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KNX網(wǎng)關(guān)

KNX協(xié)議

       KNX是Konnex的縮寫。1999年5月,歐洲三大總線協(xié)議EIB、BatiBus和EHSA合并成立了Konnex協(xié)會,提出 了KNX協(xié)議。該協(xié)議以EIB為基礎(chǔ),兼顧了BatiBus和EHSA的物理層規(guī)范,并吸收了BatiBus和EHSA中配置模式等優(yōu)點,提供了家庭、樓宇自動化的完整解決方案
       KNX 總線是獨(dú)立于制造商和應(yīng)用領(lǐng)域的系統(tǒng)。 通過所有的總線設(shè)備連接到 KNX 介質(zhì)上 ( 這些介質(zhì)包括雙絞線、射頻、電力線或 IP/Ethernet), 它們可以進(jìn)行信息交換。總線設(shè)備可以是傳感器也可以是執(zhí)行器,用于控制樓宇管理裝置如: 照明 , 、遮光 / 百葉窗、保安系統(tǒng)、能源管理、 供暖、通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)、信號和監(jiān)控系統(tǒng)、服務(wù)界面及樓宇控制系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制、計量、視頻 / 音頻控制、大型家電等。所有這些功能通過一個統(tǒng)一的系統(tǒng)就可以進(jìn)行控制、監(jiān)視和發(fā)送信號,不需要額外的控制中心。
       KNX是唯一全球性的住宅和樓宇控制標(biāo)準(zhǔn)。在KNX系統(tǒng)中,總線接法是區(qū)域總線下接主干線,主干線下接總線,系統(tǒng)允許有15個區(qū)域,即有15條區(qū)域總線,每條區(qū)域總線或者主干線允許連接多達(dá)15條總線,而每條總線最多允許連接64臺設(shè)備,這主要取決于電源供應(yīng)和設(shè)備功耗。每一條區(qū)域總線、主干線或總線,都需要一個變壓器來供電,每一條總線之間通過隔離器來區(qū)分。在整個系統(tǒng)中,所有的傳感器都通過數(shù)據(jù)線與制動器連接,而制動器則通過控制電源電路來控制電器。所有器件都通過同一條總線進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,傳感器發(fā)送命令數(shù)據(jù),相應(yīng)地址上的制動器就執(zhí)行相應(yīng)的功能。此外,整個系統(tǒng)還可以通過預(yù)先設(shè)置控制參數(shù)來實現(xiàn)相應(yīng)的系統(tǒng)功能,如組命令,邏輯順序,控制的調(diào)節(jié)任務(wù)等。同時所有的信號在總線上都是以串行異步傳輸(廣播)的形式進(jìn)行傳播,也就是說在任何時候,所有的總線設(shè)備總是同時接收到總線上的信息,只要總線上不再傳輸信息時,總線設(shè)備即可獨(dú)立決定將報文發(fā)送到總線上。KNX電纜由一對雙絞線組成,其中一條雙絞線用于數(shù)據(jù)傳輸(紅色為CE+ 黑色為CE-),另一條雙絞線給電子器件提供電源。KNX有三種結(jié)構(gòu):線形、樹形、和星形。
       KNX是被正式批準(zhǔn)的住宅和樓宇控制領(lǐng)域的開放式國際標(biāo)準(zhǔn)。

       ISO/IEC

       KNX技術(shù)于2006年被批準(zhǔn)為國際標(biāo)準(zhǔn) ISO/IEC 14543-3。

       CENELEC

       KNX技術(shù)于2003年被批準(zhǔn)為歐洲標(biāo)準(zhǔn) (CENELEC EN50090 和 CEN EN 13321-1 和 13321-2) 。

       CEN

       KNX技術(shù)于2006年被批準(zhǔn)為EN 13321-1 (作為EN 50090部份參考)和EN1332-2 (KNXnet/IP)。

       SAC

       KNX技術(shù)于2007年被批準(zhǔn)為中國標(biāo)準(zhǔn)GB/Z 20965。
       ANSI/ASHRAE
       KNX技術(shù)于2005年被批準(zhǔn)為美國標(biāo)準(zhǔn)ANSI/ASHRAE 135。
       交互是 KNX 技術(shù)的主要部分 ,定義如下:“產(chǎn)品發(fā)送和接收信息的情形,可以完全地理解信號和不用附加設(shè)備對它們起作用!
為了便于最大程度的應(yīng)用住宅和樓宇控制系統(tǒng),不可缺少的是不同制造商(“多提供商交互”)的產(chǎn)品和不同應(yīng)用領(lǐng)域(“交叉學(xué)科交互”)的產(chǎn)品
       KNX標(biāo)準(zhǔn)允許每個制造商選擇最理想的配置模式,并根據(jù)市場允許每個制造商選擇目標(biāo)市場部分和應(yīng)用的適當(dāng)組合。
       The KNX KNX標(biāo)準(zhǔn)包括2個不同的配置模式 :
       S-Mode (系統(tǒng)模式)
       該配置機(jī)制是為經(jīng)過良好培訓(xùn)的KNX安裝者實現(xiàn)復(fù)雜的樓宇控制功能。一個由“S-Mode”組件組成的裝置可以由通常的軟件工具(ETS(R) 3專業(yè)版)在由S-Mode產(chǎn)品制造商提供的產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計:ETS也可以用于連接和設(shè)置產(chǎn)品(即設(shè)置安裝和下載要求的可用參數(shù))!癝-Mode”提供給實現(xiàn)樓宇控制功能的最高級別的靈活性。
       E-Mode (簡單模式)
       該配置機(jī)制是針對經(jīng)過基本KNX培訓(xùn)的安裝人員。和S-Mode相比,“E-Mode”兼容產(chǎn)品只提供有限的功能。E-Mode組件是已經(jīng)預(yù)先編程好的并且已經(jīng)載入默認(rèn)參數(shù)。使用簡單配置,可以部分的重新配置各個組件(主要是它的參數(shù)設(shè)置和通信連接)。
       KNX 包括幾種傳輸介質(zhì)。每種傳輸介質(zhì)可以用來和一個或多個配置模型組合使用,它允許各個制造商針對目標(biāo)市場部分和應(yīng)用選擇合適的組合。

       TP ( 雙絞線 )

       TP-0:雙絞線,比特率為 4800 bits/s ,繼承于BatiBus。使用的比較少,最常用的還是TP-1
       TP-1:雙絞線,比特率為 9600 bits/s ,延續(xù) EIB 中的應(yīng)用。 EIB 和 KNX TP1 認(rèn)證 TP1 產(chǎn)品可與同類總線操作和通信。
       PL ( 電纜 )
       PL110:電纜,比特率為 1200 bits/s ,也是延續(xù) EIB 中的應(yīng)用。 EIB 和 KNX PL110 認(rèn)證產(chǎn)品可與同類分布電網(wǎng)操作和通信。
       PL132:電纜,比特率為2400bits/s,與PL110差不多,但是通信頻率不一樣而已。

      RF ( 射頻 )

      KNX 設(shè)備支持該傳輸介質(zhì)使用無線電信號來傳輸 KNX 信號。信號傳輸頻寬為 868 MHz (短波設(shè)備),最大發(fā)射能量為 25mW ,比特率為 16.384 kBit/sec 。 KNX RF 介質(zhì)可以離開機(jī)架組件進(jìn)行開發(fā),它允許單向和雙向工作,特點是低耗能和小型及中型裝置僅需要在特殊情況重傳。

       IP ( 以太網(wǎng) )

      KNX 信號也可以打包成 IP 信號傳輸。通過這種方式, LAN 網(wǎng)絡(luò)和英特網(wǎng)可以用來發(fā)送 KNX 信號。 IP 路由器是 USB 數(shù)據(jù)接口可選項,分別為 TP 線路或主干網(wǎng)耦合器。在后者中,常規(guī) TP 主干網(wǎng)被快速以太網(wǎng)基線取代。
         編輯本段總線結(jié)構(gòu)
       KNX總線協(xié)議遵循OSI模型協(xié)議規(guī)范,并進(jìn)行了合理的簡化。由物理層、數(shù)據(jù)鏈接層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層應(yīng)用層組成,會話層和表示層的功能則并入應(yīng)用層與傳輸層。
       每一層的協(xié)議規(guī)范中都明確的規(guī)定了信號在不同層中的表達(dá)和傳輸。

       物理層

       物理層主要控制和實現(xiàn)比特流在介質(zhì)中的傳輸,涉及到通信信號在信道上的原始比特流。主要包括處理機(jī)械、電氣和過程的接口以及物理層下的物理傳輸介質(zhì)等。物理層主要有兩部份組成同時使用CSMA/CA機(jī)制(具有避免沖突的載波偵聽多路訪問),一個是物理層邏輯單元(LU)另一個是介質(zhì)附加單元(MAU)。

      數(shù)據(jù)鏈接層

      鏈接層同樣遵循OSI規(guī)范協(xié)議,主要由介質(zhì)訪問控制(MAC)與邏輯連接控制(LLC)組成。數(shù)據(jù)鏈接層的主要任務(wù)是為同一子網(wǎng)中的兩個設(shè)備提供可靠的單幀傳輸。
 

      網(wǎng)絡(luò)層

 
 
 
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