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KNX-Grundlagen
Bei KNX handelt es sich um einen Feldbus zur Gebäudeautomation. Sein grundlegend kompatibler Vorgänger ist der Europäische Installationsbus (EIB), dessen Abkürzung man noch häufig als Synonym für KNX in Ver¬wendung sieht. Die Projektierung und Programmierung von KNX-Installationen erfolgt über die proprietäre Software ETS.
Grundlagen zur Hardware
Zur Installation wird ein geschirmtes, 4-adriges Twisted Pair-Kabel verwendet, welches grün ummantelt ist. Die beiden Adernpaare sind schwarz/rot und gelb/weiß. Für den eigentlichen Bus wird nur das schwarz/rote Adernpaar benötigt. Darüber erfolgt die Spannungsversorgung (30 Volt Gleichspannung von einem KNX-Netzteil) und auch die Signalübertragung. Das zweite Adernpaar kann als zusätzliche Stromversorgung verwendet werden, wenn einige KNX-Komponenten mehr Leistung benötigen.
Für den Anschluss an die Geräte werden spezielle Stecker verwendet, in denen bis zu 4 Adernpaare eingeklemmt sein können.
Man unterteilt die Geräte in
- Sensoren (z. B. Lichtschalter, Bewegungsmelder, Thermometer) und
- Aktoren (z. B. Schaltrelais für Beleuchtung, Motorsteuerung für Jalousien).
Anders als bei Twisted Pair-Netzwerkkabeln gibt es keine Punkt-zu-Punkt-Verkabelung. Es reicht bei KNX aus, wenn alle schwarzen und alle roten Leitungen und Anschlüsse miteinander verbunden sind. Mit den oben beschriebenen Steckern lassen sich Leitungen ohne Probleme zum nächsten Busteilnehmer weiterführen.
Die Sensoren sind meist überall im Gebäude verteilt, während sich die Aktoren und andere Geräte wie Netzteil oder Gateway häufig zentral im Schaltschrank befinden.
Die Busleitung selbst hat keine Verbindung zum normalen Haushaltsstromnetz. Das Schalten des Arbeits-stroms erfolgt in den Aktoren. Vereinfacht gesagt kann man diese als elektronisch steuerbare Relais beschreiben.
Adressierung und Kommunikation
Bei KNX kommen zwei verschiedene Arten von Adressen zum Einsatz.
| physikalische Adresse | z. B. 1.0.28 | Jedem Gerät wird eine physikalische Adresse zugewiesen, damit es auf dem Bus eindeutig identifiziert werden kann. Für die Verwendung von KNX im Kontext cyber-physischer Systeme ist die physikalische Adresse kaum von Bedeutung. |
| Gruppenadresse | z. B. 3/4/91 | Die Gruppenadressen sind für die Zuordnung der Datagramme notwendig. Gruppenadressen stellen das zentrale Adressierungsschema in KNX dar. |
Physikalische Adressen
Eine physikalische KNX-Adresse besteht ebenso wie eine Gruppen¬adresse aus 2 Byte, so dass insgesamt 16 Bit für die Codierung der Adressinformation zur Verfügung stehen. Sie wird manchmal auch als Geräteadresse bezeichnet und besteht aus 3 Ziffern, welche mit Punkten getrennt sind. Sie folgt dem Schema:
Bereich . Linie . Teilnehmer
Eine Gruppenadresse besteht ebenfalls aus 2 Byte. Allerdings werden die 16 Bit ein wenig anders aufgeteilt. Um sie von der physikalischen Adresse unterscheiden zu können, werden Schrägstriche als Trennzeichen verwendet. Die Gruppenadresse folgt dem Schema:
Hauptgruppe / Mittelgruppe / Untergruppe