Nella quinta parte di questa serie di articoli sull’IoT KNX, Bruno Johnson e Wouter van der Beek spiegano il ruolo del Router IoT KNX.
La trasformazione digitale é stata uno dei maggiori argomenti strategici delle riunioni in agenda dell’esecutivo dell’azienda negli ultimi anni. L’opportunitá di sviluppare servizi digitali a partire da applicazioni basate su cloud richiede connessioni di rete basate su protocollo Internet (IPv6) verso i dispositivi di contorno che diventano interfaccia utente. Aziende di ogni forma e dimensione nell’automazione degli edifici commerciale hanno richiesto soluzioni wireless IoT per renderlo possibile, e l’Associazione KNX ha risposto rilasciando KNX IoT Point API (KNX IoT).
Cosa fa il Router IoT di KNX?
Prima di tutto dobbiamo considerare che esistono diversi tipi di trasporto coinvolti un sistema KNX, nominativamente TP KNX (Twisted Pair), KNXnet/IP (IPv4), RF KNX (Radio Frequenze) e IoT KNX (IPv6). Il router IoT KNX rende possibile la connessione tra l’IoT KNX e gli altri trasporti KNX.
La seconda questione, è che anche se i sottosistemi IoT KNX sono semanticamente equivalenti ai sistemi KNX esistenti, rimane la necessità di convertire la comunicazione in tempo reale. Questo può comprendere la gestione di KNX Secure e dei meccanismi di sicurezza IoT KNX. Il router IoT di KNX gestisce entrambe le problematiche, connettendosi alla spina dorsale esistente IPv4 e gestendo i meccanismi in tempo reale per un’interoperabilità perfetta.
Spina dorsale IPv4
Una dorsale è parte di una rete che permette la connessione tra aree che contengono aree (o sottoreti) di dispositivi. La dorsale in ETS è la struttura IPv4. Utilizzando la spina dorsale IPv4, gli installatori riescono a combinare prodotti di centinaia di diverse case produttrici con compatibilità garantita. Pertanto, per essere compatibili con le installazioni esistenti, i dispositivi KNX IoT hanno le proprie sottoreti e si collegano alla dorsale IPv4. Il Router IoT KNX è un dispositivo che connette la sottorete IoT KNX con altri trasporti media del sistema KNX, come TP KNX. Un esempio dell’utilizzo della dorsale IPv4 è dato nella seguente illustrazione:
Se un’installazione KNX include IoT kNX, la dorsale IPv4 può essere utilizzata anche per trasportare il messaggio KNX IoT IPv6. Ciò è possibile perchè una rete può trasportare simultaneamente IPv4 e IPv6.
Router IoT KNX
I Router KNX sono componenti di sistema che convertono i messaggi KNX tra media KNX. Il router IoT KNX lo fa tra KNXnet/IP e KNX IoT. Il vantaggio di questo approccio è dovuto al fatto che utilizza le specifiche KNX esistenti e i dispositivi esistenti dal lato di KNXnet/IP. Pertanto, il router KNX IoT deve solo specificare come convertire tra KNXnet/IP e KNX IoT. Sebbene il router KNX IoT sia un altro dispositivo, la funzione principale è quella di convertire i messaggi in arrivo da KNXnet/IP a KNX IoT e i messaggi in arrivo da KNX IoT a KNXnet/IP. Come rappresentato nella figura seguente:
Senza informazioni aggiuntive non è possibile convertire i dati dal lato rete/IP, poiché il lato rete/IP riceve solo bit noti, senza contesto. Questo problema viene superato fornendo ulteriori informazioni dal Client di Gestione (MaC) al router KNX IoT. Esiste una nuova tabella che contiene le seguenti informazioni (per ogni voce):
- Indirizzo di gruppo (come una lista).
- Tipo di Dati, il numero maggiore come definito nei Tipi di PuntiDati, ad esempio specificando booleano, intero, float, ecc.
- Sicurezza per il messaggio di gruppo per Secure KNX (ad esempio il lato KNXnet/IP).
- Indica se viene applicata l’autenticazione.
- Indica se viene applicata confidenzialità.
Ulteriori informazioni da ascoltare con comunicazione IPv4 sono gestite con un blocco funzionale net/IP. Il blocco funzionale net/IP contiene le impostazioni per:
- Quale indirizzo multicast dovrebbe essere utilizzato.
- La chiave della dorsale IPv4.
- Time to Live (TTL), ad esempio il numero di rotte che un messaggio multicast può superare prima di essere scartato.
- La tolleranza di latenza del routing IPv4.
- La frazione di latenza di sincronizzazione IPv4. Queste informazioni significano che un client dispone di tutte le informazioni necessarie per inviare e ricevere messaggi in modalità S di net/IP.
La sicurezza e l’invio sul lato IoT KNX sono gestiti attraverso le tabelle IoT KNX esistenti, come segue:
- La tabella Auth/at – autorizzazione/indirizzi per registrare le chiavi di gruppo.
- La tabella dei destinatari, ad esempio quali informazioni utilizzare per la comunicazione in uscita verso il lato KNX IoT.
- La Tabella degli Editori, ad esempio quali informazioni utilizzare per ascoltare la comunicazione IoT KNX in arrivo.
- La Tabella degli Oggetti di Gruppo, che indica quali gruppi sono utilizzati per l’invio e la ricezione.
Sintesi
Utilizzando un router IoT KNX, IoT KNX diventa completamente interoperabile con infrastrutture KNX esistenti. In effetti, un router IoT KNX può funzionare con i router net/IP esistenti, poiché specifica i parametri di configurazione aggiuntivi tramite IoT KNX. Ciò vuol dire che un’installazione eterogenea potrà funzionare simultaneamente nella stessa rete (IT), che sia cablata (Ethernet/PoE) o wireless (Thread / Wi-Fi / cellulare), nonchè sui mezzi di trasporto KNX esistenti. Inoltre, significa che gli strumenti KNX, come ETS6, possono configurare tutte le infrastrutture KNX in modo da operare tra loro, a prescindere dal mezzo di trasporto.
Bruno Johnson e Wouter van der Beek sono rispettivamente CEO e COO di Cascoda Limited. Cascoda è un’azienda di comunicazioni che produce radio e moduli semiconduttori sicuri per l’IoT e guida lo sviluppo di standard di comunicazione IoT sicuri per gli edifici e le città intelligenti. I suoi prodotti risolvono i problemi di portata, affidabilità, sicurezza, potenza e scalabilità per l’IoT industriale e commerciale grazie a innovazioni brevettate e ai più recenti standard di sicurezza, tutti integrati in moduli IoT economici a bassissimo consumo.
