KNX este un standard deschis (a se vedea EN 50090, ISO/IEC 14543) pentru automatizarea clădirilor comerciale și casnice. Dispozitivele KNX pot gestiona iluminatul, jaluzelele și jaluzelele, HVAC, sistemele de securitate, managementul energiei, audio video, aparate albe, afișaje, telecomandă etc. KNX a evoluat de la trei standarde anterioare; Protocolul european pentru sistemele domestice (EHS), BatiBUS și Autobuzul de instalare european (EIB sau Instabus). Poate folosi perechi răsucite (într-o topologie arborescentă, linie sau stea), powerline, RF sau legături IP. În această rețea, dispozitivele formează aplicații distribuite și este posibilă o interacțiune strânsă. Acest lucru este implementat prin modele de interfuncționare cu tipuri de puncte de date și obiecte standardizate, modelând canalele dispozitivelor logice.
Standardul KNX a fost construit pe stiva de comunicații EIB bazată pe OSI, extins cu straturile fizice, modurile de configurare și experiența aplicațiilor BatiBUS și EHS.
Instalațiile KNX pot folosi mai multe medii fizice de comunicare:
• Cablajul perechi răsucite (moștenit din standardul EIB. (Midiul de comunicare BatiBUS moștenit anterior (TP0) nu mai face parte din specificațiile KNX).)
• Rețea electrică (moștenit de la standardul EIB. (Midiul de comunicare EHS moștenit anterior (PL132) nu mai face parte din specificațiile KNX).)
• Radio (KNX-RF)
• IP (numit și EIBnet/IP sau KNXnet/IP)
KNX nu se bazează pe o platformă hardware specifică și o rețea poate fi controlată de orice, de la un microcontroler pe 8 biți la un PC, în funcție de cerințele unei anumite clădiri. Cea mai comună formă de instalare este mediul peste pereche răsucită.
KNX este un standard aprobat de următoarele organizații.
• Standard internațional (ISO/IEC 14543-3)
• Standard european (CENELEC EN 50090 și CEN EN 13321-1)
• Standard SUA (ANSI/ASHRAE 135)
• China Guobiao (GB/T 20965)
Este administrată de Asociația KNX cvba, o organizație non-profit guvernată de legea belgiană, care a fost înființată în 1999. Asociația KNX avea 443 de membri vânzători de hardware și software înregistrați din 44 de țări la 1 iulie 2018. Avea acorduri de parteneriat cu peste 77.000 de companii de instalare în 163 de țări și peste 440 de centre de formare înregistrate.[2] Acesta este un standard deschis fără drepturi de autor și, prin urmare, accesul la specificațiile KNX este nerestricționat.
Arhitectura KNX
Dispozitivele KNX sunt de obicei conectate printr-o magistrală de pereche răsucită și pot fi modificate de la un controler. Autobuzul este direcționat în paralel cu alimentarea cu energie electrică către toate dispozitivele și sistemele de pe rețea care leagă:
• Senzorii (de exemplu, butoane, termostate, anemometre, mișcare) adună informații și le trimit pe magistrală sub formă de telegramă de date;
• Actuatoarele (unități de reglare a intensității, supape de încălzire, afișaje) primesc telegrame de date care sunt apoi convertite în acțiuni; şi
• Controlere și alte funcții logice (controlere pentru temperatura camerei, controlere pentru obloane și altele)
• Dispozitive și componente ale sistemului (de exemplu, cuple de linie, cuplaje de coloană vertebrală).
Clasificarea dispozitivelor ca „senzori” sau „actuator” este învechită și simplistă. Multe dispozitive de acționare includ funcționalitatea controlerului, dar și funcționalitatea senzorului (de exemplu, măsurarea orelor de funcționare, numărul de cicluri de comutare, curentul, consumul de energie electrică și multe altele).
Aplicația software, împreună cu topologia sistemului și software-ul de punere în funcțiune, sunt încărcate pe dispozitive printr-o componentă de interfață de sistem. Sistemele instalate pot fi accesate prin LAN, legături punct la punct sau rețele telefonice pentru controlul central sau distribuit al sistemului prin computere, tablete, ecrane tactile și smartphone-uri.
Caracteristicile cheie ale arhitecturii KNX sunt:
• Interfuncționare și modele de aplicații distribuite pentru automatizarea clădirilor a diferitelor sarcini;
• Scheme pentru configurarea și gestionarea resurselor în rețea și pentru a permite legarea părților unei aplicații distribuite în diferite noduri;
• Un sistem de comunicații cu un protocol de mesaje și modele pentru stiva de comunicații în fiecare nod (capabil să găzduiască aplicații distribuite (KNX Common Kernel); și
• Modele de realizare a acestor elemente la dezvoltarea dispozitivelor propriu-zise care urmează să fie montate și legate într-o instalație.
Aplicații, interfuncționare și legare
Elementele centrale ale arhitecturii KNX sunt punctele de date (intrari, iesiri, parametri si date de diagnostic) care reprezinta variabilele de proces si control din sistem. Containerele standardizate pentru aceste puncte de date sunt obiecte de grup și proprietăți ale obiectului de interfață. Sistemul de comunicații oferă un set redus de instrucțiuni pentru citirea și scrierea valorilor punctelor de date. Punctele de date trebuie să confirme tipurile de puncte de date standardizate, ele însele grupate în blocuri funcționale. Aceste blocuri funcționale și tipuri de puncte de date sunt legate de câmpurile de aplicație, dar unele dintre ele sunt de uz general (cum ar fi data și ora). Punctele de date pot fi accesate prin mecanisme unicast sau multicast.
Pentru a lega în mod logic punctele de date ale aplicației din rețea, KNX are trei scheme de legare subiacente: una gratuită, una pentru structură și una pentru legarea cu etichete:
• În legarea liberă, legăturile între punctele de date nu sunt prescrise - în combinație cu adresarea liberă, aceasta acceptă gruparea multicast personalizată la nivelul punctelor de date individuale și este esențială pentru configurarea modului S (vezi mai jos);
• În legarea structurată, specificația KNX stipulează un model precis pentru legarea unui întreg set de puncte de date, corespunzând de obicei unui Bloc funcțional sau unui Canal (modurile de apăsare urmează acest concept);
• Legarea cu etichete este, de asemenea, pre-structurată de modelele de aplicație, dar valoarea numerică a adresei face parte din valoarea acesteia.