پروتکل KNX

پروتکل KNX چیست؟ هر آنچه که باید بدانید

پروتکل KNX استاندارد بین المللی شناخته شده و جهانی برای اتوماسیون خانه هوشمند و کنترل ساختمان است.

همه چیز درباره پروتکل KNX و اتوماسیون ساختمان هوشمند

پروتکل KNX فناوری است که اتوماسیون عملکردهای یکپارچه هر ساختمان مسکونی، تجاری یا صنعتی مانند HVAC، سیستم های روشنایی، آیفون تصویری، امنیت، مدیریت انرژی و غیره را کنترل می کند.

اساس  پروتکل KNX بر مبنای OSI بوده و براساس EIB با لایه های فیزیکی  و بهره جستن از تجارب دو پروتکل BUS و EHS  توسعه یافته است.  بدین ترتیب این پروتکل به یکی از محبوب ترین پروتکل های هوشمند در مقایسه با Baitbus ، EIB و EHS  تبدیل شده است.

پروتکل KNX چیست؟

پروتکل KNX چیست

برای انتقال داده‌ های کنترلی به تمام اجزای مدیریت ساختمان (یا دستگاه‌ ها/عملکردهای خانه هوشمند)، سیستمی مورد نیاز است که از مشکل داشتن دستگاه‌ های ایزوله که به «زبان‌ های مختلف» صحبت می‌ کنند، جلوگیری کند. محصولات KNX می‌ توانند روشنایی، پرده‌ ها و کرکره‌ ها، تهویه مطبوع، سیستم‌ های امنیتی، مدیریت انرژی، آیفون های تصویری، کنترل از راه دور و غیره را مدیریت کنند.

پروتکل KNX همچنین تنها استاندارد منبع باز جهان برای کنترل خانه و ساختمان است و مطابق با EN 50090، EN 13321-1 و ISO/IEC 14543 بوده و برای تایید استانداردهای استرالیا ارائه شده است. برخلاف پروتکل‌ های اختصاصی (که فقط سازنده از آن‌ ها پشتیبانی می‌ کند، یک نوع افزایش امنیت)، KNX یک استاندارد جهانی منبع باز با بیش از 300 سازنده مختلف از سراسر دنیا می باشد که محصولاتی را تولید می‌ کنند که همگی به صورت یکپارچه با هم کار می‌ کنند.

پروتکل KNX با اطمینان از برقراری ارتباط تمام اجزا، دستگاه‌ ها، ویژگی‌ ها و عملکردهای هر ساختمان (یا فضای باز) از طریق یک زبان مشترک به صورت آنی و از راه دور کار می‌ کند.

پروتکل KNX چگونه کار می کند؟

کابل KNX

کابل انتقال KNX یا KNX bus اصلی ترین بخش سیستم است. این خط انتقال (30 ولت DC) در طی یک پروژه جدید ساخت و ساز ساختمان هوشمند نصب می‌شود. سپس سایر بخش‌ ها مطابق با استانداردهای KNX به این کابل انتقال و به همدیگر متصل می‌ شوند. اطلاعات از طریق این کابل اصلی به مرکز کنترل که می‌ تواند لپ‌ تاپ، تلفن هوشمند یا رایانه باشد، منتقل می‌شود. در این حالت تبادل اطلاعات به بهترین شکل ممکن بین تمام اجزای منزل هوشمند و کنترلگر برقرار می شود.

گذرگاه دیتای پروتکل KNX به موازات منبع تغذیه الکتریکی به تمام دستگاه ها و سیستم های موجود در شبکه هدایت می شود.

پیکر بندی‌ های مختلف برای پروتکل KNX

پروتکل KNX

در پروتکل KNX می‌ توان از 4 نوع زیرساخت برای لایه انتقال فیزیکی داده استفاده کرد که البته نوع اول (زوج سیم به هم تابیده) به دلیل رواج بیشتر و سهولت برقراری اتصال و تنظیمات بیشتر مورد استفاده است:

  •  TP1: زوج سیم به هم تابیده (که از EIB به ارث رسیده) انتقال داده‌ نا همزمان و نیمه دوطرفه را با سرعت 9600 بیت در ثانیه فراهم می‌ کند. هر کاربر Bus حق انتقال داده برابر دارد و داده ها مستقیما (به صورت نظیر به نظیر) بین کاربران Bus تبادل می‌ شود. ولتاژ فوق کم ایمن نیز از طریق یک زوج برای بین دستگاه‌ های کم مصرف توزیع می‌ شود. استاندارد قدیمی TP0 با سرعت کمتر از 4800 بیت بر ثانیه ، از استاندارد BatiBUS به جا مانده است اما محصولات KNX نمی‌ توانند اطلاعات را با دستگاه‌ های BatiBUS تبادل کنند.
  • PL 110: داده ها به صورت نا همزمان و نیمه دوطرفه روی خط برق و با استفاده از سیگنالینگ خاص انتقال می‌ یابد. از فرکانس مرکزی 110KHz (باند CENELEC B) استفاده می‌ کند و دارای سرعت داده 1200 بیت در ثانیه است. یک نوع جایگزین آن یعنی PL 132 ، دارای فرکانس حامل با 5KHz (باند CENELEC-C) است.
  • RF: فرکانس رادیویی امکان استفاده از کلیدهای تغییر فرکانس با رمز گذاری داده منچستر را در باند 3MHz فراهم می‌ کند.
  • IP: در KNXnet /IP راه حل‌ های ادغام برای دستگاه‌ های مبتنی بر IP مانند Ethernet (IEEE 802.2) ، بلوتوث، Wi-Fi/Wireless LAN (IEEE 802.11) ، FireWire (IEEE 1394) و غیره دارد.

 نرم افزارها و حالات برنامه ریزی پروتکل KNX

سه مدل نرم افزار وجود دارد که با KNX می توان استقاده کرد:

  • نرم افزار سیستمی: این نرم افزار وظیفه پردازش اطلاعات را بر روی باس بر عهده دارد و بصورت دائمی بر روی ROM ماژول ها توسط سازنده قرار گرفته است.
  • نرم افزار کاربردی تجهیزات : توسط سازنده قطعات با مرکز داده ” سازگار یا ETS۳ تولید می شود. کاربر بر اساس کاربرد مورد نظر خود، نرم افزار خود را انتخاب، پارامترها را تنظیم و پس از آن اطلاعات را به وسیله ETS۳ در تجهیزات load کند.

نرم افزار ETS یک برنامه مجتمع شده است که برای طراحی و پیاده سازی می باشد.

تجهیزات KNX معمولاً می توانند تعدادی برنامه کاربردی را اجرا کنند. کاربر مشخص می کند که کدام function تجهیزات و چه پارامترهایی را تنظیم کند. برای مثال با انتخاب نرم افزار کاربردی مناسب، کاربر می تواند یک coupler را به عنوان line repeater و یا به عنوان coupler arca تعریف کند و یا می توان با تنظیم پارامترهای یک کلید چهار پل آن را به عنوان یک سوئیچ خاموش یا روشن و یا دیمر تنظیم کرد.

حالات برنامه ریزی برای این پروتکل عبارتند از:

  •  وضعیت A-Mode یا حالت خودکار، تجهیزاتی هستند که به صورت خودکار خودشان را برنامه ریزی می نمایند و به گونه ای طراحی شده اند که کاربران تنها وظیقه خرید و نصب آن ها را به عهده خواھند داشت۔
  • وضعیت E-Mode یا حالت آسان: تجهیزاتی هستند که آموزش های ابتدایی را برای نصب نیاز دارند. رفتار آن ها از پیش برنامهریزی شدهاست ولی با این وجود پارامترهای قابل برنامه ریزی نیز دارند که متناسب با نیاز کاربر تعریف می شوند.
  • System Mode) S-Mode) یا حالت سیستمی: تجهیزاتی هستند که در ساخت سیستمهای اتوماسیون سقارشی به کار گرفته می شوند. تجهیزات S-Mode هیچ پیش فرض اولیه ای نداشته و بایستی توسط تکنسین های مجرب نصب و برنامهریزی شوند. سرعت انتقال اطلاعات بر روی Kbps ،KNX.TP ۹۶ است. در صورتی که امکان نصب کابل نیباشد، از نوع KNXPL استفاده می شود که اطلاعات را بر روی کابل توان و سیگنال سینوسی ولتاژ انتقال می دهد.

پروتکل KNX شامل چه اجزایی میباشد

شبکه سیستم:

قطعات مرتبط communi cation  شبکه

سنسورها:

  • روشنایی
  • سنسور باد و باران
  • تایمر ها
  • ترموستات ها
  • پوش باتن ها
  • ورودی های دیجیتال و آنالوگ
  • تبدیل آن به فرمت داده ها KNX
  • ارسال اطلاعات به صورت تلگرام روی BUS
  • دریافت دستورات خارجی

کنترلرها :(Actuator)

  • کنترلر های دیجیتال
  • روشنایی
  • پرده برقی
  • تهویه مطبوع
  • دریافت تلگرام از BUS
  • پردازش اطلاعات
  • اجرای دستورات

نرم افزار ETS اجرای پایه ای سیستم KNX :

  • Engineering
  • Tool
  • Software

برخی از ویژگی های کلیدی معماری برای پروتکل KNX عبارتند از:

  • مدل های کاربردی متقابل و توزیع شده برای کارهای مختلف اتوماسیون ساختمان.
  • طرح‌ هایی برای پیکر بندی و مدیریت منابع در شبکه، و اجازه اتصال بخش‌ های یک برنامه کاربردی توزیع‌ شده در گره‌ های مختلف.
  • یک سیستم ارتباطی با یک پروتکل پیام و مدل هایی برای پشته ارتباطی در هر گره (قابلیت میزبانی برنامه های توزیع شده (KNX Common Kernel).

پروتکل KNX چه ویژگی‌ ها، عملکردها و دستگاه‌ هایی را می‌تواند کنترل و مدیریت کند؟

معایب پروتکل KNX

راه‌ حل‌ های پروتکل KNX به اتوماسیون‌ های قابل اعتماد، هوشمند و کاربر پسند که عملکرد هایی مانند چراغ‌ ها، پرده‌ ها، تهویه مطبوع، سیستم‌ های امنیتی، آیفون های هوشمند، دستگاه‌ های هوشمند و غیره را کنترل و مدیریت می‌ کنند که زندگی را ساده‌ تر می‌ کنند، شناخته می شود.

هر محصولی که با علامت تجاری رسمی KNX برچسب گذاری شده باشد، بر اساس آزمایش انطباق انجام شده توسط آزمایشگاه های شخص ثالث معتبر KNX است.

در طی مراحل تست محصولات سازگار با KNX، دستگاه بررسی می شود که بتواند از پروتکل KNX پشتیبانی کند و داده های مفید مطابق با انواع داده های استاندارد شده جهانی KNX کد گذاری می شود.

پروتکل KNX چگونه انرژی کارآمد است و چگونه هزینه های انرژی را کاهش می دهد؟

پروتکل KNX برای خانه‌ های هوشمند و ساختمان‌ های تجاری نه تنها کنترل بهتر و راحتی بیشتری را ارائه می‌ دهند، بلکه به طور همزمان با نظارت و تنظیم مداوم تنظیمات عملیاتی برای هر دستگاه متصل به گذرگاه KNX، هزینه‌ های انرژی را به طور قابل‌ توجهی کاهش می‌ دهد. سیستم‌ های KNX مدیریت انرژی مؤثری را از طریق نظارت بر تقاضای اوج، تشخیص جریان، نظارت بر شبکه، کاهش بار، اندازه‌ گیری هوشمند، شمارش پالس انرژی، ثبت داده‌ ها و تجسم ارائه می‌ دهند.

مزایای اصلی استفاده از پروتکل KNX علاوه بر صرفه جویی در انرژی چیست؟

مزایای پروتکل‌ KNX

پروتکل KNX نتیجه دانش و تجربه گسترده ای است که در 15 سال گذشته با فناوری های قبلی KNX (یعنی BUS نصب اروپایی (EIB)، سیستم خانه اروپایی (EHS) و BatiBUS) به دست آمده است.

در زیر مزایای اصلی استفاده از پروتکل KNX برای اتوماسیون خانه های هوشمند و ساختمان های هوشمند آورده شده است.

KNX استاندارد بین المللی برای اتوماسیون خانه هوشمند و کنترل ساختمان است.

  • ISO/IEC فناوری KNX را به عنوان استاندارد بین المللی ISO/IEC 14543-3 در سال 2006 تایید کرد.
  • CENELEC فناوری KNX را به عنوان استاندارد اروپایی EN 50090 در سال 2003 تأیید کرد.
  • CEN فناوری KNX را به عنوان EN 13321-1 (به عنوان یک مرجع صرف به EN 50090) و EN1332-2 (KNXnet/IP) در سال 2006 تأیید کرد.
  • SAC فناوری KNX را به عنوان استاندارد چینی GB/T 20965 در سال 2007 تأیید کرد.
  • ANSI/ASHRAE فناوری KNX را به عنوان استاندارد ایالات متحده ANSI/ASHRAE 135 در سال 2005 تأیید کرد.

 KNX قابلیت همکاری و تعامل محصولات با گواهینامه رسمی محصول KNX را تضمین می کند.

فرآیند صدور گواهینامه KNX تضمین می کند که محصولات مختلف تولید کنندگان مختلف به طور یکپارچه کار می کنند و با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند. این امر درجه بالایی از انعطاف پذیری را در گسترش و اصلاح تاسیسات KNX تضمین می کند. انطباق محصول KNX در آزمایشگاه های خنثی (توسط اشخاص ثالث) بررسی می شود. KNX تنها استاندارد اتوماسیون خانگی و کنترل ساختمان است که طرح های صدور گواهینامه جهانی را برای محصولات، مراکز آموزشی (موسسات حرفه ای و خصوصی) و برای افراد (پیمان کاران برق، طراحان ساختمان) اجرا می کند.

KNX مخفف کیفیت بالای محصول است.

انجمن KNX به سطح بالایی از تولید و کنترل کیفیت در تمام مراحل ساخت یک محصول KNX نیاز دارد. بنابراین تمام اعضای تولید KNX باید قبل از اینکه حتی بتوانند برای گواهی محصول KNX درخواست دهند، مطابق با ISO 9001 هستند. علاوه بر انطباق سازنده با ISO 9001، محصولات KNX همچنین باید با الزامات استاندارد اروپایی و همچنین بین المللی برای سیستم های الکترونیکی خانه و ساختمان مطابقت داشته باشند.

در هر صورت ، انجمن KNX این حق را دارد که محصولات گواهی شده را مجدداً آزمایش کند یا می‌ تواند گزارش‌ های تست سازنده اضافی را که مبنای اعلام انطباق سخت‌ افزار باشد، درخواست کند.

پروتکل KNX مستقل از هر گونه تکنولوژی سخت افزاری یا نرم افزاری است.

پروتکل KNX را می توان بر روی هر پلتفرم ریز پردازنده ای اجرا کرد. پروتکل KNX را می توان از ابتدا پیاده سازی کرد. با این حال، برای ورود آسان به بازار، سازندگان KNX می توانند به ارائه دهندگان اجزای سیستم KNX نیز مراجعه کنند. برای اعضای تایید شده KNX، هزینه های حق امتیاز اضافی کاملاً رایگان است.

دلایل برتری پروتکل‌ LORA بر پروتکل‌ های سیمی مانند KNX

دستگاه های دارای پروتکل LORA در هر نوع ساختمانی قابل اجرا هستند بدون اینکه سیم کشی ساختمان تغییر کند ولی برای نصب دستگاه های هوشمند دارای پروتکل KNX باید حتما سیم کشی ساختمان تغییر کند.

پروتکل KNX در عین داشتن قدرت و امنیت بالا دارای یک اشکال بزرگ است و آن ایراد این است که پروتکل KNX سیم کشی مخصوص خود را باید در ساختمان داشته باشد و همین امر باعث می‌ شود که هوشمند سازی ساختمان در ساختمان هایی که چند سال است ساخته شده اند بسیار پرخرج باشد زیرا باید سیم کشی ساختمان تعویض شود و در بسیاری نقاط کنده کاری انجام شود که این مقرون به صرفه نیست.

ولی در هوشمند سازی بر اساس پروتکل LORA این مشکل وجود ندارد زیرا در این پروتکل نیاز به هیچ نوع سیم کشی جدیدی نیست وبا پروتکل LORA به راحتی در هر نوع ساختمان بدون هیچ نوع تغییری در سیم کشی ساختمان می‌ توان ساختمان را هوشمند سازی نمود حتی کلیدهای کنترلی نیز وایرلس و بیسیم هستند و نیاز به سیم کشی ندارند و این یکی از مزایای بسیار مهم در پروتکل LORA است.

در صورت بروز مشکل در دستگاه های که پروتکل LORA دارند می‌ توان حتی بدون تعویض آن بخش ماژول هم کنترل داشت ولی در دستگاه های دارای پروتکل KNX اگر هر بخشی به مشکل برخورد کند تنها راه تعویض کامل ماژول آن بخش است.

یکی دیگر از ایرادات پروتکل KNX این است که اگر در این نوع سیستم هوشمند یکی از ماژول ها از کار بیافتد باید حتما آن ماژول و کلیدهای هوشمند آن کاملا تعمیر یا تعویض شوند تا بتوان کنترلی روی آن بخش داشت ولی در پروتکل LORA حتی اگر یک ماژول یا کلیدهای آن خراب شود می‌ توان به صورت دستی کنترل آن بخش را هنوز در دست داشت و این یک مزیت بزرگ است زیرا ممکن است چند روز دسترسی به تعمیرکار نباشد و حداقل با کنترل دستی می‌ توان نیاز ساختمان را برای چند روز مرتفع نمود تا اینکه تعمیر شود در حالی که پروتکل KNX این امکان را فراهم نمی‌ کند.

پیچیده بودن پروتکل KNX و نامناسب بودن تجهیزات هوشمند با این پروتکل برای ساختمان های مسکونی با مصرف کننده غیر حرفه ای

به دلیل اینکه برنامه نویسی پروتکل KNX شبیه دیتا بیس نویسی است، برنامه نویس باید دارای تخصص بالایی بوده و زمان زیادی را صرف برنامه ریزی منزل هوشمند با این تجهیزات کند . برنامه نوشته شده هر ماژول قابل رویت برای برنامه نویس بعدی که به منزل برای خدمات مراجعه می‌ کند نبوده و در صورت اصلاح یک برنامه در ماژول امکان از بین رفتن برنامه درخواستی قبلی مشتری خواهد شد و این مورد باعث ایجاد نارضایتی زیادی در بازار این پروتکل شده است .

پروتکل knx هوشمند ، آموزش پروتکل knx ، معایب پروتکل knx ، دانلود آموزش پروتکل knx ، دانلود آموزش پروتکل knx ، آشنایی با پروتکل knx ، پروتکل knx چیست ، اموزش پروتکل knx ، پروتکل knx خانه هوشمند ، پروتکل knx ساختمان هوشمند ، معرفی پروتکل knx ، مزایای پروتکل knx , پنل های خورشیدی

فهرست مطالب

مقالات مرتبط
آموزش ھوشمندسازی ساختمان (BMS) – قسمت چهارم
اموزش هوشمندسازی(BMS) – قسمت سوم
آموزش ھوشمند سازی ساختمان (BMS) – قسمت دوم
آموزش هوشمند سازی ساختمان (BMS) – قسمت اول
BMS چیست؟ مزایای سیستم هوشمند ساختمان

اشتراک گذاری :

اشتراک گذاری در facebook
اشتراک گذاری در twitter
اشتراک گذاری در linkedin
اشتراک گذاری در whatsapp
اشتراک گذاری در telegram
اشتراک گذاری در email

12 پاسخ

  1. خیلی ممنون از توضیحات خوب تون
    من سایت شما را از پیچ اینستاگرام تون پیدا کردم
    خیلی سایت خوبی دارید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.