Joost Demarest bekijkt hoe draadloze communicatieopties zich hebben ontwikkeld voor KNX, van een eenvoudige oplossing in de jaren negentig tot de recente KNX RF-uitbreidingen, IPv6-netwerken en Thread.
De ontwikkeling van KNX RF
Wanneer installateurs aan KNX denken, denken de meesten onmiddellijk aan de groene kabel, de basis voor de fysieke uitwisseling van KNX-gegevens sinds de begindagen van het KNX-systeem. Sinds het midden van de jaren negentig hebben KNX en haar leden de KNX-media echter uitgebreid met draadloze communicatiemogelijkheden. Voor de eerste versie van KNX draadloos, namelijk KNX RF Ready, koos KNX voor een aanpak met één kanaal en voor een frequentie in een sub-Giga band, nl. 868MHz. De reden hiervoor was de focus op de Europese markt (de 868MHz frequentieband is vrijwel beperkt tot Europa) en om het maximaal mogelijke zendbereik te bereiken – als vuistregel geldt: hoe hoger de gekozen frequentie, hoe lager het zendbereik.
Voor de eerste versie van KNX draadloos, drongen KNX fabrikanten er ook op aan dat dergelijke producten configureerbaar zouden zijn zonder de hulp van ETS, d.w.z. via eenvoudige installatie met behulp van plug, touch en play oplossingen.
KNX RF Multi
In het daaropvolgende decennium, en om de robuustheid van installaties te verbeteren in het geval dat het enkele kanaal verstoord is, werden meer kanalen toegevoegd aan KNX RF in de vorm van maximaal 3 snelle kanalen en maximaal 2 langzame kanalen – de laatste bedoeld voor ontvangers op batterijen. Dit noemen we KNX RF Multi. Daarnaast werden bevestigde transmissies (Fast Ack) voor maximaal 64 individuele ontvangers geïntroduceerd. Als de Ack ontbreekt in het slot dat aan de ontvanger is toegewezen, worden telegrammen automatisch herhaald. Bovendien moeten alle KNX RF Multi apparaten downgradebaar zijn naar enkelkanaals RF apparaten. Dit is om ervoor te zorgen dat KNX installaties met uitsluitend KNX RF éénkanaals busdeelnemers ook kunnen worden uitgebreid met nieuwere KNX RF Multi busdeelnemers.
In de afgelopen jaren en sinds ETS5 was er een steeds grotere vraag naar configuratieondersteuning voor draadloze producten, ook in ETS, en de systeemspecificaties werden dienovereenkomstig uitgebreid om dit mogelijk te maken.
KNX RF Multi SLE
De zeer recente uitbreidingen van KNX RF hebben betrekking op de verbetering van het stroomverbruik, vooral voor apparaten die de langzame kanalen gebruiken, en om te voorkomen dat hun batterijen te snel leeg raken. Om dit te ondersteunen, introduceerde de Slow Low Energy (SLE) uitbreiding een slimmere preambule om ervoor te zorgen dat apparaten langer kunnen slapen. Dit wordt bereikt door aan het begin van het telegram te detecteren of het bericht afkomstig is van een niet-KNX draadloos apparaat, of van een naburige installatie, of anderszins niet aan het apparaat is gericht.
KNX RF Multi SLE Gap
Om de energie-efficiëntie nog verder te verbeteren, is er nog een optimalisatie geïntroduceerd, genaamd “Slow Low Energy Gap”, speciaal voor media couplers tussen Twisted Pair en RF. Als een mediacoupler SLE-telegrammen verzendt, dan is er gedurende deze tijd geen mogelijkheid voor mediacouplers om Fast-telegrammen te ontvangen (“blinde tijd”). Dit leidt tot Fast-telegrammen die herhaald moeten worden, omdat de mediacoupler het oorspronkelijke Fast-frame niet Ackt. Als oplossing moet een SLE-zender zijn transmissie pauzeren om een Snelle transmissie op de kanalen F1/F2 te kunnen detecteren. Wanneer een snelle transmissie wordt gedetecteerd, moet een SLE transmitter de transmissie onderbreken en het later opnieuw proberen. De mediacoupler heeft ook de mogelijkheid om het Slow-telegram na een bepaald aantal onderbrekingen nog steeds zonder verdere onderbrekingen te versturen.
KNX IoT Point API
Tot slot, maar daarom niet minder belangrijk, sinds de introductie van de KNX IoT Point API die KNX-communicatie over IPv6-netwerken toelaat, hebben KNX-fabrikanten nu ook de mogelijkheid om Thread-gebaseerde apparaten te ontwikkelen. Thread is een draadloze mesh-oplossing die werkt op de 2,4GHz frequentieband – een frequentieband die wereldwijd kan worden gebruikt voor draadloze communicatie voor domotica.
Samenvattend is draadloze communicatie meer dan ooit een echt KNX-communicatiemedium.
Joost Demarest is CTO/CFO van KNX Association, de bedenker en eigenaar van KNX technologie – de wereldwijde standaard voor alle toepassingen in huis- en gebouwenautomatisering.
