SMART l’evoluzione della casa

Lo Standard KNXIntroduzione allo standard MondialeHome & Building Konnex. Aspetti normativi. Elementi base del sistema KNX

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Obiettivo: la Semplificazione...Per controllare tutte le apparecchiature della casa occorrono:

Numerose connessioni cablate Vari telecomandi Aggiungere cablaggi e telecomandi può portare a un vero caos incontrollabile

Una normale casa moderna può incorporare:

Rete elettrica (prese, luci e interruttori) Rete telefonica Rete antenna TV terrestre Rete idrica (acqua calda e fredda) Rete fognaria (acque bianche e scure) Rete del sistema di allarme Rete antenna TV satellitare Rete per la diffusione della musica Rete locale (calcolatori)

Rimane spazio per i muri?

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I Sistemi BUS*, con la propria struttura, permettono di semplificare notevolmente l’infrastruttura impiantistica presente, utilizzando come unico mezzo comunicativo tra i vari dispositivi un BUS di comunicazione, separato dalla linea di alimentazione, attraverso il quale scorrono le “informazioni del sistema” che ne permettono il funzionamento a seconda dell’operazione richiesta.

* Per sistemi BUS si intenderà indistintamente Domotica e Building Automation

BUS

Obiettivo: la Semplificazione...

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BUS

230V

Obiettivo: la Semplificazione...

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• In un sistema a Bus i dispositivi domestici vengono alimentati dalla linea di alimentazione e comunicano attraverso il Bus

• Possono essere collegati al Bus:

Sensori e attuatori Elettrodomestici (bianchi e bruni) Condizionatori Dispositivi per l’illuminazione Impianti audio-video Termoregolatori ecc.

Cosa si può attaccare al BUS?...

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Vantaggi di un Sistema BUS...

• Semplificazione di un cablaggio tradizionale del tipo “punto a punto” - le linee tradizionali raggiungono un numero elevato anche in impianti semplici, tutte portano potenza e i collegamenti sono complessi (es. interruttori multipli).

• Possibilità di eseguire collegamenti tra dispositivi in modo dinamico (senza aggiungere fili) anche se non previsti in precedenza.

Esempi:

Termostati con caldaie, condizionatori o ventilatori

Temporizzatori con Hi-Fi, caldaie,....

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Importanza di uno Standard...

• Tutti i dispositivi di una casa devono parlare (nel bus) la stessa lingua per potersi capire

• La filosofia di interazione tra dispositivi deve rispondere ad un’unica logica.

Esempio

Una configurazione prestabilita Una filosofia Plug and play ...

• Cioè: DEVE ESISTERE UN UNICO STANDARD

NOTA: l’attuale presenza di molti (troppi) standard (ovvero l’assenza di uno standard universalmente riconosciuto) è la principale causa della mancata diffusione della domotica. Questo concetto sarà approfondito nel seguito.

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Cosa si trasmette sul BUS...

Essenzialmente nel bus vengono trasmessi piccoli “pacchetti” di informazioni (detti anche telegrammi, messaggi o trame) per il controllo del sistema che possiamo distinguere in:

• Comandi da eseguire• Segnali di allarme • Segnali per il riconoscimento di dispositivi • Segnali di conferma di azioni eseguite (o non) • Segnali di stato • ....

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Lo Standard KNX...• Definire delle specifiche KNX secondo gli standard qualitativi e di test tramite gruppi di lavoro esperti del settore.• Dare un supporto tecnico diretto con i costruttori per lo sviluppo di prodotti e sistemi.• Regolarizzare l’utilizzo ed il rilascio del marchio KNX sulla base del processo di certificazione.• Creare un’organizzazione internazionale e pianificare le attività tecniche e di marketing.

Standard-ProtocolExtendedProtocol

TP1 RF PL110 IP

Mezzi di Trasmissione

Modalità di Programmazione

Easy Mode (no Pc)

System Mode (PC)

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Lo Standard KNX...Per ciascuna delle 2 modalità di configurazione previste dal sistema KNX ci sono delle tecniche e degli strumenti appositi per la configurazione e la messa in servizio degli impianti

Funzionalità - Prestazioni

Com

ples

sità

del

pro

getto

E-Mode

S-Mode Tutti i dispositivi riportanti il logo KNX, al di la del marchio costruttore, sono programmabili attraverso ETS

nota: ci sono in commercio dispositivi ancora riportanti il marchio EIB o EIB/KNX

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L’associazione Konnex raggruppa 200 Aziende da tutto il mondo, ultima delle quali Cisco System ed è così composta:

• 200 Membri• 17.369 KNX Partenrs in 97 Paesi• 136 Training Centers in 25 Paesi• 61 Scientific Partners in 14 Paesi• 8 User Clubs in 8 Paesi• 5 Associated Partners• 19 Associazioni Nazionali• 6379 Gruppi di prodotti certificaati• 29.662 licenze di ETS vendute in 92 paesiI dati non sono tutti aggiornati al 2010

Riferimenti:www.knx.org www.konnex.it www.onlineshop.knx.org

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Lo standard Konnex ad oggi è l’unico standard sul mercato ad essere totalmente conforme alle normative europee (EN 50090) ed internazionali (ISO/IEC 14543-3):

CEICEI EN 50090 - Sistemi elettronici per la casa e l’edificio (HBES)CENELECEN 50090 - The European Standard for Home and Building Electronic Systems (HBES)CENEN 13321-1 - The European Standard for Building AutomationISO/IECISO/IEC 14543-3 - The World’s Standard for Home Electronic Systems (HBES) CHINESE STANDARDGB/Z 20965US STANDARDANSI/ASHRAE 135

La famiglia delle norme CEI EN-50090 fa riferimento al modello ISO-OSI (Open System Interconnection, 1983)In Italia sono state rese disponibili dal CEI due guide, la CEI 205-14 e la CEI 205-18

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Lo Standard KNX...

Copertura aree di mercato rispetto al livello di automazione richiesto

TCP/IP - BACnet - KNXnet/IP

BACnet - LON - ProfibusISO/IEC 14543

EN 50090CEN 13321

Twisted Pairs - Power Lines - Radio frequencyAll Media trasporting TCP/IP

ManagementLevel

AutomationLevel

FieldLevel

Grandi Edifici eStrutture Edifici Medi Edifici Piccoli Residenziale

I vantaggi dello standard KNX sono l’uso:

• Flessibile e Modulare• Non è vincolato al costo ed alla tecnologia• Facilmente riconfigurabile ed espandibile

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Mezzi Trasmissivi...

Doppino TP1• La trasmissione viene convogliata su doppino di rame (simile al doppino telefonico)

• A seconda degli standard utilizzati si possono avere diverse caratteristiche

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Mezzi Trasmissivi...

TCP/IP: cavo EthernetNella progettazione di grandi infrastrutture, dove il numero dei dispositivi può diventare molto elevato e soprattutto le distanze risultano di un certo valore, viene utilizzata la trasmissione attraverso cavo ethernet utilizzando il protocollo TCP/IP.Per far ciò dovranno essere previsti alcuni moduli di interfacciamento tra lo standard che viene utilizzato su BUS ed il protocollo TCP/IP.Questa operazione è eseguita da degli appositi dispositivi chiamati IP Router, che tecnicamente effettuano un’operazione di “tunneling” del telegramma del Bus.

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Mezzi Trasmissivi...

Questo mezzo trasmissivo ha un grande potenziale in quanto permette di realizzare un Bus:

• Evitando cablaggi aggiuntivi (tutte le case posseggono una rete elettrica);• Evitando inquinamento da onde radio;• Permettendo il raggiungimento di tutte le parti della casa dove esistono dispositivi elettrici.

Problematiche: • Non è garantito che le trasmissioni PL superino il contatore (ma potrebbero).• Problemi di diverse fasi non permettono la trasmissione, ma possono essere risolti con appositi dispositivi (Phase couplers).• Possono transitare disturbi o segnali spuri (meglio mettere un filtro subito dopo il contatore).• Possono attenuarsi su grandi distanze (necessità di un ripetitore).

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Grazie per l’Attenzione

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