Главная 


13.10.2016
Ассоциация "КОННЕКС" (Россия) приглашает на международный форум "BIS-2016"

12.10.2016
Обновление списка зарегистрированных пользователей сайта

11.10.2016
Всем KNX-интеграторам: Олимпиада по KNX (must visit!)

Все новости 


20.09.2017
Компания Gira расширяет производство

21.03.2016
Light+Building — интеграция идей и решений

14.07.2015
26 августа состоится Плагфест - ЛЕТО

Новости компаний 
Austria Belgium China Croatia France Germany Italy Netherlands Norway Poland Spain Sweden

Разработчикам

Как начать разработку

KNX – единственная в мире шинная система, использующая полный спектр различных сред передачи информации в системах управления зданиями: витая пара, линии электропередач, радиочастотные каналы и Ethernet IP. Различные каналы передачи данных могут быть легко соединены между собой с помощью переходных KNX-устройств. Для наладки KNX-систем используется программный пакет ETS, единый для всех производителей, продуктов и областей применения.
 
От идеи до готового продукта.

Список вопросов, как реализовать поддержку технологии KNX в новом устройстве, может быть весьма длинным:

  • Какую среду передачи данных, поддерживаемые технологией KNX (например, витую  пару или радиочастотные каналы), следует использовать?
  • Каковы требования к программному обеспечению при использовании технологии KNX?
  • Какие коммуникационные объекты и форматы данных следует использовать, и как они программируются?
  • Каковы требования к аппаратному обеспечению устройств?
  • Существуют ли стандартные компоненты?
  • Как осуществляется запуск устройств в эксплуатацию, и, в частности, какие режимы задания настроек должны поддерживаться?
  • Можно ли получить техническую помощь, помогающую выполнить разработку?
  • Как осуществляется процесс сертификации?
 
Полезно иметь информацию об имеющихся на рынке стандартных KNX-устройств для работы с различными средами передачи команд, чтобы иметь лучшее представление о том, какие решения лучше подходят для разрабатываемых вами устройств.
 
Для получения дополнительной информации о существующих KNX-устройствах, пожалуйста, свяжитесь со следующими компаниями:
 
“Eelectron”“Opternus Components GmbH” 
“Tapko Technologies GmbH”“Weinzierl Engineering GmbH”
www.eelectron.comwww.opternus.com www.weinzierl.de
 

 Особенности реализации технологии KNX TP


 
В ходе анализа рынка, вы встретите несколько специальных технических терминов, в частности: “BIM”, “BCU”, “SIM”, “TPUART”, “чипсет” и “коммуникационный стек”. Все они касаются разрабатываемых KNX TP-устройств.
 
 
BCU – “Bus coupling unit” (“Блок сопряжения с шиной”).

Это системное устройство, которое содержит элементы сопряжения, микропроцессор и модули памяти; BCU поставляется в защитном корпусе. Разработчик устройства должен разработать только прикладной модуль и прикладное аппаратное и программное обеспечение.
 
BIM – “Bus Interface Modules” (“Модули шинного интерфейса”).

Содержат те же компоненты, что и BCU, но при этом снабжаются дополнительными портами ввода/вывода. BIM продаются в виде модулей, которые припаиваться непосредственно на монтажные платы KNX-устройств.
Существуют версии BIM, оснащенные картами флэш-памяти на 8 и 48 килобайт для прикладного ПО. Разработка программного обеспечения осуществляется с использованием среды разработки, состоящей из “проверочной платы”, “микросхемы эмулятора отладчика” и компилятора языка C.
 
SIM – “Serial Interface Modules” (“Модули с последовательным интерфейсом”).

В их состав входит система связи с необходимым программным обеспечением. Прикладные аппаратные и программные компоненты взаимодействуют с коммуникационными объектами через последовательный интерфейс. SIM продаются в виде модулей, которые впаиваются на монтажную плату.
 
BAOS – “Bus Access and Object Server” (“Сервер для доступа к шине и работы с объектами”).

Модуль BAOS одновременно является KNX-интерфейсом на уровне телеграмм (уровень связи) и на уровне точек данных (уровень приложений). Обмен пакетами данных осуществляется в формате, соответствующем стандарту FT1.2. Для осуществления связи на уровне точек данных имеется оптимизированный последовательный протокол.
 
Чипсет.

В продаже имеются чипсеты (наборы микросхем), состоящие из нескольких BIM, которые позволяют обойти механические ограничения BIM. В плане программного обеспечения между BIM и чипсетами нет никакой разницы.
 
TP-UART.

TP-UART содержит только соединительный элемент для подключения к KNX-шине. Коммуникационное программное обеспечение выполняется на микроконтроллере. TP-UART были разработаны для того, чтобы, с одной стороны, освободить микроконтроллеры от задач, связанных с кодированием и декодированием двоичного кода и, с другой стороны, чтобы предоставить возможность подключаться к шине устройствам с различными микроконтроллерами.
 
Коммуникационный стек.

Для разработки KNX-устройств на основе TP-UART необходимо использование коммуникационного стека. Использование соединительных элементов такого типа является самым эффективным, гибким и дешевым способом разработки KNX-устройств. Чтобы разработчикам не нужно было вникать в детали процесса обмена данными в соответствии с протоколом KNX, поставщики KNX-оборудования предлагают коммуникационный стек KNX. Подсоединение к KNX-системе осуществляется через внешнее соединительное KNX-устройство, например, TP-UART или FZE1066. Коммуникационный стек KNX предоставляет дополнительные интерфейсы для загрузки применяемого ПО.
 
 
Каково же правильное решение?

Использовать модули (BIM, SIM, BAOS) рекомендуется в тех случаях, когда устройства предполагается производить в небольших количествах. Они требуют незначительных затрат на разработку и сертификацию и идеально подходят для начала разработки KNX-устройств. Если имеющееся количество становится недостаточным или если объемы производства устройств возрастают, то интересной альтернативой становится использование чипсетов. Начальные затраты, связанные с их использованием, лишь ненамного выше, чем при использовании BIM. Использование TP-UART является самым популярным решением при больших объемах производства устройств. Преимуществом использования TP-UART является их низкая стоимость в пересчете на одно устройство, однако, с другой стороны, оно связано с самыми большими расходами на осуществление разработки и сертификации. В определенных обстоятельствах также бывает оправданным использование бинарного приемопередатчика (FZE1066).

Особенности реализации технологии KNX PL

Для применения в технологии KNX PL110, как и для витой пары, имеются стандартизированные BCU и модули PIM.
 
BCU – “Bus coupling units” (“Блоки для подключения к шине”).

Эти системные устройства содержат элементы сопряжения и микропроцессор; они поставляются в защитном корпусе. Разработчик устройства должен разработать только прикладной модуль и прикладное аппаратное и программное обеспечение.
 
PIM – “Powerline Interface Modules” (“Интерфейсные модули для электрических линий”).

По существу, они изготавливаются из низковольтных элементов BCU. PIM – это модули, которые припаиваются на монтажные платы вместе с другими элементами для подключения к электрической сети.
 
ASIC – “Application-specific Integrated Circuit” (“Специализированная интегральная схема” (ИС)) с коммуникационным стеком.

ASIC в технологии PL110 отвечает за отправку и получение сигналов в двоичном коде. Для создания KNX-устройства на основе такой ИС необходим KNX-стек для силовых электрических линий (коммуникационное программное обеспечение). Коммуникационный стек включает в себя интерфейсы для программирования приложений.
 
Каково же правильное решение?

Если устройства для скрытой установки в монтажную коробку  производятся в небольших количествах, то для разработки экономически эффективных решений лучше всего подходят BCU. Если устройства предполагается производить в бóльших количествах, то в них рекомендуется использовать PIM (имеется принципиальная схема). Разработка PL-устройств с ASIC и коммуникационным стеком требует бóльших объемов инвестиций по сравнению с использованием BCU и PIM, и поэтому данный вариант обычно пригоден лишь для устройств, производимых в больших количествах.

Особенности реализации технологии KNX RF

Для создания KNX RF-устройств не требуются специальные KNX-компоненты. Тем не менее, для уменьшения сроков и стоимости создания подобных устройств может быть полезно интегрировать в них уже существующие радиочастотные модули, особенно если эти устройства предполагается выпускать в небольших количествах. По существу, KNX RF-узел включает в себя следующие элементы:
 
Микросхема приемопередатчика.

В KNX RF-устройствах не требуется использовать какие-либо специальные микросхемы.
В настоящее время в продаже имеется несколько микросхем, которые могут быть использованы для создания KNX RF-узла. Для устройств, использующих однонаправленную передачу данных, на рынке имеются дешевые решения, предусматривающие работу микросхемы только в качестве передатчика.
 
Радиочастотная схема.

Приемопередатчик в сочетании с несколькими пассивными компонентами образует радиочастотную схему. Она может быть спроектирована на основе схемы-образца, предоставляемой производителем используемой микросхемы и оптимизирована в соответствии с требованиями технологии KNX RF.
 
Микроконтроллер.

Основой любого KNX-устройства является микроконтроллер, который контролирует обмен данными и выполнение основных функций этого устройства. При использовании радиочастотных каналов, одним из самых важных требований является низкое энергопотребление. Логический интерфейс для подключения к приемопередающим устройствам должен присутствовать в большинстве современных микроконтроллеров.
 
Коммуникационный стек.

Стандарт KNX - достаточно сложный протокол, что делает реализацию и сертификацию поддержки этого протокола достаточно сложным делом. Коммуникационный стек является частью системного программного обеспечения для KNX RF-устройств. Он контролирует работу приемопередатчика и управляет обменом данных, включая и процедуру настройки. Коммуникационный стек предоставляет интерфейс (API) для разработки приложений.

Особенности реализации технологии KNX IP

Передача KNX-пакетов через Ethernet-сеть определяется протоколом KNXnet/IP, являющимся частью стандарта KNX. До настоящего времени спецификации включали в себя использование этого канала для ПК-интерфейсов и для маршрутизаторов. IP-маршрутизаторы аналогичны линейным соединителям, но в качестве основной линии они используют Ethernet. Более того, сейчас стало возможным производить интеграцию конечных KNX-устройств в KNX-сеть непосредственно через IP. Вот почему Ethernet и, следовательно, IP (Internet Protocol/Протокол межсетевого обмена данными) являются полноценным каналом связи, поддержка которого включена в стандарт KNX. Разработка KNX IP-устройств не требует использования специальных KNX-компонентов. По существу, KNX IP-узел включает в себя следующие элементы:
 
Ethernet-контроллер.

Ethernet-контроллеры поставляются различными производителями полупроводниковых устройств. Большинство выпускаемых Ethernet-котроллеров соответствуют требованиям технологии KNX IP. Как правило, достаточно использовать контроллеры с пропускной способностью в 10 Мбит/сек.
 
Микроконтроллер.

Выбор правильного микроконтроллера в основном определяется вычислительной мощностью, необходимой для работы соответствующего устройства. В принципе, поддержка технологии KNXnet/IP может быть реализована с использованием 8-битного контроллера. В зависимости от конкретных приложений, также может потребоваться использовать и более мощные контроллеры. Многие современные контроллеры обладают встроенной поддержкой Ethernet-интерфейса, поэтому, в этом случае, достаточно добавить лишь соответствующий физический уровень.
 
Коммуникационный стек.

Системное программное обеспечение KNX IP-устройств основано на использовании двух стековых протоколов. Для передачи данных через Ethernet-сеть необходим IP-стек с поддержкой протокола UDP (User Datagram Protocol), поскольку технология KNXnet/IP основана на передаче данных без организации соединения. Одноадресная и многоадресная передача пакетов данных осуществляется с использованием протокола UDP. KNX-стек действует поверх IP/UDP-стека. Это так называемое Общее ядро KNX, которое должно быть реализовано в каждой модели устройств. KNX-стек использует IP/UDP-стек в качестве интерфейса для связи с системой. Преобразование KNX-пакетов в UDP-пакеты осуществляется по протоколу KNXnet/IP. KNX-приложение использует доступ к API (Application Programming Interface) KNX-стека для взаимодействия со всей системой в целом.
 
Каково же правильное решение?

Выбор правильного аппаратного оборудования зависит в основном от типа приложения. На рынке уже имеется оборудование, специально предназначенное для использования в KNX IP-устройствах. Также имеются соответствующие типы стеков, предназначенные для устройств подобного типа, однако для сложных устройств могут использоваться более мощные операционные системы, например, Linux, включающие в себя IP-стек с поддержкой протокола UDP. В таких случаях достаточно использования только KNX-стека и соответствующего программного обеспечения.




Версия для печати
Ассоциация KNX

Технология KNX
Авторизация
Логин:
Пароль:
Регистрация
Забыли свой пароль?
Яндекс.Метрика