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 


14.07.2015
26 августа состоится Плагфест - ЛЕТО

18.05.2015
iRidium mobile принимает участие в первом «Плагфесте» в МГСУ-МИСИ им. Куйбышева

07.05.2015
Выходит новый номер специализированного журнала для профессионалов рынка инженерных систем зданий BUILDING MANAGEMENT SYSTEM (BMS)

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