 3.0d e,f; ETS4

Stowarzyszenie KNX

Jest to organizacja otwarta. Należą do niej przede wszystkim producenci urządzeń wyposażenia budynków (wiodącymi są producenci osprzętu elektrycznego) i gospodarstwa domowego. Partnerami naukowymi standardu KNX jest też wiele uczelni, także politechniki z Polski. Na terenie kraju działają dwa centra szkoleniowe certyfikowane przez KNX, w tym jedno w Łodzi przy centrum komputerowym Politechniki Łódzkiej i we Wrocławiu przy Politechnice Wrocławskiej. Polskie stowarzyszenie narodowe KNX pod nazwą Stowarzyszenie „KNX Polska” zostało zarejestrowane w 2008 roku. Siedzibą Stowarzyszenia jest Łódź.

Bibliografia

• Nowoczesne techniki w projektowaniu energooszczędnych instalacji budynkowych w systemie KNX, autorzy: Aniela Kamińska, Leszek Muszyński, Zbigniew Boruta, Rafał Radajewski, wyd.Politechnika Poznańska,
• Instalacja elektryczna w systemie KNX/EIB, wyd. Stowarzyszenie Elektryków Polskich SEP COSIW, ISBN: 1234-0081.

Linki zewnętrzne

• Strona domowa KNX, KONNEX (dawniej EIB), polska wersja jezykowa
• Strona domowa stowarzyszenia narodowego KNX Polska