Normen und Protokolle zu Leitfaden Vernetzung von Wohnungen

Transkript

1 Normen und Protokolle zu Leitfaden Vernetzung von Wohnungen Seite: 1 von 5 Datum: Autor: Verband openaxs

2 Das Dokument wurde parallel zu den Arbeiten Leitfaden Vernetzung von Wohungen erstellt. Die dort gemachten Erfahrungen sind hier dokumentiert. Sollte es Ergänzungen geben, sind wir dankbar für Hinweise auf 1. Protokolle und Normen Dieses Dokument listet verschiedene Protokolle und normierten Technologien auf. Es verschafft einen groben Überblick und klärt die Begriffe. BACnet: (Building Automation and Control Networks) ist ein Netzwerkprotokoll für die Gebäudeautomation. BACnet gewährleistet Interoperabilität zwischen Geräten verschiedener Hersteller, wenn sich alle am Projekt beteiligten Partner auf bestimmte von der Norm definierte BIBBs einigen. Es wurde und wird unter der Schirmherrschaft der American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers (ASHRAE) entwickelt. Die Entwicklung begann im Juni 1987, um einen einheitlichen firmenneutralen Standard für die Datenkommunikation in und mit Systemen der Gebäudeautomation bereitzustellen. BACnet wurde im Jahr 1995 ANSI/ASHRAE-Norm 135. Im Januar 2003 wurde BACnet ISO-Norm DALI: Das Digital Addressable Lighting Interface (DALI) ist ein Steuerprotokoll zur Steuerung digitaler, lichttechnischer Betriebsgeräte in Gebäuden (zum Beispiel elektronischer Transformatoren, EVGs, elektronischer Leistungsdimmer, etc.). Jedes Betriebsgerät, das über eine DALI-Schnittstelle verfügt, kann über DALI-Kurzadressen einzeln angesteuert werden. Durch einen bidirektionalen Datenaustausch kann ein DALI-Steuergerät bzw. ein DALI-Gateway den Status von Leuchtmitteln bzw. von Betriebsgeräten einer Leuchte abfragen bzw. den Zustand setzen. DALI kann als "Inselsystem" mit maximal 64 Betriebsgeräten betrieben werden oder als Subsystem über DALI-Gateways in modernen Gebäudeautomationssystemen. ETHERNET: Protokolldefinition für alle auf Ethernet basierenden Protokolle sind in IEEE festgehalten. EIB: Der Europäische Installationsbus (EIB) ist ein Standard nach EN 50090, der beschreibt, wie bei einer Installation Sensoren und Aktoren in einem Haus miteinander verbunden werden müssen. Er legt eiterhin das Kommunikationsprotokoll fest. Der EIB steuert zum Beispiel die Beleuchtung und Jalousien beziehungsweise Beschattungseinrichtungen, die Heizung sowie die Schließ- und Alarmanlage. Mittels EIB ist auch die Fernüberwachung und -steuerung eines Gebäudes möglich. EIB wird derzeit vor allem bei neuen Wohn- und Zweckbauten installiert, kann jedoch auch bei der Modernisierung von Altbauten nachträglich eingebaut werden. EIB-Installationen sind mittlerweile nicht nur im gehobenen Wohnungsbau zu finden. Es werden bereits auch bei preiswerten Fertighäusern EIB-Netzwerke in das Gebäude standardmäßig integriert. Die Kommunikation erfolgt über ein separates, zweipoliges Leitungsnetz oder, vor allem bei Nachrüstungen, über bestehende Stromleitungen mittels Powerline Communication. Enocean Die Enocean WG ist Erfinder und Hersteller der patentierten Grundlagentechnologie Batterielose Funksensorik. Die Idee der Enocean-Technologie beruht darauf, dass für das Senden von kurzen Funksignalen nur geringe Mengen an Energie benötigt werden. Die Sender nutzen daher die Piezoelektrizität von Schaltern (Energy Harvesting), die Energie von Solarzellen oder Peltier-Elementen oder auch die Bewegungsenergie mittels elektrodynamischer Energiewandler. Diese Energie reicht aus, um Sender batterielos und somit wartungsarm zu betreiben. In einigen Anwendungsfällen sind jedoch weder gute Lichtverhältnisse noch mechanische Betätigungen zu erwarten, sodass teilweise auch Batterien als Energiequelle eingesetzt werden. Das Funkprotokoll ist darauf ausgerichtet, Informationen energiearm mit hoher Zuverlässigkeit zu übertragen. Dafür verwendet es in Europa die Frequenz 868 MHz und international die Frequenz 315 MHz[3]. Im März 2012 hat die International Electrotechnical Commission (IEC) mit ISO/IEC den EnOcean-Funk als internationalen Standard ratifiziert. Der Standard umfasst die Schichten 1 bis 3 des OSI (Open Systems Interconnection)-Modells, also den Physical, Data Link und Seite: 2 von 5 Datum: Autor: Verband openaxs

3 Networking Layer. Der komplette Name des Standards ist: ISO/IEC Information Technology - Home Electronic Systems (HES) - Part 3-10: Wireless Short-Packet (WSP) Protocol optimized for Energy Harvesting - Architecture and Lower Layer Protocols. OPC UA, ist ein industrielles M2M-Kommunikationsprotokoll. Es wird weniger für die klassische Gebäudeatomation, immer mehr jedoch in der Kommunikation zwischen den Maschinen eingesetzt. KNX: Anderer Wortlaut zur Ergänzung: Der Konnex-Bus KNX ist ein standardisierter Feldbus zur Gebäudeautomation. KNX ist ein Standard, der beschreibt, wie in einer Installation u.a. Sensoren und Aktoren miteinander über ein Bus-/Protokoll- System verbunden werden können. Der Bus wurde im Jahre 2002 als Nachfolger aus dem Zusammenschluss der folgenden drei Bussysteme EIB, BatiBus und EHS konzipiert. KNX ist kompatibel zur vorhergehenden Norm EN 50090, welche den EIB-Standard normiert. LON: Local Operating Network (LON) ist ein Feldbus, welcher vorrangig in der Gebäudeautomatisierung eingesetzt wird. Dieser Feldbus wurde von der US-amerikanischen Firma Echelon um das Jahr 1990 entwickelt. Die LON-Technologie mit ANSI/EIA-709.x und EIA-852 standardisiert sowie als EN14908 in das europäische und als ISO/IEC x in das internationale Normenwerk übernommen ermöglicht den neutralen Informationsaustausch zwischen Anlagen und Geräten von verschiedensten Herstellern und unabhängig von den Anwendungen. SMI: Das Standard Motor Interface ist ein Feldbus zum Ansteuern von elektronischen Antrieben, beispielsweise für Jalousien oder Rollläden. Er kann alleine benutzt werden, wird jedoch meist in höhere Bussysteme wie KNX eingebunden. Neben einfacherer Verkabelung ist vor allem die Rückmeldefähigkeit ein deutlicher Vorteil zu konventionellen Antrieben. DMX: (Lichttechnik) Hält immer mehr einzug in die GebäudetechnikDurch die digitale Steuerung von Licht wird die Zukunft der Beleuchtungssteuerung eingeleitet. Informationen über Dimmung, Farbe, Farbüberläufe und mehr werden dabei direkt an die DMX Controller der Lampen und Leuchten übertragen. Immer mehr Anbieter von Beleuchtungskörpern setzen dabei auf DMX-Steuerung. DMX (alte Versionen DMX512, DMX-512/1990 und aktuelle Version DMX-512-A) ist ein digitales Steuerprotokoll, das in der Bühnen- undveranstaltungstechnik zur Steuerung von Dimmern, intelligenten Scheinwerfern, Moving Heads und Effektgeräten angewandt wird. Die Abkürzung DMX steht für Digital Multiplex.Standardisiert wurde DMX zuerst durch die USITT ( USITT DMX512, USITT DMX512/1990 ), 2000 folgte die DIN (Norm auf Basis von DMX512/1990) und im November 2004 die ANSI E1.11 (bekannt als DMX512-A; mit Neuerungen gegenüber der DMX512/1990). Zig Bee: Ein Industriestandard für Funknetze. PHY- und MAC-Layer basieren auf IEEE , der es möglicht, Haushaltsgeräte, Sensoren, uvm. auf Kurzstrecken (10 bis 100 Meter) zu verbinden. Der Standard ist eine Entwicklung der ZigBee-Allianz, die Ende 2002 gegründet wurde. Sie ist ein Zusammenschluss von derzeit mehr als 230 Unternehmen, welche die weltweite Entwicklung dieser Technologie vorantreiben. Erste ZigBee-Produkte kamen Anfang 2005 auf den Markt. ZigBee stellt einen Protokollstapel (Stack) dar, der nach dem OSI-Modell auf den in der im Dezember 2004 eingeführten Norm (Standard) IEEE spezifizierten OSI-Subschichten PHY und MAC aufsetzt. Es ist für den Einsatz wartungsfreier Funkschalter und Funksensoren mit beschränkter Energieversorgung (z. B. durch Batterie) in schwer zugänglichen Bereichen vorgesehen, wo der Austausch von Batterien nur mit großem Aufwand möglich ist. Die genormten Funktionen schließen auch eine grobe Pegelmessung (RSSI) ein, welche den Netzaufbau unterstützt. Seite: 3 von 5 Datum: Autor: Verband openaxs

4 2. Verkabelungssysteme und Normen Generic Cabling System: Anwendungsneutrale Kommunikationskabelanlagen sind in Norm EN :2007 und ISO/IEC beschrieben In einem nächsten grossen Schritt, wird zur Zeit an der Konvergenz von: HomePlug AV, WiFI, Ethernet und MoCA gearbetet und nach IEEE standartisiert. Dies wird letztendlich eine transparente Datenübertragung über all diese Kommunikatiuons-Technologien ermöglichen. Seite: 4 von 5 Datum: Autor: Verband openaxs

5 Referenzen auf Normen aus Beiträgen: Optisches Netzwerk für IP-basierte Daten und Multimedia Anwendungen. Basierend auf dem Standard IEEE 802.3u (Fast Ethernet), in Zukunft erweiterbar auf GbE (IEEE Clause 40). Das Netzwerk ist für Multimedia Anwendungen wie IP-TV, VoIP, Video On Demand sowie die Einbindung von Überwachungsanlagen (IP basiert) geeignet. Die optischen Kabel sind Step-Index POF Kabel (Polymer optische Fasern) mit Kerndurchmesser 1mm, entsprechend Standard IEC Klasse A4a2 bzw. der ETSI Spezifikation ETSI TS V1.1.1 ( ) in Duplex Ausführung und Außendurchmesser 2 x 2,2mm. Die Verlegung der Kabel erfolgt gemeinsam mit der Elektroinstallation oder in besonderen Fällen in eigener Verrohrung. Die maximale Kabellänge pro Link (Punkt zu Punkt Verbindung) beträgt 70m. Ummantelung PVC / feuerhemmend und LSZH (low smoke, zero halogen). Die Netzwerkarchitektur ist entsprechend einer strukturierten Verkabelung (EN ) als Stern Verkabelung mit Unterverteilung (Switches) auszuführen. Die Verkabelung einzelner Stämme kann so ausgeführt sein, dass das optische Kabel in einer Doppelschleife durch Leerdosen geführt wird um eine eventuelle Stern-Baum Struktur zu ermöglichen. Seite: 5 von 5 Datum: Autor: Verband openaxs