Почему knx системы такие дорогие. Умный дом — теория и реализация на базе шины KNX

Инструмент 16.05.2019
Инструмент

Умный дом на системе KNX.

Добрый день, дорогие читатели. В данной статье мы коснемся умного дома на системе стандарта KNX и решений фирм ABB, Gira и Jung.

Итак, Вы захотели сделать Умный дом и выбрали для реализации европейскую шину KNX.

Отличный выбор, так как эта система:

- распределенная и не имеет одного центра. Т.е. если сгорит один элемент, вся остальная система продолжит работу.

- каждое устройство стандарта KNX проходит сертификацию на соответствие стандарту .

- множество фирм производителей: ABB, Berker, Jung, Merten, Gira и пр. и у всех фирм есть взаимозаменяемые устройства.

Большинство фирм производителей это – Германия.

Приведем пример управляющих элементов разных фирм производителей:

Система визуализации ABB Busch-priOn, система управление Gira Control 9 на основе Home Server 4 и Jung Smart Pilot. У каждой из этих устройств есть свои особенности, но самое главное, что они взаимозаменяемы, т.е. вы сможете к реле и диммерам фирмы Gira поставить управляющий элемент ABB Busch-priOn.

На данной картинке мы попытались показать, как выглядит топология сети с использованием технологии KNX.

Система KNX построена из трех основных компонентов:

Управляющие модули (выключатели, датчики, ик-приемники)

1) ABB Busch-priOn

3) Терморегулятор Gira

4) Датчик Merten

Исполнительные модули (реле, диммеры, модули штор, регуляторы тепловые, ик-передатчики)

1) модуль штор

2) модуль диммера

3) модуль реле

4) модуль сервопривода

5) ИК передатчики

Системные модули (интерфейсы и блоки питания)

1) Блок питания

2) интерфейсный модуль

Дополнительные устройства

1) wi-fi роутер

2) Ipad с установленной программой Iridium mobile

Для соединения устройств между собой используется кабель стандарта KNX. Соединение происходит последовательно-параллельно, т.е. каждое последующее устройство подсоединяется параллельно следующему. Соединение звездой запрещено. Так как система сертифицированная, то программировать и производить пусконаладку систем Умного дома стандарта KNX могут только сертифицированные специалисты прошедшие курсы повышения квалификации в центрах KNX. В нашей компании есть специальный штат инженеров, обученный в России и в Европе по стандарту KNX.

Рекомендуем данную систему для реализации климат-контроля: управление кондиционированием, вентиляцией, теплыми полами, конвекторами и радиаторами вместе по своей логике. Вам же надо будет задать только желаемую температуру!

Все мы на данном историческом отрезке времени отдаем предпочтения Виндоус и системам построенным на данной ОС. В две тысячи первом году мне удалось приобрести в Москве книгу Б. Гейтса, которая называется "Бизнес со скоростью мысли". Тогда я впервые узнал из неё о существовании умных домов. В частности Б.Гейтс описывал свой собственный умный дом, который уже давно эксплуатировал. То есть прошло с тех пор порядка пятнадцати лет, а может быть и более.

Да, сейчас складывается тенденция, что Китай собирается разрабатывать собственную ОС, и в этом есть резон. Но есть но, как всегда. Китай только собирается, поэтому на данный момент Виндоус остается основной рабочей платформой для нас.

Всё это необходимо сказать, на мой взгляд, чтобы уловить четко тренд развития науки и технологий, что бы оказаться в верном квадранте сегмента, к тому времени, когда наступит переломный момент.

Думаю что общеевропейский стандарт KNX/EIB (knx eib) международной ассоциации Konnex Association, и Китайский стандарт Smart-Bus появившийся примерно в две тысячи девятом году, а так же производственная линейка HDL сертифицированная все по тому же стандарту KNX, в целом и в общем противостоят Американскому стандарту, к примеру стандарту LonWorks. Не исключено, что в США есть и другие стандарты помимо Crestron и AMX , которые как и DOS в своем роде являются законодателями и прародителями целой индустрии, по крайней мере в принятом понимании. Не исключено, что появятся люди которые будут утверждать, что ДОС и интеллектуальные платформы для умного дома разработаны еще ранее и в другом месте, но мы имеем то, что имеем.

Конечно же можно эксперементировать, но до тех пор, пока Китай не реализует свои намерения относительно полномасштабной разработки собственной ОС и ПО, нам остаётся пользоваться Виндоус приложениями, причем в большей степени, нежели iOs. Отсюда следует, что перспективным будет на ближайшие пятнадцать лет продолжать использование опробированных и обкатанных решений, в частности совместимые с распространенными стандартами, протоколами, техническими решениями и софтом. В частности, Б.Гейтс, к примеру, эксплуатирует свой умный дом, по крайней мере лет двадцать, а значит данная система будет более проверенной, надежной, и развитой с точки зрения функциональности.

Здесь надо смотреть, с чего мы собираемся управлять своим умным домом. Со смартфона на платформе Андроид, или с Айфона, а может быть АйПада?

Вполне возможно, что через пятнадцать лет, с появлением первых роботов, появятся и новые интеллектуальные системы, и быть может даже от нового участника, коими могут быть и Япония, а так же другие участники рынка сверх технологий, Сингапур к примеру (в том секторе земного шара высокая концентрация технологий).

А новое и перспективное обязательно зарождается, только мы все не в курсе. Знают лишь посвященные.

P.S. Надо исходить из удобства эксплуатации. Брать ту систему, которая проще, удобнее, распространеннее, надёжнее и так далее.

Apple заочно проиграла битву систем умного дома с Apple Home, взяв вектор на незрелых студентов-хипстеров, которые видят мир через бледно-розовые очки.

Но есть серьезные проверенные жизнью решения - только они сегодня достойны нашего внимания.

Пример - немецкая компания JUNG со 100-летней историей. Она задолго до потуг Apple в незнакомой плоскости сумела создать спрос взрослой серьезной аудитории и удовлетворить его качественным предложением.

KNX - единая сеть для умного дома

В основу современных систем умного дома JUNG легла универсальная коммуникационная шина KNX, которая оказалась развитием EIB, используемой в прошлом в Европе.

JUNG стала одной из пятнадцати компаний, которые начали работу над системой и ее популяризацией еще в 90-е годы прошлого века. И уже к 2000 это объединение, которое сегодня существует под именем Ассоциация KNX , контролировало до 80% европейского рынка умных домов.

История KNX в России началась в 1997 году. И сегодня сертификация специалистов для обслуживания систем осуществляется компанией JUNG внутри нашей страны - это важно для установки и дальнейшего обслуживания KNX.

Количество специалистов, которые занимаются установкой и обслуживанием систем, измеряется в тысячах. Поэтому с длительной эксплуатацией умного дома на базе KNX в России в ближайшие десятилетия проблем не предвидится.

Залогом успеха платформы в мире в целом и нашей стране в частности оказалась полезность , простота инсталляции, а также универсальность, энергоэффективность и безопасность использования. Apple Home против нее - игрушка

Настоящий умный дом JUNG с KNX

KNX компании JUNG объединяет все зоны помещения от комнаты в однушке до загородного дома на сотни квадратов в одну систему с индивидуальным и централизованным управлением без ограничений по конфигурации.

Она базируются на двух компонентах:

  • управляющие сенсоры и датчики
  • исполнительные устройства

В число первых входят программные и аппаратные средства, с помощью которых происходит передача команд - в том числе автоматические. А вторые представляют собой сети и механизмы для их воплощения в жизнь.

С помощью таких технологий умного дома получится управлять целой системой из одного устройства в конкретной комнате или централизованно.

KNX поддерживает:

Освещение создает необходимое настроение. Система контролирует включение-выключение общего света или отдельных зон, интенсивность и так далее.

Климат настраивается по зонам для получения максимального комфорта и достижения энергоэффективного использования за счет совместной работы вентиляции, отопления, внутренних и наружных жалюзи и других систем.

Маркизы регулируются на основании датчиков солнца, ветра и дождя.

Безопасность контролируется на базе сигналов сенсоров открытия дверей и окон, воды и газа, огня и дыма. Система проверит их на большом расстоянии. И создаст имитацию присутствия во время длительного отъезда.

Мультимедийные системы . Это позволяет включать воспроизведение музыки в конкретной или нескольких комнатах.

Другие системы автоматизации интегрируются в KNX и наоборот.

И любой процесс контролируется индивидуальными переключателями, общей центральной панелью с ограниченным доступом, а также смартфоном, планшетом или компьютером.

Немецкое качество: прогресс как традиция

Качество производимой JUNG продукции еще в 2011 году подтвердил сертификат TÜV NORD . На такой могут претендовать только компании, 90% и больше мощностей которых располагаются в Германии.

И ни о каком китайском ширпотребе, на который ориентируется Apple Home разговор не идет. Это серьезные полноценные механизмы для жизни, а не безделушки, которые меряют температуру и углекислый газ в помещении и рекомендуют проветрить.

С момента основания в 1912 году и по сегодняшний день компания базируется в город Шальксмюле в регионе Зауэрланд.

Тогда это был обычный завод по производству электрооборудования: розетки, выключатели и так далее. А сегодня здесь располагается центральный офис с административным аппаратом, центр совершенствования продукции, отдел продаж и другие структуры крупного игрока на рынке настоящих умных домов.

Производственная база JUNG общей площадью 25 000 квадратных метров расположена в городе Люнен - она выросла из небольшого филиала, основанного в 1941 году.

«В течение всей 100-летней истории нашей компании мы стремились к постоянному прогрессу. Наша стратегия - постоянное усовершенствование продукции и внедрение новинок.

Залог нашего успеха на мировом рынке - наши сотрудники, лояльные и заинтересованные в успехе компании.

В семейном предприятии средней величины очень важным является соблюдение ответственного межличностного общения и культуры поведения с клиентами и поставщиками компании.

Мы чувствуем долг работать в пользу нашего клиента, кто бы он ни был» - руководитель компании Гаральд Юнг

И на гребне инновационной волны компания остается сегодня. Современный мир требует более совершенные и умные решения каждый год. А производитель продолжает задавать тренды.

Разнообразие в KNX

Компания JUNG стояла у истоков системы умного дома KNX. Поэтому сегодня предлагает разнообразие в функциональном наполнении и внешнем виде устройств - это касается управляющих элементов (сенсоров и датчиков) и исполняющего команды оборудования.

Сейчас у компании несколько серий: A, CD, LS, SL. Оборудование может быть выполнено из пластика или металлов вплоть до алюминия и даже золотых выключателей, розеток и кнопочных модулей с напылением в 9 микрон.

Популярные механизмы KNX:

Элементы управления-переключатели . Внешне они не отличаются от обычных переключателей света, поэтому комбинируются с ними по дизайну:

  • Сенсорные переключатели для контроля света и так далее
  • Поворотные переключатели для регулирования интенсивности
  • Автоматические переключатели для контроля по условиям
  • Термостаты для управление температурой
  • Климатические сенсоры для контроля климатических параметров

Сенсорные контролеры комнаты . Такие контроллеры с ёмкостным сенсорным экраном заменяют традиционные переключатели для управления всей комнаты. Они крепятся на стену и по использованию фактически не отличаются от iPhone и других смартфонов.

Универсальные сенсорные панели . С помощью них можно контролировать полный набор современного оборудования KNX во всем помещении из одного места централизованно.

Мини-датчик присутствия . С помощью него контролируется движение в помещении, чтобы сообщить о несанкционированном использовании.

Звукораспределительная система . Это полноценный механизм для обеспечения multiroom-звуком всего помещения со встроенным усилителем для подключения оборудования с вариантами до 8-ми выходов.

Наружная метеостанция . Такая определяет скорость и направление ветра, уровень освещенности, общее излучение и осадки, относительную и абсолютную влажность, давление воздуха и так далее.

Системы управления KNX для «Умного дома»

3 (60%) 3 votes

Наверное, каждый задумывался, как же всё-таки можно получить максимальную выгоду от современных технологий: интернета, мобильной связи, разнообразных схем, серверной техники и шины. Некоторые люди не могут представить свою жизнь без современных удобств: микроволновых печей, тостеров, электрических чайников. Причём этот список можно продолжать до бесконечности - каждый день изобретается что-нибудь новое, что могло бы войти в этот перечень. Именно к таким новшествам и относится «Умный дом».

Принцип работы системы «Умный дом»

Что такое «Умный дом»

Представьте на секунду, что вся ваша техника в доме/квартире полностью автоматизирована и может выполнять все свои функции без вмешательства человека. Совокупность контроллеров и датчиков делает за вас всю работу, а вам лишь требуется предварительно настроить их с помощью программы. Датчики и контроллеры могут реагировать на тепловую энергию и движения. Наиболее простое сравнение, которое можно привести в данном случае - сигнализации, которые работают с помощью датчиков движения и реагируют на прикосновения. Однако в «Умном доме» каждый хочет добиться максимальной автоматизации своей бытовой и компьютерной техники, прикладывая при этом минимальное количество усилий для управления ими.

Вы можете запрограммировать свою систему так, что она сама будет предугадывать время включения отопления и его выключения, тем самым значительно снижая затраты на оплату коммунальных услуг.

Как создать собственный «Умный дом»

Прежде чем ваш «Умный дом» возьмётся за работу, нужно разработать собственный проект, согласно которому будут размещаться датчики и контроллеры по указанной вами площади. Большинство систем такого типа требует определённого уровня знаний программирования и электроники. Также необходим опыт работы с относительно похожими системами. В связи с этим мы рекомендуем выбирать оборудование максимально простого плана, которое поможет вам в управлении вашим «Умным домом». Другими словами - полностью адаптированное для начинающего пользователя.

Оборудование KNX прекрасно подойдёт вам, особенно если ваша цель - стать профессионалом в проектировании, программировании и адаптации «Умного дома».

Проект «Умного дома» где будут размещаться датчики и контроллеры

Что такое KNX

KNX производит передовые системы автоматизации. Используя стандарты, KNX занимает самое почётное место среди производителей аналогов. Если вы всерьёз взялись за проектировку «Умного дома», вам ни в коем случае нельзя обходить такие системы профессионального уровня, как KNX.

У KNX убедительное и безоговорочное профессиональное развитие. В основе их стандартов - развитие ранней разработки технологии шины EIB. EIB - устаревшее название, однако его продолжают использоваться и по сей день. Нередко можно услышать использование обозначения EIB/KNX. Протокол EIB рассматривается на основе сетевой модели OSI. Она децентрализована и обладает событийным управлением. Сеть EIB реализуется в разнообразных сферах передачи данных путём поддержания стандартного протокола. Одной из причин непоколебимого успеха EIB является концепция программного обеспечения ETS (EIB Tool Software). Официально, лишь приобретая программу ETS, вы сможете получить статус EIB Partner для фирмы, которая использует в своих проектах продукцию EIB.

Прежде всего, преимуществом стандарта KNX является надёжность. Главные компоненты KNX-систем объединяются между собой определенными кабелями. Вдобавок ко всему есть механизм подтверждения получения пакетов, который производит повторную отправку пакетов при условии, что первая команда не вызвала нужных действий. Конкурирующие компании используют радиоканал, исключающий возможность повторной отправки пакетов. Этот способ считается куда менее надёжным. Также есть ещё более ненадёжные модели. Однако будем правильно относиться к их применению и отдавать дань качественным производителям, проверенным приборам и оборудованию.

KNX «Умный дом»

Как работает система «Умного дома» KNX

Все компоненты KNX-сети подразделяются на 3 основных подгруппы:

Первая состоит из устройств, с помощью которых генерируются управляющие команды. К ним относятся:

  • переключатели;
  • панели управления;
  • разнообразные сенсоры;
  • таймеры;
  • измерительные приборы физических величин.

Регулятор KNX

Последняя подгруппа - это дополнительные системные устройства, представленные:

  • блоками питания;
  • повторителями;
  • логическими модулями;
  • интерфейсами, позволяющими обеспечивать связь с окружающим миром.

Сеть KNX децентрализована. Активаторы с сенсорами имеют прямой обмен данными без участия какого-либо дополнительного оборудования/контроллера.

Управление системами в доме с помощью KNX

Стоит отметить, что стандарт KNX включает в себя целых 4 среды передачи данных:

  • отдельную шину (витую пару);
  • электропроводку;
  • радиоканал;
  • IP-сеть.

Передача данных типа «отдельная шина» наиболее распространена. Она позволяет использовать различные варианты сетевой топологии и может объединять в себе множество устройств, находящихся на внушительном друг от друга расстоянии. Линейная топология - вот чем является простейший сегмент проводной сети KNX. Наибольшая длина линии - 1 километр, однако при помощи специальных усилителей эта длина может увеличиваться примерно в 3-4 раза. Каждый сегмент в обязательном порядке должен иметь индивидуальный блок питания. «Главная линия» может объединять в себе 15 таких линий, тем самым образовывая «зону». Как правило, зоны имеют способность общаться друг с другом при помощи магистральной линии. Такое общение вполне способны поддерживать между собой до 15 зон.

Схема построения распределительной шины для «Умного дома»

Программирование Умного дома

Вы спросите: «Так как всё-таки управлять такой сложной конструкцией, как «Умный дом?». Процесс упрощается во много раз после проведения программирования управляющего контроллера. Нюансы программирования контроллера будет обуславливаться типами подключенных к нему устройств и их количеством. Пройдя этот, казалось бы, трудоёмкий процесс, вы без труда научитесь управлять своим умным домом, насколько бы сложной системой он не являлся.

Использование запрограммированных контроллеров лёгкое, комфортное и доступное каждому:

  • целым домом можно управлять, используя при этом лишь 1 щитовую базу;
  • простой, казалось бы, тип контроллера способен решить самые необходимые задачи функционирования домашнего оборудования;
  • многозадачность вашего «Умного дома» больше не станет проблемой, так как запрограммированный контроллер идеально подходит для нестандартно большого количества задач.

Управление «Умным домом» используя при этом лишь 1 щитовую базу

Управление «Умным домом»

Вы можете легко управлять вашей энергосберегающей системой путём отключения ненужной нагрузки и, при надобности, переводом техники с высоким потреблением электроэнергии на меньшее её использование. Этим вы легко сможете снизить затраты электроэнергии и уменьшить месячную оплату за жилищные услуги.

Когда вас не будет дома, вам не придётся мучиться с проверкой электроприборов, поскольку вы сами сможете управлять выключением и включением всех домашних приборов по мере нахождения в доме.

Для людей с постоянной потребностью выезжать в командировки и опасающихся за безопасность своего дома такое оборудование подходит отлично. В системе «Умный дом» вы сможете настроить имитацию вашего присутствия путём управления освещением (автоматизированным включением света по вечерам), звуками, включением телевизора, имитацией лая собаки.

Управление отоплением и электричеством с помощью KNX

Вы занятой человек, и вам нужно управлять каждой мелочью в доме без вашего присутствия, или же вы просто хотите отдохнуть после тяжелого рабочего дня? Тогда вы просто обязаны включить в проект систему поворотов вентилятора в указанную сторону или, например, активацию сушилки с помощью пульта. Таким образом, вы будете управлять бытовыми занятиями, которые раньше делали собственноручно, будучи вне дома.

Подскажите имеет ли смысл организовать управление светом в доме на базе KNX,
или есть более простые и грамотные решения?
ТАК КАК В ОСНОВНОМ СПРАШИВАЮТ ОДНО И ТО ЖЕ, В ТОМ ЧИСЛЕ В ЛИЧНЫХ СООБЩЕНИЯХ, ПРИВОЖУ ВАМ МОЙ ОТВЕТ ОДНОМУ ИЗ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ.

Вам нужно принять единственно верное для себя СТРАТЕГИЧЕСКОЕ решение. Дело в том, что 90% диммеров и реле EIB выпускаются в форм-факторе для шитового монтажа:

Таким образом если Вы хотите в какой-либо комнате диммировать три группы света, то Вам надо установить вот такую коробку в этажный щит и проложить ТРИ отдельных провода для ТРЕХ отдельных групп света. Ну или допустим проложить три отдельных фазы до комнаты, а ноль и землю взять общую (т.е. воспользоваться одним кабелем типа ВВГнг 5х1,5 вместо трех кабелей ВВГнг 3х1,5 или "набрать" кабель отдельными жилами из провода ПВ3). Это дорого, нудно и жестко привязывает Вас к дизайн-проекту помещения. Поэтому умные люди пошли дальше и изобрели стандарт DALI:

Почитаете про него сами. В кратце суть такая. На каждую группу света Вы ставите отдельный электронный балласт с микропроцессором и образуете шину по аналогии с кабелем EIB. Т. е. для управления всем светом по всему дому достаточно везде проложить кабель 5х1,5 по аналогии с кабелем EIB. И все. Если Вы хотите где-то воткнуть новую лампу - разрываете провод, ставите балласт и прописываете его адрес на шине. Всего грубо говоря на один провод можно повесить 64 группы света, т. е. 64 одноадресных балласта. Если балласт многоканальный (обычно это RGB-светодиодные балласты), то он занимает столько адресов, сколько в нем каналов.

Из EIB в DALI есть шлюзы у всех производителей:

Загвоздка с балластами. Они не дешевые, но и из этого есть выход - косые освоили их выпуск, в основном для газоразрядных ламп:

Если вдруг у Вас галогенки или лампы накаливания, придется отваливать много евро за Osram, Philips и Tridonic. Atco. Продукция Easeic в России не сертифицирована и не продается официально. Неофициально можно протащить небольшое количество, пишите в личку, если интересно.

Таким образом:

1. Диммеры EIB:
+ Идеально для небольших площадей, когда длина кабеля не играет существенной финансовой роли.
+ Дешевая реализация включения-выключения,
+ Доступная реализация диммирования,
+ Простота коммутации и высокая надежность - при отказе EIB практически все можно включить вручную в щите.
- Требуется тщательное планирование, разговоры после зашивки трасс от щита до комнаты в стиле "дорогой, а давай в этой комнате повесим этот симпатичный ночник вот на той стене" можете сразу запретить в семье
- Требуется большой щит,
- Требуется больше гофры, кабеля, клипс, автоматов защиты и денег на оплату монтажа.
- По LED диммерам пока ограниченное предложение.

2. Диммеры DALI:
+ Дешевая реализация диммирования и включения-выключения, если делать упор на светодиоды и газоразрядные лампы,
+ Требуется один единственный кабель по всему дому типа ВВГнг 5х1,5,
+ Легкое добавление любых групп в любой комнате по аналогии с EIB (режете кабель, добавляете балласт, перепрограммируете, пользуетесь),
+ Балласты с электронной защитой от КЗ и перегрузки, они так же сообщают о том, что лампа перегорела,
- Балласты занимают место - идеальнее всего их прятать за подшивным потолком или в глубоких длинных монолитных подрозетниках (на 3...5 розеток). Т. е. если у Вас освещение сделано в стиле советских пятиэтажек - протянут провод через пустотную плиту, надо будет думать куда прятать балласт,
- Европейские балласты дорогие, особенно для галогенных ламп и для реализации "включения-выключения".

При ограниченном бюджете, наличии грамотного проекта освещения, с упором на галогенные лампы и группы "включено-выключено", при небольшой площади помещений, я делаю все на KNX.

При отсутствии понимания того, что в итоге нужно, при автоматизации "дворцов", а так же при "сложном" (светодиоды и газоразрядные лампы) освещении, делаю все на DALI.

Гибридные решения то же имеют право на жизнь.



Рекомендуем почитать

Наверх