Joost Demarest betrachtet, wie sich die drahtlosen Kommunikationsoptionen für KNX entwickelt haben, von einer einfachen Lösung in den neunziger Jahren bis hin zu den jüngsten KNX RF-Erweiterungen, IPv6-Netzwerken und Thread.
Die Entwicklung von KNX RF
Wenn Installateure an KNX denken, fällt den meisten von ihnen sofort das grüne Kabel ein, das seit der Geburtsstunde des KNX Systems die Grundlage für den physischen Austausch von KNX Daten bildet. Doch seit Mitte der neunziger Jahre haben KNX und seine Mitglieder die KNX Medien mit drahtlosen Kommunikationsmöglichkeiten erweitert. Für die erste Version von KNX wireless, nämlich KNX RF Ready, hat sich KNX für einen Ein-Kanal-Ansatz und für eine Frequenz im Sub-Giga-Band, d.h. 868 MHz, entschieden. Der Grund dafür war die Fokussierung auf den europäischen Markt (das 868MHz-Frequenzband ist so gut wie auf Europa beschränkt) und das Erreichen der maximal möglichen Übertragungsreichweite – als Faustregel gilt: je höher die gewählte Frequenz, desto geringer die Übertragungsreichweite.
Bei der ersten Version von KNX wireless bestanden die KNX Hersteller auch darauf, dass solche Produkte ohne Hilfe der ETS konfigurierbar sein sollten, d.h. über eine einfache Installation mit Hilfe von Plug, Touch und Play Lösungen.
KNX RF Multi
Im nächsten Jahrzehnt und zur Verbesserung der Robustheit von Installationen für den Fall, dass der Einzelkanal gestört wird, wurden zu KNX RF weitere Kanäle in Form von bis zu 3 schnellen Kanälen und bis zu 2 langsamen Kanälen hinzugefügt – letztere für batteriebetriebene Empfänger. Dies wird als KNX RF Multi bezeichnet. Darüber hinaus wurden quittierte Übertragungen (Fast Ack) für bis zu 64 einzelne Empfänger eingeführt. Wenn das Ack in dem dem Empfänger zugewiesenen Slot fehlt, werden die Telegramme automatisch wiederholt. Außerdem müssen alle KNX RF Multi-Geräte auf Einzelkanal-RF-Geräte umrüstbar sein. Damit soll sichergestellt werden, dass KNX Installationen mit ausschließlich KNX RF Einzelkanalgeräten auch mit neueren KNX RF Multi Geräten erweitert werden können.
In den letzten Jahren und seit ETS5 wurde der Ruf nach Konfigurationsunterstützung für drahtlose Produkte auch in ETS immer lauter, und die Systemspezifikationen wurden entsprechend erweitert, um dies zu ermöglichen.
KNX RF Multi SLE
Die jüngsten Erweiterungen von KNX RF beziehen sich auf die Verbesserung des Stromverbrauchs, insbesondere für Geräte, die die langsamen Kanäle nutzen, und um zu verhindern, dass ihre Batterien zu schnell erschöpft werden. Um dies zu unterstützen, wurde mit der Slow Low Energy (SLE)-Erweiterung eine intelligentere Präambel eingeführt, die dafür sorgt, dass Geräte länger schlafen können. Dies wird dadurch erreicht, dass zu Beginn des Telegramms erkannt wird, ob die Nachricht von einem drahtlosen Nicht-KNX-Gerät oder von einer benachbarten Installation stammt oder das Gerät anderweitig nicht anspricht.
KNX RF Multi SLE Gap
Um die Energieeffizienz weiter zu verbessern, wurde eine weitere Optimierung eingeführt, die so genannte ‚Slow Low Energy Gap‘, speziell für Medienkoppler zwischen Twisted Pair und RF. Wenn ein Medienkoppler SLE-Telegramme sendet, gibt es während dieser Zeit für Medienkoppler keine Möglichkeit, Fast-Telegramme zu empfangen (‚Blindzeit‘). Dies führt zu Fast-Telegrammen, die wiederholt werden müssen, da der Medienkoppler den ursprünglichen Fast-Frame nicht quittiert. Als Lösung muss ein SLE-Sender seine Übertragung unterbrechen, um eine schnelle Übertragung auf den Kanälen F1/F2 erkennen zu können. Im Falle einer Fast Transmission muss ein SLE-Sender seine Übertragung unterbrechen und später erneut versuchen. Der Medienkoppler hat auch die Möglichkeit, das Slow-Telegramm nach einer bestimmten Anzahl von Unterbrechungen ohne weitere Unterbrechungen weiter zu senden.
KNX IoT Point API
Und nicht zuletzt haben KNX Hersteller seit der Einführung der KNX IoT Point API, die die KNX Kommunikation über IPv6 Netzwerke ermöglicht, nun auch die Möglichkeit, Thread-basierte Geräte zu entwickeln. Thread ist eine drahtlose Mesh-Lösung, die im 2,4GHz-Frequenzband operiert – ein Frequenzband, das weltweit für die drahtlose Kommunikation in der Hausautomatisierung genutzt werden kann.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die drahtlose Kommunikation mehr denn je ein echtes KNX Kommunikationsmedium ist.
Joost Demarest ist CTO/CFO der KNX Association, dem Erfinder und Eigentümer der KNX-Technologie – dem weltweiten Standard für alle Anwendungen in der Haus- und Gebäudesystemtechnik.
