KNX a internet věcí (IoT)

Typografie
  • Nejmenší Malé Střední Velké Největší
  • Výchozí Helvetica Segoe Georgia Times

Podle Wikipedie rozumíme pod pojmem „Internet věcí“ síť fyzických zařízení, vozidel, domácích spotřebičů a dalšího vybavení opatřeného elektronikou, softwarem, různými snímači i pohyblivými částmi, vše se síťovou konektivitou umožňující všem těmto zařízením vzájemné propojení a výměnu dat.

Přitom každé toto zařízení může fungovat zcela autonomně, k jeho činnosti není podmínkou vazba na internet.

Předměty každodenní potřeby jsou stále častěji vybavovány náročnou elektronikou dovolující komunikaci přes internet. Předpokládá se, že kolem roku 2020 bude na celém světě více než 50 miliard objektů, které budou schopny vzájemně komunikovat prostřednictvím internetu. Ovšemže již po dlouhou dobu je možná internetová komunikace např. mobilními telefony. Také KNX je již po celou řadu let součástí internetu věcí. Po zavedení KNX webových služeb byla zdůrazněna pozice KNX jako vůdčího systému určeného pro řízení funkcí v budovách, s mnoha možnostmi jak provozu, tak i vizualizace KNX instalací.
Internet věcí se uplatňuje ve stále dalších oblastech života a logicky tedy i v oblasti automatizace řízení funkcí v budovách. Výrazně se na tom podílí i velcí hráči na internetovém trhu, jakými jsou Google nebo Apple. I oni se snaží pronikat do řízení funkcí v budovách tím, že jednotlivé prvky budou moci vzájemně komunikovat.
Překážkou však bývá nemožnost vzájemné komunikace komponentů různých výrobců s odlišnými přenosovými protokoly ve stávajících instalacích. Tak například okenní kontakt začleněný do systému jednoho výrobce nemůže podávat informace do systému řízení vytápění druhého výrobce, ani do systému klimatizace třetího výrobce, a dokonce ani do systému řízení žaluzií a rolet čtvrtého výrobce. Přitom každý z těchto čtyř vzájemně nezávislých systémů je úzce specializovaný jen na řízení úzkého okruhu funkcí a obvykle se ani neobejde bez vlastní centrální řídicí jednotky nezbytné pro zabezpečení vzájemné komunikace všech jednotlivých přístrojů, které jsou součástí daného dílčího systému. Není možná přímá komunikace mezi těmito jednotlivými prvky, což je však bezproblémově možné v KNX systémových instalacích. Potřebnou jednotku pro výměnu dat mezi jednotlivými účastníky těchto dílčích systémů může někdy zajistit malý počítač, chytrý telefon anebo také vzdálený internetový server. Potom se může uplatnit výhoda, dovolující přístup ke všem datům prostřednictvím webových stránek. Avšak v případě poruchy tohoto serveru selže řízení funkcí v budově.

knx iot 1

KNX je sítí „věcí“

Každý přístroj neboli „věc“ v KNX instalaci obsahuje řídicí elektronické obvody, k jejich činnosti je využíván společný software. Mezi tyto „věci“ patří také různé snímače a další přístroje v systémové instalaci. Každá „věc“ v KNX instalaci má jasně identifikovatelnou adresu a je schopna přijímat, shromažďovat, vyhodnocovat a odesílat data.
Od samého počátku je KNX technika vybavena všemi vlastnostmi „internetu věcí“. Na přístroje KNX lze nahlížet jako na fyzické objekty, které jsou jasně identifikovatelné a jsou schopny výměny dat. Všechna používaná přenosová média (TP – kroucený pár, RF – radiofrekvenční, PL – Power Line a IP – Ethernet) zajišťují připojení k síti. KNX samo o sobě je tedy "internetem věcí". Mimo jiné, mezi hlavní rysy tohoto decentralizovaně organizovaného sběrnicového systému patří kompatibilita přístrojů různých výrobců a možnost komunikovat mezi sebou navzájem. Tím je v instalaci zajištěn vysoký stupeň dosažitelnosti.
Již téměř patnáct let je možná komunikace přístrojů KNX prostřednictvím sítí založených na protokolu IP. K tomu se používají KNX IP routery, které mají dvě důležité funkce. První z nich je propojení všech vzdálených instalací KNX nebo jejich částí prostřednictvím IP sítě (routing). Druhou funkcí je zprostředkování přístupu z IP sítě ke všem koncovým přístrojům v KNX instalaci – tzv. tunneling. Tuto druhou funkci využívají weboví klienti – vizualizační počítače, chytré telefony apod. ke komunikaci s KNX přístroji. Takto je možné vytvářet pohodlné vzdálené ovládání stále častěji vyžadované uživateli těchto instalací. Znamená to tedy, že KNX instalace je také „věcí“ na internetu.
Internet a KNX komunikace se již dávno skamarádili, umožnil jim to aktuální stav techniky. Vždy ale je nutné, aby rozsah internetové komunikace byl odborně posouzen KNX systémovým integrátorem, aby jednotlivé přístroje byly vhodně parametrizovány a také aby komunikace byla provozována jako zabezpečená proti neoprávněným zásahům. To obvykle není problém, který by měli řešit KNX instalatéři. Je to otázka, kterou se mohou zabývat odborníci z oblasti IT. Anebo je možné využít řešení instalace KNX Secure. V současnosti nejsou otázky bezpečnosti přenosu informací po internetu dostatečně řešeny normami. Ale vždy lze nalézt takové řešení, které zajistí komunikaci dostatečně zabezpečenou.

Webové služby a automatizace budov

Tato situace se liší podle pohledu na internet. Existuje celá řada různých dílčích systémů, které by měly být integrovány do vzájemné komunikace. KNX systém je jedním z nich.
Automatizaci budov lze považovat pro IT odborníky za neznámou oblast. Pro tento sektor je ideálním řešením stát se překladatelem propojení mezi světem KNX a světem internetu. Přitom vůbec není nutné učit se tahat za nitky na druhé straně.
V uznání tohoto současného trendu vyvinula KNX asociace odpovídající řešení, jímž jsou "KNX Webové Služby" (KNX WS). Ty jsou orientovány směrem stávajících realizovaných webových služeb, jako je oBIX, OPC UA a BACnet-WS. Webové služby jsou samostatnými modulárními softwarovými komponenty, které mohou být popsány, publikovány a aktivovány přes web. Obvykle se zabývají aplikacemi, nikoli osobami. Takto je možná jednoduchá a mnohotvárná komunikace mezi webovými službami a systémy automatizace budov.

knx iot 2

Realizace KNX internetu věcí

Základní podmínkou k propojení KNX systému s internetem věcí je použití vhodného rozhraní mezi KNX a IP sítí. Na straně internetu mohou být různé ovládací panely, řídicí systémy budov, chytré telefony a další prostředky komunikující prostřednictvím webových služeb s rozhraním. To znamená, že aplikace webového klienta je schopna vyhledávat údaje v rozhraní webové služby s unifikovanými texty telegramů a přenášet je. Na druhé straně komunikace probíhá po KNX protokolu. Nicméně k rozpoznání infrastruktury parametrů systému KNX ze strany IP, projekt ETS musí být exportován do KNX WS-rozhraní. K tomuto účelu je k dispozici nový softwarový doplněk k ETS. K tomuto doplňku ETS Exporter App lze zakoupit licenci prostřednictvím účtu na MyKNX. KNX systémový integrátor má tak možnost, v závislosti na potřebě, exportovat všechna data z projektu nebo jen jejich část. Pokud se toto možnost využije, musí se přesně a správně označit příslušné parametry. Přenášet je možné také mnohé doplňující údaje.
S KNX internetem věcí se automatizace budov a chytrých domů stává součástí virtuálního světa internetu. Tak je stále jednodušším používat veškerá data automatizovaných funkcí, ale také prezentovat hodnoty a provozní stavy funkcí KNX instalace přes internet a rovněž je vyhodnocovat. Takto mohou být přenášeny měřené hodnoty snímačů i údajů o spotřebě a využití energie, které mohou přispět k optimalizaci hospodaření s energií. Otevřená výměna dat mezi IT systémy a systémy automatizace budov umožňuje vylepšené aplikace s mnohonásobnými výhodami.

Upravené podklady z materiálů Mezinárodní asociace KNX s převzatými vyobrazeními.

Aktuální číslo časopisu

ElektroPrumysl cz unor 2018 s

ElektroPrůmysl.cz, únor 2018

Únorové číslo je tematicky zaměřené na osvětlovací techniku, software v automatizační technice, elektrotechnice a energetice.

Najdete nás na Facebooku

Bezplatný odběr časopisu

Chcete odebírat časopis ElektroPrůmysl.cz zdarma? Napište Vaše jméno a e-mail, poté klikněte na tlačítko odebírat.

Zajímavé odkazy

Jednoduché Řešení s IO-link S IO-Link sběrnicovým modulem a kompetentním poradenstvím společnosti Murrelektronik sázíte na individuální řešení.
Nová norma pro požární klasifikaci kabelů Jste připraveni na nový standard? Nová norma EN 50575 se vztahuje na silové, telekomunikační a sdělovací kabely pro trvalé instalace v budovách.
VOLTWORLD.cz - Svět měřicí techniky! Internetový obchod s kvalitní měřicí technikou osvědčených světových značek. Akční ceny, výhodné sady, půjčovna, servis, kalibrace, školení a semináře.
TERMOKAMERY.cz – novinky a akční ceny! Vyberte si termokameru přesně dle Vašeho požadavku. Technické poradenství, profesionální přístup, prodej, odborná školení, servis a kalibrace. Vyžádejte si předvedení termokamer zdarma přímo ve vaší firmě!
Novinka - ALMEMO 710! Univerzální přístroj pro měření všech fyzikálních, chemických a elektrických veličin. Možnost i vícekanálového měření se záznamem hodnot včetně zpracování dat v PC. Jednoduchá obsluha a automatické nastavení.
Bezplatný odběr časopisu
Chcete odebírat časopis ElektroPrůmysl.cz zdarma? Napište Vaše jméno a e-mail, poté klikněte na tlačítko odebírat.
Časopis vychází 1x měsíčně.