Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Technische Universität Wien Moderne Gebäudeautomation 1 2 (3) Professoren 42 wissenschaftliche Mitarbeiter Themenschwerpunkte: Institut Feldbussysteme der Industrie und Gebäudeautomation, ASIC Design, Embedded Systems, Computer-Netzwerke in der Automation, Internet- Anbindung, Safety, Security, Energy Billing,, Künstliche Intelligenz, Software Engineering, Web Engineering, Multimedia Protocols,,.. Mitarbeit, Vorsitz,.. in zahlreichen nationalen und internationalen Organisationen und Gremien Vizepräsident im OVE, Chair in IEEE IES TC BACM, Convenor im CEN TC247WG4, Delegierter des ON im ISO TC205, Associated Editor für IEEE/IES/TII, Delegierter des OVE im CLC TC65CX, Mitglied des LNO Audit,, Mitglied des ON FNA 058, Mitglied des Beirates im OGMA,.. 2 Inhalt 1. Philosophie 2. Technologie heute LonWorks EIB/KNX 3. Konvergenz mit anderen Netzen 4. Vision Ist Automation für Architektur/Gebäude genauso entscheidend? 3 4
Was ist ein intelligenter, einfallsreicher Ingenieur? Bisher ausgeklügelte Mechanik Probleme: - Linearisierung - Reduktion (Abstraktion) auf wesentliche Parameter - Elimination von Nebeneffekten - Trennung von Prozessen -.. Intelligentes Haus! 5 6 HMI Computer Drive-by by-wire Mechanik reduziert sich auf wenige Teile mit enorm vielen Sensoren Problemlösungen über - mathematische Algorithmen - Simulationen Probleme in den Computer "verschoben" als abstrakte Systeme einfacher und präziser zu manipulieren Prozess 7 8
Voraussetzung: Sensoren, Aktoren Kommunikation zwischen den Komponenten Embedded Systems.. Feldbussysteme Amöbe Systemprinzip? 9 10 Technologie heute Standards in der Gebäudeautomatisierung LonWorks EN 14908 KNX/EIB EN 50090 ISO 16484-5 Nicht-Standards? LonWorks 1 Erfunden von Echelon Corp. (USA) Heute standardisiert in EU, USA Universelles Steuernetz Grundlagen Medien: twisted pair, Funk, LWL, Power-Line, etc. Versch. Plattformen & Technologiehersteller Neuron Chip, LC3020 User Organisationen www.lno.de www.lonmark.org 11 12
LonWorks 2 Beispieldetail Free Topology Transceiver vs. RS485 Twisted Pair LonWorks 3 Knoten & Bindings group addressing Terminator feedback 13 14 LonWorks 4 LonWorks 5 Sensor Sensor Sensor Unit? wrong datapoint address within logger node Value=27.3 C Value=27.3 Value=0x3FC2 Data Logger T=?? C v=??m/s m=??kg E=??kWh Encoding? Unit? Float (2 or 4 bytes)? Integer? Profile Licht Sicherheit HVAC Energie Etc. LNS LonMaker 15 16
EIB/KNX 1 EIB/KNX 2 Erfunden vom EIB Konsortium Siemens, Merten, Schneider, Bosch, etc. KNX: EIB + Batibus + EHS Standardisiert in EU, USA Produkte von Busch & Jaeger, Siemens, etc. Medien Twisted Pair, (Funk, Powerline, etc.) User Organisation www.konnex.org EIB Knoten Bus Line Transceiver µc Power Supply Reset Circuit I/Os serial A/D PWM P E I PEI Application Module Thermostat, Switch, Occup. Sensor,... 17 18 EIB/KNX 3 EIB/KNX 4 Einsatz Interoperabilität EIS Datentypen EIS 1 : Switching EIS 2 : Dimming EIS 3 : Time etc. Topologie Hierarchisch Koppler Linien, Bereiche, etc. ETS: EIB Tool Software 19 20
1 Erfunden von ASHRAE Standardisiert von ISO Management Ebene USA: auch Feldebene Hersteller Siemens, TAC, Sauter, etc. User Organisation www.ashrae.org www.bacnet.org 2 Fokus auf höhere Funktionen Transport flexibel BACNet/IP ISO 8802-2 BACNet Application Layer BACNet Network Layer PTP MS/TP LonTalk Ethernet RS232 RS485 21 22 3 4 BBMD A Interoperabilität via Objects PICS (Protocol Implementation Conformance Statement) BIBB ( Interoperable Building Blocks) Analog Input Analog Output Command Multi-state Input Multi-state Output & Internet /IP Web Services IP Router Internet "Foreign device" Analog Value Event Enrollment Multi-state Value Averaging Binary Input File Group Notification Class Program IP Router Unicast Binary Output Life Safety Point Schedule Binary Value Life Safety Zone Trend Log BBMD B Calendar Loop 23 24
Konvergenz von Netzen im Gebäude Gateways zwischen LonWorks/KNX/ Netze im (modernen) Gebäude Telecom, Multimedia, Office, BACS, etc. Unterschiede: Bandbreite, Kosten, Knotenanzahl,... Konvergenz Nahtloser Übergang Geteilte Dienste und Synergien User Interfaces, Energie, Sicherheit, etc. Thema der nächsten Jahre Wenn "simple"? Regelkreise die Basis.. Controlled reflex bow Bionische Welt + -? Actuator Sensor Process Wie können die höheren Schichten des Gehirns aussehen? 25 26 Das Sehen der realen Welt Speicher 1. Modell der Neurologen Nerven, physiologische Zentren,.., Die 3 komplementären Modelle der zukünftigen Automation Psyche Assoziation & Datenmani- pulation 2. Modell der Psychoanalytiker Funktionen, Links,..? Nerves Gesichtsform Nasenform 27 28
Komplementäre Modelle der zukünftigen Automation Vision Habitat Gebäude ohne IT Psyche / Software Symbolisierung / -Programm Nerven / Hardware Intelligentes Haus / Gebäude im technischen Sinne Reaktives Gebäude Gebäude mit bewusster Wahrnehmung 29 30