KNX

KNX ir standartizēts ēkas vadības sistēmas tīkla protokols. Tas ir balstīts uz OSI modeļa, un datu pārraidei var izmantot gan vadu savienojumus, gan bezvadu risinājumus. KNX standartu uztur KNX asociācija.

Standarti

KNX veidots no trīs agrākām tehnoloģijām: European Home Systems Protocol (EHS), BatiBUS un European Installation Bus (EIB jeb Instabus). Sistēmas pamatā ir EIB protokolu steks, kas paplašināts ar BatiBUS un EHS fizikālajiem slāņiem, konfigurācijas režīmiem citām tehnoloģijām.

KNX ir standartizēts:

• starptautiski (ISO/IEC 14543-3)
• Eiropā (CENELEC EN50090 un CEN EN 13321-1 un 13321-2)
• Ķīnā (GB/T 20965)
• ANSI/ASHRAE (ANSI/ASHRAE 135)

Sistēmas komponentes

Elmos KNX uztvērēja bloks

Visas ierīces KNX sistēmā savienotas ar kopni, pa kuru tās apmainās ar datiem. KNX definētas četras fiziskās sakaru vides (fizikālais slānis):

• TP-1 (vītā pāra kabeļi), datus var pārraidīt ar ātrumu 9 600 bits/s; mantots no EIB standarta un ir savietojams ar EIB ierīcēm
• PL110 (elektroapgādes līnijas), datu ātrums 1 200 bits/s; mantots no EIB un EHS standartiem, līdzīgs X10 tehnoloģijai,
• radio frekvences (KNX-RF), datu pārraidei izmanto radio raidītājus un uztvērējus 868 MHz frekvencē (tuvas darbības ierīču josla) ar maksimālo izstaroto jaudu 25 mW un datu ātrumu 16 384 bits/s; ierīces var būt viena vai divu virzienu
• Ethernet tīkls (zināms arī kā EIBnet/IP vai KNXnet/IP), lokālais tīkls vai internets tiek izmantots, lai maršrutētu vai tunelētu KNX telegrammas

KNX ierīces var izmantot arī infrasarkano savienojumu datu apmaiņai ar rokā turamām ierīcēm (piemēram, tālvadības pultis), bet tas nav aprakstīts standartā.

Ierīces tīklā var būt:

• sensori iegūst informāciju un nosūta to kopē kā datu telegrammu (piemēram, pogas, temperatūras, kustību sensori)
• izpildaparāti saņem datu telegrammas un izpilda tajās esošās komandas (piemēram, gaismmainis, sildītāja vārsts, displejs)
• sistēmas ierīces un komponentes (piemēram, līniju savienotāji, barošanas bloki)

Katras ierīces uzstādīšanas ierobežojumi ir atkarīgi no sistēmas prasībām (sakaru vide, uztveršanas tips, elektrobarošanas jauda) un vides faktoriem (elektromagnētiskie traucējumi u.c.)

Programmas ierīcēs tiek ielādētas kopā ar projekta plānu un ekspluatācijā nodošanas programmatūru, izmantojot saskarni (seriālo portu vai USB) ar datoru.

Tīkla topoloģija

KNX ļauj izmantot vairākas tīkla topoloģijas: koka, līnijas un zvaigznes. Tās var arī jaukt kopā. Gredzena topoloģija nav pieļaujama.

KNX ir pilnībā dalītas vadības tīkls, kurā var iekļaut līdz 65 536 ierīcēm 16 bitu individuālā adrešu telpā. Vienai līnijai var pieslēgt 256 ierīces. Līnijas var grupēt kopā ar galveno līniju apgabalos. Pie galvenās līnijas caur līniju savienotāju var pievienot līdz 15 līnijām. Domēnu veido 15 apgabali, pieslēgti pamatlīnijai ar pamatlīnijas / apgabalu savienotāju.

Vienā līnijā var būt līdz četriem līnijas segmentiem, katrā no kuriem var būt līdz 64 kopnes ierīcēm. Katram segmentam vajadzīga atbilstoša elektrobarošana. Segmenta maksimālais garums ir 1000 m. Četrus segmentus var savienot ar līnijas atkārtotāju (atkārtotājus nevar pieslēgt pamatlīnijai un galvenajām līnijām), tādējādi līniju var izveidot 4000 m garumā. Reāli ierīču daudzums ir atkarīgs no barošanas kapacitātes nodrošināšanas līnijai. Katrai līnijai, ieskaitot galvenās līnijas, jābūt savam barošanas avotam.

KNXnet/IP ļauj izveidot KNX apakštīklus, izmantojot IP protokolu. Šāda topoloģija numerācijas struktūru atspoguļo individuālajās adresēs, kas (ar dažiem izņēmumiem) unikāli identificē katru tīkla mezglu.

Konfigurācijas režīmi

KNX ierīcēm ir divi konfigurācijas režīmi:

• S-mode (sistēmas režīms) ļauj realizēt sarežģītas ēkas kontroles funkcijas. Paredzēts speciālistiem, kuri labi pārzina KNX sistēmu. S-mode ierīču uzstādīšanu var plānot ar programmatūras rīku ETS ar piekļuvi ražotāju produktu datubāzēm. ETS var izmantot arī produktu savienošanai un konfigurēšanai.
• E-mode (vieglais režīms) paredzēts lietotājiem ar KNX pamata zināšanām. Ierīces ir pirmsprogrammētas ar noklusējuma parametriem. Katru komponenti var daļēji pārkonfigurēt (tās parametru uzstādījumus un sakaru saites) ar vienkāršu konfiguratoru.

Sākotnēji standartā bija automātiskais režīms (A-mode), kas paredzēts paškonfigurējošām ierīcēm. Pēdējās KNX specifikācijās tas izņemts.

Ārējās saites

• KNX asociācija