3. ПРОТОКОЛ KNX

В феврале 1990 года была организована ассоциации EIBA -- со штаб-квартирой в г. Брюссель (Бельгия). Основателями ассоциации можно считать такие компании как: Siemens, Gira, ABB, Berker, Jung и др. Всего 15 компаний. Задачи ассоциации: продвигать на рынке саму технологию, следить за качеством и совместимостью оборудования, производимого её членами и подготавливать программы обучения специалистов. Через несколько лет уже около 100 европейских и мировых компаний предлагали сертифицированное оборудование под логотипом EIB. Участники ассоциации контролировали до 80% европейского рынка инсталляционных устройств. К середине 2000 года в мире было установлено более 10 миллионов устройств EIB.

В мае 1999 произошло объединение трех европейских ассоциаций автоматизации зданий в одну, которая со временем получила окончательное название "Ассоциация KNX". Произошло и слияние трех технологий: EIB, EHS (European Home System) и Batibus. По мнению различных экспертов в стандарте KNX до 80-90% составляет технология EIB. Это объединение результат общей интеграции в Европе. Главенство EIBА не скрывалось всеми участниками. Именно поэтому многие специалисты до сих пор предпочитают говорить о EIB/KNX. В конце 2003 года технология была утверждена как европейский стандарт EN50090, а в 2006 году как международный стандарт ISO/IEC 14543. Стандарт EIB популярен прежде всего за счет своей простоты и надежности. В отличие от традиционной системы управления инженерным оборудованием, где для каждого функционального элемента необходима собственная линия управления, а для каждой инженерной системы -- отдельная сеть, в системе EIB силовая электропроводка прокладывается только между исполнительными устройствами (реле, регуляторами и т.д.) и собственно потребителями, а все системные элементы (датчики, контроллеры) требуют объединения только сигнальным кабелем (шиной управления). Благодаря этому силовая часть выполняется без обходных путей. Это уменьшает расход силового кабеля, количество соединений, потери и, как следствие, снижает вероятность возникновения пожара и повышает надежность силовой цепи, упрощает электромонтажные работы. Электропроводка в дальнейшем может быть легко расширена и модифицирована.

Сеть EIB -- это децентрализованная система, не требующая центрального управления в виде персонального или специализированного компьютера. При изменении функционального назначения оборудования или перепланировке помещений обеспечивается быстрая адаптация системы EIB путем простого перепрограммирования шинных приборов без прокладки новых линий, а дополнительный прибор или датчик может быть установлен в любом месте, где есть возможность подключения к кабелю управления. Нарушение работы одного или нескольких устройств не приводит к нарушению работы всей системы. Этим обеспечивается высокая надежность и удобство эксплуатации, поскольку замена приборов производится без отключения питания.

Система EIB позволяет осуществлять функции охраны объекта и активный режим экономии электрической и тепловой энергии, что делает ее самоокупаемой. Все эти важные преимущества наглядно иллюстрируют простоту и доступность проектирования и управления системой.

Передача данных может производиться по нескольким средам:

- витая пара (9600 бит/с);

- электросеть (1200 бит/с);

- радиоканал (16,384 кбит/с, 868 МГц, 25 мВт);

- линии Ethernet.

Протокол KNX не привязан к какой-либо аппаратной платформе. Определено три категории устройств:

- тип А -- с автоматической настройкой. Это оборудование конечного пользователя;

- тип Е -- с легкой настройкой. Эти устройства имеют ряд параметров, которые нужно задать вручную в соответствии с требованиями пользователя;

- тип S -- системные устройства. Используются при создании заказных систем управления зданием. В них нет предустановленных линий поведения. Программирование и установка осуществляются специалистом.

В состав оборудования KNX входили следующие типы устройств:

o Сенсоры (датчики) -- сенсорные настенные панели и выключатели; датчики физических величин -- температуры, влажности и т. д.; датчики движения, таймеры и другие. Они отвечают за фиксирование (регистрацию) тех или иных внешних событий, наступление которых должно вызвать определённую ответную реакцию системы. После наступления такого события (нажатие кнопки, превышение температурой порогового значения и т. п.) сенсор посылает по сети управляющую команду соответствующему исполнительному устройству.

o Исполнительные устройства (активаторы, совсем неправильно актуаторы) -- световые регуляторы (диммеры), релейные модули; модули управления жалюзи, и другие. Они меняют своё состояние (включено-выключено, открыто-закрыто и т. п.) в соответствии с командами, поступающими от сенсоров, тем самым управляя различным электрооборудованием.

o Системные устройства -- блоки питания, интерфейсные модули, шинные соединители, повторители и другие, включая панели и логические модули. Системные устройства обеспечивают работоспособность и возможность настройки сети KNX.

Проектирование системы на базе EIB осуществлялось с помощью специализированного инженерного программного обеспечения ETS, причём конфигурирование сети могло быть произведено в трёх режимах:

- S-Mode (System mode) - полный доступ к конфигурированию всех параметров устройств, включая проектирование, формирование групповых адресов и программирование (загрузка) устройств при помощи ETS. Используется для создания систем квалифицированными специалистами.

- E-mode (Easy mode) - Упрощенный режим конфигурирования. Большинство настроек выставлено по умолчанию, некоторые можно изменить при помощи управления (клавиш) на контроллере.

- A-mode (Auto mode) -- автоматическое конфигурирование элементов системы с возможностью настройки некоторых предопределённых параметров. В последних спецификациях стандарта KNX от него отказались.

Отдельно стоит осветить вопрос, касающийся интеграции сетей, которые построены по стандарту EIB/KNX, с системами управления от ведущих производителей из США: AMX и Crestron. В первую очередь, надо отметить, что данные централизованные системы в инфраструктуре Умного Дома относятся к наиболее престижному классу автоматизированных систем управления зданиями. С другой стороны, приходится иметь в виду, что технология EIB/KNX изначально была направлена на нужды пользователей европейского рынка электротехнического оборудования, поэтому для взаимодействия с продуктами сторонних производителей необходимо подключать дополнительные стыковочные узлы. Так, соединение системы марки Crestron с сетями, функционирующими на базе стандарта EIB/KNX, осуществляется с помощью серийно выпускаемого шлюза CGEIB-IP. В компании AMX есть аналогичный коммуникационный шлюз NetLinx NXB-KNX, применяемый при необходимости встраивания автоматизированной системы управления зданием в сеть по технологии EIB/KNX. Данные интеграционные модули используют любой свободный порт RS-232 и локальную сеть Ethernet (TCP/IP) для установки необходимых каналов связи между компонентами Умного Дома.