KNX چیست؟

KNX چیست؟

KNX یک استاندارد بر مبنای مدل OSI بوده و یک پروتکل ارتباطی شبکه است که در خانه‌های هوشمند به‌کار می‌رود . KNX یک جانشین و در ضمن یک یکسو کننده برای سه استاندارد قبلی زیر می‌باشد:

European Home System Protocol (EHS) 

Bati BUS

European Installation BUS (EIB)

در حال حاضر استاندارد KNX توسط انجمن Konnex مدیریت می‌شود.

پروتکل KNX :

این استاندارد بر پایه سیستم ارتباطی EIB بوده که با لایه‌های فیزیکی ، شیوه‌های Config  و تجارب کاربردی Bati BUS و EHS گسترش یافته‌است.

 

KNX بستر‌های ارتباطی فیزیکی زیادی را تعریف می‌کند:

        1. سیم‌کشی با کمک زوج بهم تابیده ( برگرفته از استانداردهای EIB و Bati BUS )
        2. شبکه برق ساختمان (برگرفته از استانداردهای EIB و EHS.)
        3. استفاده از امواج رادیویی
        4. Ethernet (که با عناوین EIB net/IP  و یا KNX net/IP نیز شناخته می‌شود).

KNX   فارغ از هرگونه Platform سخت‌افزاری طراحی شده‌است. یک وسیله در شبکه KNX می‌تواند توسط هرچیزی کنترل شود، از یک میکرو کنترلر 8 بیتی تا یک PC، که این امر را نیاز خاص آن مقطع تعیین می نماید.

در برخی از نقاط دنیا امروزه KNX درحال رقابت با C-BUS طراحی شده توسط شرکت SIEMENS است. اما بیشترین نوع نصب KNX نصب برروی بستر ارتباطی زوج سیم می‌باشد.

حالات برنامه‌ریزی :‌

1. وضعیتA-Mode    یا همان  “Automatic Mode” یا حالت خودکار که تجهیزاتی هستند که به‌صورت خودکار خودشان را برنامه‌ریزی می‌نمایند و طراحی شده‌اند تا کاربران نهایی خرید و تصب آنها را انجام دهند.

2. وضعیت E-Mode یا همان “Easy Mode”   یا حالت آسان که تجهیزاتی هستند که آموزش‌های ابتدایی را برای تصب نیار دارند. رفتار آنها از پیش برنامه‌ریزی شده‌است. با این وجود پارامترهای قابل برنامه‌ریزی نیز دارند که متناسب با نیاز کاربر تعریف می‌شوند.

3.S-Mode  یاهمان “System Mode”  یا حالت سیستمی که تجهیزاتی هستند که در ساخت سیستم‌های اتوماسیون سفارشی به‌کار گرفته می‌شوند. تجهیزات S-Mode هیچ پیش‌فرض اولیه‌ای نداشته و بایستی توسط تکنسین‌های مجرب نصب و برنامه‌ریزی شوند.

بستر‌های ارتباطی متفاوتی در KNX وجود دارند :

1. Twisted pair TP0  : این بستر از Bati BUS گرفته شده و بیشتر در فرانسه کاربرد دارد. امروزه اکثر سازندگان به TP1 روی آورده‌اند.

2. TP1: از EIB گرفته‌شده و بیشتر از 90٪ محصولات فعلی KNX بر این مبنا می‌باشد. در TP1 انتقال با کیفیت بالا با قیمت پایین تلفیق شده‌است. توپولوژی TP1 بسیار انعطاف پذیر است : خطی ، ستاره ای ، درختی و یا تلفیقی از این‌ها. برای انتقال فیزیکی اطلاعات ، یک سیگنال کد شده در باند پایه متقارن با نرخ انتقال 9600bps درنظر گرفته شده‌است. تجهیزاتی که به TP1 متصل می‌شوند می‌توانند از طریق BUS اصلی تغذیه شوند.

‌3. Power Line PL110 : که این نیز برگرفته از EIB می‌باشد. امروزه کارخانه‌های کمی PL110 را پشتیبانی می‌نمایند اما کماکان یک بازه کامل از محصولات را برای روشنایی، پرده و کرکره‌ها، سیستم‌های سرمایشی و گرمایشی ارائه می‌نمایند. در اینجا نرخ انتقال سیگنال‌های اطلاعات 1200 می‌باشد. این بستر جایگزین بسیار مناسبی برای مکانهایی است که امکان استفاده از سیم‌های زوجی وجود ندارد.

 4. Power Line PL132 : این توپولوژی از EHS برگرفته‌شده‌است که امروزه توسط سازنده‌های کمتر استفاده می‌شود. در اینجا نرخ انتقال اطلاعات 2400bps می‌باشد. عملاً درحال حاضر محصولاتی برای این استاندارد وجود ندارد و احتمالاً در آینده کاملاً محو خواهد شد.

5. Radio Frequency RF : که هنوز در خانواده KNX یک تازه وارد حساب می‌شود. اگرچه در حال حاضر تولید‌کنندگان کمی از این استاندارد استفاده می‌نمایند پش بینی می شوددر آینده نزدیک بسیاری از تولید‌کنندگان به این استاندارد روی خواهند آورد. KNX RF از امواج رادیویی با فرکانس مرکزی 868.30MHz با یک نوسان 50KHz برای مدوله کردن اطلاعات استفاده می‌نمایند. با نرخ اطلاعاتی 16384 تقریباً میزان فریم‌های انتقالی با TP1 برابر خواهند بود.

6. Internet Protocol KNX net /IP : اخیراً به‌عنوان یکی از بستر‌های KNX معرفی شده و انتظار می‌رود در آینده ی KNX ، به یکی از مهمترین بستر‌های انتقال اطلاعات تبدیل شود. این امر افقها را به‌سوی سیستم‌های ارتباطی سطح بالا در ساختمان‌ها باز کرده و همزمان یک Gateway استاندارد را برای نصب KNX ایجاد می‌نماید.

7. بنابراین KNX یک بازه گسترده از بستر‌های ارتباطی را در اختیاز قرار می‌دهد . با این وجود TP1 به‌عنوان مهمترین بستر ارتباطی خانواده KNX مطرح می‌باشد. KNX RF یک انتخاب مناسب برای پاسخ به تقاضاهای ارتباطی بدون سیم در سیستم‌های اتوماسیون ساختمان می‌باشد. و PL110  همچنان می‌تواند به‌عنوان یک راه‌حل به‌خصوص برای ساختمان‌های بازسازی شده‌باشد. پل ارتباطی برای ارتباطات نیازمند به پهنای باند بالا مانند صدا، تصویر و سایر ارتباطات اینچنین از طریق KNX net/IP امکانپذیر می‌باشد.

•تکنیک های به کار رفته جهت هوشمند سازی بنا به دو دسته کلی تقسیم می گردند

1.روش هایی که در آنها نیازی به کابل کشی مجزا برای کنترل ادوات مختلف وجود ندارد. در این روش ها سیگنالهای تولید شده توسط وسایل کنترل کننده ، از طریق شبکه برق موجود در این ساختمان ها و یا با کمک سیگنالهای RF منتقل شده و در مقصد ، دستگاه مورد نظر را کنترل می نماید.

2. روش هایی که در آنها برای کنترل وسایل و ادوات مختلف علاوه بر سیم کشی برق ساختمان نیاز به برپایی یک شبکه کابلی مجزای دیگر به جهت انتقال سیگنالهای تولید شده توسط وسایل کنترل کننده داریم. در این دسته نیز معتبر ترین تکنولوژی KNX می باشد.

سیستم EIB ، سیستمی هوشمند است که تجهیزات الکتریکی شما را از طریق یک زوج سیم کنترلی به یکدیگر متصل می نماید. در این روش امکان کنترل همزمان چندیت وسیله ممکن می گردد. تنها با یک صفحه نمایش یا تعدادی کمی کلید شما می توانید روشنایی محلتان را کنترل نمایید و همان ها امکان کنترل دما، تهویه، هواکشها، سیستم هشدار دهنده حریق و دزدگیر و ... موجود می باشد. درصورت تمایل می توانید برای انجام هریک از اعمال از کامپیوتر یا تلفن نیز استفاده نمایید. علاوه بر این می توانید به خانه خود بیاموزید که در هر ناحیه از ساختمان چگونه از خود نگهداری بعمل آورد. بوسیله سنسورها، خانه می تواند هوای خوب را بد تشخیص داده، پنجره ها و پرده ها را در صورت لزوم ببندد و بسیاری کارهای دیگر. این بدین معنی است که حتی در زمان غیبت شما و خالی بودن منزل، خانه شما همچون شما فکر می کند و خواسته شما را انجام می دهد.

KNX/EIB چیست؟

چه در یک واحد مسکونی خانوادگی یا در یک مجتمع اداری-تجاری، تقاصا برای راحتی، تنوع و انعطاف پذیری در مدیریت سیستمهای تهویه مطبوع، روشنایی، ایمنی در رفت و آمد بیگانگان یا ساکنین و ... در حال افزایش است. همزمان، استفاده بهینه از انرژی، هر روز مهمتر رخ می نماید.ایمنی و راحتی بیشتر، در کنار مصرف کمتر انرژی تنها از طریق کنترل و نظارت هوشمند بر روی تمامی قطعات و تجهیزات الکتریکی و تاسیساتی دخیل در سیستم، امکانپذیر است. چنین سیستمی نیازمند به سیم کشی بیشتر، بکارگیری سنسور، سوییچها و عملگرهای بیشتر و متصل به مرکز کنترل و نظارت می باشد. چنین هجم انبوه سیم کشی، بمعنی زحمت بیشتر برای طراحی و نصب سیستم و افزایش خطاها، ریسک آتش سوزی، مخارج نگهداری و در کل، افزایش کلی هزینه ها است. پس چه باید کرد؟!

 پاسخ سیستم KNX/EIB می باشد – استانداردی جهانی برای کنترل هوشمند خانه و ساختمان

بمنظور انتقال اطلاعات به تمامی اجزا قابل مدیریت ساختمان، سیستمی نیاز است که این مبادله داده ها را با وجود قطعات و تجهیزاتی مستقل و جدا از هم، بنحوی انجام دهد که اطمینان از ارتباط اجزا ازطریق یک زبان واحد محقق گردد.، زبانی که مستقل از تولیدکنندگان و مصرف کنندگان قطعاتش باشد و همه تجهیزان آنرا درک کنند. KNX/EIB معرف این زبان و خطوط ارتباط اطلاعاتی است.

 این استاندارد با تکیه بر بیش از ۱٥ سال تجربه عملی در بازار، مدرن ترین جایگزین سیستمهای قبلی کنترل هوشمند ساختمان می باشد. از طریق واسطه KNX/EIB تمامی قطعات متصل به خط اطلاعاتی (از طریق کابل، فرکانس رادیویی، خط برق، IP و اینترنت)  امکان تبادل داده ها بین یکدیگر را دارند. تجهیزات خط اطلاعاتی می تواند انواع سنسور، سوییچها و عملگرها می باشند که برای کنترل و مدیریت ساختمان به آنها نیازمندیم: کنترل  و کاربری هوشمند از تجهیزاتی چون سیستم روشنایی، کرکره ها، پرده ها، سیستم امنیتی، اعلام حریق، مدیریت مصرف انرژی، سیستم حرارتی و برودتی، تهویه مطبوع، نظارت کننده ها و اخطار دهنده ها، اندازه گیری، کنترل صوت و تصویر، لوازم خانگی کاربردی، اینترنت و پست الکترونیک و ...

کنترل هوشمند، بکارگیری و نظارت بر نحوه عملکرد تمامی این تجهیزات و خواسته های ساکنین بدون نیاز به یک مرکز کنترل و یا کاربران آموزش دیده از طریق سیستم واحد  KNX امکانپذیر است.

کنترل هوشمند خانه و ساختمان یعنی:

 از یک مجتمع اداری - تجاری تا یک منزل مسکونی معمولی - فارغ از نوع و کاربری ساختمان - KNX امکانات جدید و منحصر بفردی برای منترل ساختمان پیش رو می گذارد، بنحوی که هزینه های کنترل هوشمند را به پایین ترین سطح می رساند. با KNX می توان راه حلهایی ارائه داد که صرفا" با چنین تکنیکهای تاسیساتی قراردادی قابل حصول می باشد.

 از طریق یک تاچ پنل (مانیتور لمسی) تمامی حالات، شرایط  و عملکردهای جاری یک ساختمان قابل نظارت و کنترل می باشد. از تهویه و کنترل دسترسی تا کنترل از راه دور لوازم خانگی و بسیاری موارد دیگر EIB به راه بسیار کاملی برای افزایش آرامش و راحتی، ایمنی و کاهش مصرف انرژی در خانه و ساختمان تبدیل نموده است.

 EIB گامی واحد برای دستیابی به مزایایی چندگانه است. در هر محل که از این سیستم استفاده گردد، EIB محاسن زیادی برای آرشیتکتها، طراحان، پیمانکاران و در راس همه برای صاحبان و ساکنان ساختمانها دارد:

 - هزینه بهره برداری بسیار پایین که در نتیجه اصلاح مصرف انرژی حاصل می گردد. روشنایی و گرمایش تنها در جاهایی فعال می گردد که به آن نیاز است. بعنوان مثال بسته به زمان روزانه و فصلی و یا حضور فیزیکی افراد، تصمیم هوشمند در این رابطه گرفته می شود. علاوه بر این می توان عواملی چون درخشندگی محیطی و میزان نور در روز را از فاکتورهای این کنترل اتوماتیک قرار داد تا نگهداری حداقل میزان ضروری روشنایی در هر نقطه ار محل فعالیت تامین گشته و تنها چراغهایی روشن گردند که به آنها نیاز است.

 - صرفه جویی در زمان: ارتباط دهی داخلی تمام قطعات الکتریکی با یکدیگر از طریق یک خط واحد اطلاعاتی در نصب و طراحی سیستم، موجب صرفه جویی در زمان راه اندازی می گردد.

 - انعطاف و تطبیق پذیری با محصولات آینده: یک سیستم EIB بسادگی انطباق پذیر با کاربردهای جدید می باشد و براحتی قابل گسترش است. حتی پس از نصب و راه اندازی سیستم براحتی می توان اجزاء دیگر را به همان خط اطلاعاتی اولیه افزود و بکار گرفت.

شایان ذکر است که به غیر از موارد مذکور کلیه تجهیزاتی که به نحوی با برق کار کرده و یا قابلیت تبدیل به سیستم برقی در آنها وجود دارد در این مجموعه قرار خواهد گرفت.

تکنولوژی های متفاوتی جهت اجرای سیستم های مذکور در خانه ها موجود است که در ذیل به برخی از آنها اشاره گردیده است:

1. X10

2. EIB

3. Z-Wave

4. C-Bus

در کلیه تکنولوژی های فوق تمامی امکانات قابل اجرا و بهره برداری می باشند.