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SMART l’evoluzione della casa
Lo Standard KNXIntroduzione allo standard MondialeHome & Building Konnex. Aspetti normativi. Elementi base del sistema KNX
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Obiettivo: la Semplificazione...Per controllare tutte le apparecchiature della casa occorrono:
Numerose connessioni cablate Vari telecomandi Aggiungere cablaggi e telecomandi può portare a un vero caos incontrollabile
Una normale casa moderna può incorporare:
Rete elettrica (prese, luci e interruttori) Rete telefonica Rete antenna TV terrestre Rete idrica (acqua calda e fredda) Rete fognaria (acque bianche e scure) Rete del sistema di allarme Rete antenna TV satellitare Rete per la diffusione della musica Rete locale (calcolatori)
Rimane spazio per i muri?
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I Sistemi BUS*, con la propria struttura, permettono di semplificare notevolmente l’infrastruttura impiantistica presente, utilizzando come unico mezzo comunicativo tra i vari dispositivi un BUS di comunicazione, separato dalla linea di alimentazione, attraverso il quale scorrono le “informazioni del sistema” che ne permettono il funzionamento a seconda dell’operazione richiesta.
* Per sistemi BUS si intenderà indistintamente Domotica e Building Automation
BUS
Obiettivo: la Semplificazione...
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BUS
230V
Obiettivo: la Semplificazione...
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• In un sistema a Bus i dispositivi domestici vengono alimentati dalla linea di alimentazione e comunicano attraverso il Bus
• Possono essere collegati al Bus:
Sensori e attuatori Elettrodomestici (bianchi e bruni) Condizionatori Dispositivi per l’illuminazione Impianti audio-video Termoregolatori ecc.
Cosa si può attaccare al BUS?...
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Vantaggi di un Sistema BUS...
• Semplificazione di un cablaggio tradizionale del tipo “punto a punto” - le linee tradizionali raggiungono un numero elevato anche in impianti semplici, tutte portano potenza e i collegamenti sono complessi (es. interruttori multipli).
• Possibilità di eseguire collegamenti tra dispositivi in modo dinamico (senza aggiungere fili) anche se non previsti in precedenza.
Esempi:
Termostati con caldaie, condizionatori o ventilatori
Temporizzatori con Hi-Fi, caldaie,....
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Importanza di uno Standard...
• Tutti i dispositivi di una casa devono parlare (nel bus) la stessa lingua per potersi capire
• La filosofia di interazione tra dispositivi deve rispondere ad un’unica logica.
Esempio
Una configurazione prestabilita Una filosofia Plug and play ...
• Cioè: DEVE ESISTERE UN UNICO STANDARD
NOTA: l’attuale presenza di molti (troppi) standard (ovvero l’assenza di uno standard universalmente riconosciuto) è la principale causa della mancata diffusione della domotica. Questo concetto sarà approfondito nel seguito.
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Cosa si trasmette sul BUS...
Essenzialmente nel bus vengono trasmessi piccoli “pacchetti” di informazioni (detti anche telegrammi, messaggi o trame) per il controllo del sistema che possiamo distinguere in:
• Comandi da eseguire• Segnali di allarme • Segnali per il riconoscimento di dispositivi • Segnali di conferma di azioni eseguite (o non) • Segnali di stato • ....
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Lo Standard KNX...
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Lo Standard KNX...• Definire delle specifiche KNX secondo gli standard qualitativi e di test tramite gruppi di lavoro esperti del settore.• Dare un supporto tecnico diretto con i costruttori per lo sviluppo di prodotti e sistemi.• Regolarizzare l’utilizzo ed il rilascio del marchio KNX sulla base del processo di certificazione.• Creare un’organizzazione internazionale e pianificare le attività tecniche e di marketing.
Standard-ProtocolExtendedProtocol
TP1 RF PL110 IP
Mezzi di Trasmissione
Modalità di Programmazione
Easy Mode (no Pc)
System Mode (PC)
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Lo Standard KNX...Per ciascuna delle 2 modalità di configurazione previste dal sistema KNX ci sono delle tecniche e degli strumenti appositi per la configurazione e la messa in servizio degli impianti
Funzionalità - Prestazioni
Com
ples
sità
del
pro
getto
E-Mode
S-Mode Tutti i dispositivi riportanti il logo KNX, al di la del marchio costruttore, sono programmabili attraverso ETS
nota: ci sono in commercio dispositivi ancora riportanti il marchio EIB o EIB/KNX
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Lo Standard KNX...
L’associazione Konnex raggruppa 200 Aziende da tutto il mondo, ultima delle quali Cisco System ed è così composta:
• 200 Membri• 17.369 KNX Partenrs in 97 Paesi• 136 Training Centers in 25 Paesi• 61 Scientific Partners in 14 Paesi• 8 User Clubs in 8 Paesi• 5 Associated Partners• 19 Associazioni Nazionali• 6379 Gruppi di prodotti certificaati• 29.662 licenze di ETS vendute in 92 paesiI dati non sono tutti aggiornati al 2010
Riferimenti:www.knx.org www.konnex.it www.onlineshop.knx.org
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Lo standard Konnex ad oggi è l’unico standard sul mercato ad essere totalmente conforme alle normative europee (EN 50090) ed internazionali (ISO/IEC 14543-3):
CEICEI EN 50090 - Sistemi elettronici per la casa e l’edificio (HBES)CENELECEN 50090 - The European Standard for Home and Building Electronic Systems (HBES)CENEN 13321-1 - The European Standard for Building AutomationISO/IECISO/IEC 14543-3 - The World’s Standard for Home Electronic Systems (HBES) CHINESE STANDARDGB/Z 20965US STANDARDANSI/ASHRAE 135
La famiglia delle norme CEI EN-50090 fa riferimento al modello ISO-OSI (Open System Interconnection, 1983)In Italia sono state rese disponibili dal CEI due guide, la CEI 205-14 e la CEI 205-18
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Copertura aree di mercato rispetto al livello di automazione richiesto
TCP/IP - BACnet - KNXnet/IP
BACnet - LON - ProfibusISO/IEC 14543
EN 50090CEN 13321
Twisted Pairs - Power Lines - Radio frequencyAll Media trasporting TCP/IP
ManagementLevel
AutomationLevel
FieldLevel
Grandi Edifici eStrutture Edifici Medi Edifici Piccoli Residenziale
I vantaggi dello standard KNX sono l’uso:
• Flessibile e Modulare• Non è vincolato al costo ed alla tecnologia• Facilmente riconfigurabile ed espandibile
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Mezzi Trasmissivi...
Doppino TP1• La trasmissione viene convogliata su doppino di rame (simile al doppino telefonico)
• A seconda degli standard utilizzati si possono avere diverse caratteristiche
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Mezzi Trasmissivi...
TCP/IP: cavo EthernetNella progettazione di grandi infrastrutture, dove il numero dei dispositivi può diventare molto elevato e soprattutto le distanze risultano di un certo valore, viene utilizzata la trasmissione attraverso cavo ethernet utilizzando il protocollo TCP/IP.Per far ciò dovranno essere previsti alcuni moduli di interfacciamento tra lo standard che viene utilizzato su BUS ed il protocollo TCP/IP.Questa operazione è eseguita da degli appositi dispositivi chiamati IP Router, che tecnicamente effettuano un’operazione di “tunneling” del telegramma del Bus.
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Mezzi Trasmissivi...
Questo mezzo trasmissivo ha un grande potenziale in quanto permette di realizzare un Bus:
• Evitando cablaggi aggiuntivi (tutte le case posseggono una rete elettrica);• Evitando inquinamento da onde radio;• Permettendo il raggiungimento di tutte le parti della casa dove esistono dispositivi elettrici.
Problematiche: • Non è garantito che le trasmissioni PL superino il contatore (ma potrebbero).• Problemi di diverse fasi non permettono la trasmissione, ma possono essere risolti con appositi dispositivi (Phase couplers).• Possono transitare disturbi o segnali spuri (meglio mettere un filtro subito dopo il contatore).• Possono attenuarsi su grandi distanze (necessità di un ripetitore).
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Grazie per l’Attenzione
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