http___www.knx.org_hr_knx-standard_how-to-start__1.xml
1.1 2.1 2.2 2.3 3.1 4.1 5.1 6.1 7.1 8.1 9.1 10.1 11.1 12.1 13.1 14.1 15.1 16.1 16.2 17.1 18.1 18.2 19.1 20.1 20.2 21.1 21.2 22.1 23.1 23.2 23.3 24.1 25.1 25.2 25.3 26.1 27.1 27.2 28.1 29.1 29.2 29.3 30.1 31.1 31.2 31.3 31.4 31.5 32.1 33.1 33.2 33.3 33.4 33.5 33.6 33.7 34.1 35.1 36.1 37.1 37.2 38.1 39.1 39.2 40.1 41.1 41.2 41.3 42.1 43.1 43.2 43.3 44.1 45.1 45.2 45.3 46.1 47.1 48.1 48.2 49.1 50.1 50.2 51.1 52.1 52.2 52.3 53.1 54.1 54.2 54.3 54.4 55.1 56.1 56.2 56.3 56.4 56.5 56.6 56.7 56.8 57.1 58.1 58.2 58.3 59.1 60.1 60.2 60.3 60.4 61.1 62.1 62.2 62.3 62.4 62.5 62.6 62.7 62.8 63.1 64.1 64.2 64.3 64.4 64.5
How to start developing KNX is the only bus system worldwide that offers the complete range of transmission media for building control systems: Twisted Pair, Powerline, Radio Frequnecy and Ethernet IP. Transmission media can easily be coupled with KNX media couplers. The KNX applications are commissioned with ETS, the manufacturer, product and trade independent tool. From the Idea to the Finished Product, the list of questions for a KNX novice on how to implement KNX into a new device can be quite long: - Which KNX media (e.g. Twisted Pair or Radio Frequency) should be used? - Which software requirements does KNX demand? - Which communication objects – data formats – should be used and how are they programmed? - What are the hardware requirements for the device? - Are there standard components? - How will the device be commissioned, i.e., which configuration modes should be supported? - Is there technical support that can assist during the development? - How is the certification process? It’s helpful to learn about the KNX standard components which are available on the market for the different media, to get a better idea of which solution may be suited to develop your devices. For more information about available KNX devices please contact: Implementation Aspects for KNX TP Devices One will be confronted with a several technical terms like „BIM“, „BCU“, „SIM“, „TPUART“, „chipset“ and „communication stack“ when exploring the market. These terms represent the different possibilities on how to develop a KNX TP device. BCU „Bus coupling units“ These are system devices which include the KNX coupling circuitry, a microprocessor and are delivered with housing. The device developer only needs to develop the application module, the application hardware and software. BIM „Bus Interface Modules“ They are basically built up like the inside of a BCU with additional I/O ports. BIMs are sold as modules which can be soldered directly to the circuit board. There are versions available with 8kbyte and 48 kbyte flash memory for the application software. The software development takes place with a development environment consisting of „Evaluationboard“, „On-Chip Debug Emulator“ and C-Compiler. SIM „Serial Interface Modules“ They contain the complete communication system with applications. The application hardware and software is coupled with the communication part via serial interface. SIMs are sold as modules which are soldered directly to the circuit board. BAOS „Bus Access and Object Server“ The BAOS Module is both a KNX interface on Telegram level (KNX Link Layer) as on DataPoint level (KNX Application Layer). The telegram format is FT1.2 conform. An optimized serial protocol is available for the communication on Data- Point level. Chipset Chipsets of BIMs are offered to circumvent the mechanical constraints of BIMs. There is no difference between BIMs and chipsets with regard to the software. TPUART The TPUART only contains the coupling to KNX. The communication software is supplied by a micro-controller. The TPUART was developed to relieve the micro controller of the bit coding and decoding duty on the one hand and to allow the coupling to KNX through different micro-controllers on the other hand. Communication Stack To develop a KNX device with the TPUART, a communication stack is required. This kinds of coupling is the most effective, flexible and low-cost way of developing a KNX device. To eliminate the need for the developer to familiarize themselves with details of the KNX communication, KNX system vendors offer the KNX communication stack. The coupling to KNX is performed through external KNX coupler like TPUART, FZE1066. The KNX communication stack offers additional interfaces to program the actual application. What is the right solution? The modules (BIM, SIM BAOS) are recommended in case of smaller production quantities. They offer low development - and certification costs and are ideal to start with KNX development. If the available space becomes insufficient or the production quantities increase, then the chipsets are an interesting alternative. The initial costs are just a little higher as compared to BIM. TPUART is the most popular solution in case of large production quantities. The advantage of TPUART is the low cost per unit, but has on the other hand the highest development- and certificationcosts. It can in particular cases also be useful to opt for a Bit Transceiver (FZE1066). Implementation Aspects for KNX PL devices Standardized BCUs and modules (PIM) are also available for KNX PL (110) similar to Twisted Pair. BCU „Bus coupling units“ These are system devices which include the KNX coupling circuitry, a microprocessor and are delivered with housing. The device developer only needs to develop the application module, the application hardware and software. PIM „Powerline Interface Modules“ They are basically built up of the low voltage part of the BCU. PIMs are modules that are soldered to the circuit board together with other network coupling parts. ACIS with Communication Stack An ASIC for PL110 is responsible for sending and receiving bits. To build a KNX device based on such an ASIC a KNX stack for Powerline (communication software) is necessary. A communication stack contains interfaces for the programming of the application. What is the right solution? In case of flush-wall mounted devices and lower production quantities, BCUs are best suited to develop cost effective devices. For medium production quantities, PIMs are recommended - a circuit diagram is available. The development of PL devices with ASIC and communication stack requires larger investments as compared to BCUs and PIMs and is therefore generally only suited for high production quantities. Implementation Aspects for KNX RF devices The development of KNX RF devices does not require special KNX components. To reduce development time and - costs however, it can be useful to integrate ready-made RF Modules - usually in case of low production quantities. A KNX RF node basically consists of the following elements: Transceiver Chip For KNX RF no dedicated chip is necessary. Today there are a couple of chips available which can be used to implement a KNX RF node. For unidirectional devices, low cost transmit-only chips are available. RF circuit The transceiver builds togethere with a couple of passive components the RF circuit. Based on the reference design of the chip manufacturer, a circuit can be designed and optimized to the KNX RF requirements. Microcontroller The core of any KNX device is a microcontroller which handles the communication as well as the application task. For RF one of the most important requirements is low power consumption. The interface logic to connect the transceiver should be present in most of today’s controllers. Communication stack The KNX standard defines a complex protocol which leads to a high implementation and certification effort. The communication stack is the system software for a KNX RF device. It controls the transceiver and handles complete communication, including the configuration procedure. The communication stack provides an interface (API) for application development. Implementation Aspects for KNX IP The transmission of KNX telegrams via Ethernet is defined as KNXnet/IP and is a part of the KNX Standard. Until now the specifications included the use of this medium for PC interfaces and for routers. IP routers are similar to line couplers, except that they use Ethernet for the main line. Moreover it is nowadays also possible to integrate KNX end devices directly via IP in the KNX network. That’s why Ethernet resp. IP (Internet Protocol) is a fully valued KNX medium. The development of KNX IP devices does not require special KNX components. A KNX IP node basically consists of the following elements: Ethernet controller Ethernet controllers are available from different semiconductor manufacturers. The Ethernet controllers basically comply with the KNX IP requirements. Controllers with a bitrate of 10 MBits are generally sufficient. Microcontroller Choosing which microcontroller basically depends on the required calculating performance for the device. KNXnet/ IP can principally be implemented on a 8-bit controller. Depending on the application more powerful controllers can also be required. Many controllers already offer an interface for Ethernet on the chip, so that you only need to complete it with the physical layer. Communication stack The system software of a KNX IP device consists of two protocol- stacks. Communication via Ethernet requires an IP Stack with UDP (User Datagram Protocol) because of the fact that KNXnet/IP is based on connectionless communication. Unicast as well as multicast telegrams are transmitted via UDP. The KNX Stack is put on top of the IP/UDP Stack. This is the KNX Common Kernel, which has to be implemented especially for each device model. The KNX Stack uses the IP/UDP stack as the interface to the system. The translation from KNX telegrams to UDP telegrams is established via KNXnet/IP. The KNX application accesses the API (Application Programming Interface) of the KNX stack, in order to communicate with the whole system. What is the right solution? Choosing the proper hardware depends basically on the type of application. Hardware implementations made especially for KNX IP devices are already available on the market. Appropriate stacks are also offered. However, for complex devices, more powerful operating systems e.g. Linux, which basically contain an IP Stack with UDP can be used. In this case only the KNX stack as well as the corresponding application program is required.
1.1 2.1 2.2 2.3 2.4 3.1 4.1 5.1 6.1 7.1 8.1 9.1 10.1 11.1 12.1 13.1 14.1 15.1 15.2 16.1 17.1 17.2 18.1 19.1 19.2 20.1 20.2 21.1 22.1 22.2 22.3 23.1 24.1 25.1 25.2 25.3 26.1 27.1 27.2 28.1 29.1 29.2 29.3 30.1 30.2 31.1 31.2 31.3 31.4 31.5 32.1 33.1 33.2 33.3 33.4 33.5 33.6 33.7 34.1 35.1 36.1 37.1 37.2 38.1 39.1 39.2 40.1 41.1 41.2 41.3 42.1 43.1 43.2 43.3 44.1 45.1 45.2 45.3 46.1 46.2 47.1 48.1 48.2 49.1 49.2 50.1 50.2 51.1 51.2 52.1 52.2 52.3 53.1 53.2 54.1 54.2 54.3 55.1 56.1 56.2 56.3 56.4 56.5 56.6 56.7 57.1 58.1 58.2 58.3 59.1 60.1 60.2 60.3 60.4 61.1 61.2 62.1 62.2 62.3 62.4 62.5 62.6 62.7 62.8 62.9 63.1 64.1 64.2 64.3 64.4 64.5 64.6
Kako započeti razvoj KNX je jedini svjetski sustav koji nudi kompletan asortiman prijenosnih medija za sustav kontrole: upredena parica (eng. Twisted pair), Powerline, Radio Frekvencija i Ethernet IP. Prijenosni mediji se lako mogu spajati medijskim spojnicima. Sa ETS-om, alatom neovisnim o proizvođaču, se vrši puštanje u rad. Od ideje do gotovog proizvoda, popis pitanja može biti podugačak za KNX novake: - Koji KNX medij (npr. upredenu paricu (eng.Twisted Pair) ili radio frekvenciju) koristiti? - Koji su uvjeti za software KNX-a? - Koje komunikacijske objekte – formate podataka – koristiti i kako ih programirati? - Koji su hardware-ski zahtijevi za uređaj? - Postoje li standardne komponente ? - Kako uređaj pustiti u rad, t.j. koji način konfiguriranja podržava? - Postoji li tehnička potpora koja može pomoći tijekom razvoja? - Kakav je proces certificiranja? Korisno je saznati koje su KNX standardne komponente, za različite medije, dostupne na tržištu, kako bi dobili bolju sliku o tome koje bi rješenje bilo prikladno u razvoju vašeg uređaja. Za više informacija o dostupnim KNX uređajima molimo kontaktirajte: Aspekti realizacije KNX TP uređaja U istraživanju tržišta sigurno ćete se suočiti s nekoliko tehničkih izraza kao što su: „BIM“, „BCU“, „SIM“, „TPUART“, „chipset“ i „communication stack“. Ovi termini predstavljaju različite načine za razvoj svog KNX TP uređaja. BCU „Bus coupling units“ To su kompletni sustavi koji sadrže svu elektroniku sa mikroprocesorom ugrađenom u kućište. Razvojni inžinjer za ovakav uređaj treba razviti dodatni namjenski hardver i namjenski software. BIM „Bus Interface Modules“ U osnovi su građeni kao unutrašnjost BCU sa dodatnim I/O portovima. BIM se prodaje kao modul koji se lemi direktno na štampanu ploču namjenskoh hardvera. Dostupne su verzije od 8kbyte do 48 kbyte flash memorije za aplikacijske software-e. Razvoj software-a se odvija u okruženju razvoja okoliša koje se sastoji od „Evaluationboard“, „On-Chip Debug Emulator“ i C-Compiler. SIM „Serial Interface Modules“ Sadržava kompletni komunikacijski sustav sa dijelom namjenskog softvera. Namjenski hardver i softver se spaja sa komunikacijskim dijelom preko serijskog sučelja. SIM se prodaje kao modul koji se lemi direktno na štampanu ploču. SIM je jedini proizvod koji se proizvodi isključivo u Hrvatskoj. BAOS „Bus Access and Object Server“ BAOS modul služi kao za spoj sa KNX sustavom na nivou telegrama (KNX Link Layer) kao i na nivou podataka (KNX Application Layer). Format poruke je FT1.2. Za komunikaciju na nivou podataka na raspolaganju stoji optimirani protokol. Chipset Chipset se nudi kako bi se zaobišla mehanička ograničenja BIM-a. Ne postoji razlika u software-u između BIM-a i chipset-a. TPUART TPUART sadrži samo poveznicu sa KNX-om. Priključeni mikrokontroler sadrži komunikacijski softver. TPUART je razvijen kako bi, oslobodio mikrokontroler kodiranja i dekodiranja bit po bit i omogućio povezivanje s KNX-a sa raznim mikrokontrolerima. Komunikacijski stog (eng. Communication Stack) Za razvoj KNX uređaja sa TPUART-om,potreban je komunikacijski stog. Ovaj način spajanja sa KNX-om je najefikasniji, najfleksibilniji i najjeftiniji u razvoju KNX uređaja. Kako bi eliminirali potrebu da se razvojni tehničari moraju upoznati sa KNX komunikacijom, prodavači KNX sustava nude KNX komunikacijski stog. Povezivanje s KNX-om se vrši preko eksternog integriranog sklopa za spajanje sa KNX-om kao TPUART ili FZE1066. KNX komunikacijski stog nudi dodatna sučelja za programiranja aktualne aplikacije. Koje je pravo rješenje? U slučaju manjih količina proizvodnje preporučuju se (BIM, SIM ili BAOS) moduli. Oni osiuravaju nizak trošak razvoja i certificiranja i idealni su za početak KNX razvoja. Ukoliko raspoloživost prostora postane mala ili se poveća količina proizvodnje, chipset postaje zanimljiva alternativa. Početni troškovi su samo malo viši u usoredbi s BIM-om. TPUART je najpopularnije rješenje u slučaju velikih količina proizvodnje. Prednost TPUART-a je niska cijena po jedinici proizvoda, ali s druge strane ima više tročkove razvoja i certificiranja. To u nekim slučajevima može, također, biti ključno u odluci za Bit Transceiver (FZE1066). Aspekti realizacije KNX PL uređaja Slično kao i za TP, za KNX PL (110) su dostupni standardizirani BCU i (PIM) moduli. BCU „Bus coupling units“ To su kompletni sustavi koji sadrže svu elektroniku sa mikroprocesorom ugrađenom u kućište. Razvojni inžinjer za ovakav uređaj treba razviti dodatni namjenski hardver i namjenski software. PIM „Powerline Interface Modules“ U osnovi su građeni od niskovoltažnog dijela BCU-a. PIMovi su moduli koji se leme na štampanu ploču zajedno s ostalim elementima za spajanje na električnu mrežu. ACIS with Communication Stack ASIC za PL110 je odgovoran za slanje i primanje bit-ova. Za stvaranje KNX uređaja utemeljenih na ASIC-u, potreban je KNX stog za Powerline (komunikacijski software). Komunikacijski stog sadržava sučelje za programiranje primjena. Koje je pravo rješenje? U slučaju nadžbuknih uređaja i manje količine proizvodnje, najprikladnije je koristiti BCU. Za srednju količinu proizvodnje preporučuju se PIMovi - sklop dijagram je dostupan. Razvoj PL uređaja sa ASIC-om i komunikacijskim stogom zahtijeva veću investiciju u usporedbi s BCUom i PIMom i prikladan je za veće količine proizvodnje. Aspekti realizacije KNX RF uređaja Razvoj KNX RF uređaja ne zahtijeva posebne KNX komponente. Kako bi smanjili troškove i vrijeme razvoja, ima smisla koristiti gotove RF module – obično u slučaju malih količina proizvodnje. KNX RF čvorište se, u osnovi, sastoji od slijedećih elemenata: Primopredajnik (eng. Transceiver Chip) Za KNX RF nisu potrebni posebni čipovi. Danas postoje nekoliko čipova koji se mogu koristiti za implementaciju KNX RF čvorišta. Za jednosmjernu komunikaciju postoje jeftini čipovi. RF krug (eng. RF circuit) Primopredajnik, zajedno s nekoliko pasivnih komponenti, č ini RF krug. Temeljen na referentnom dizajnu proizvođača čipa, krug može biti dizajniran i optimiziran za KNX RF zahtjeve. Mikrokontroler (eng. Microcontroller) Jezgro bilo kojeg KNX uređaja je mikrokontroler koji upravlja komunikacijom i zadanim aplikacijama. Najvažniji uvjet za RF je niska potrošnja energije. Logika spajanja primopredajnika bi već trebala biti sadržana u većini današnjih mikrokontrolera. Komunikacijski stog (eng. Communication stack) KNX standard definira kompleksni protokol što znači veliki napor za realizaciju i certificiranje. Komunikacijski stog je sustavni softver za KNX RF uređaj.Kontrolira primopredajnik i upravlja kompletnom komunikacijom, uključujući proceduru konfiguriranja. Komunikacijski stog osigurava sučelje (API) za razvoj aplikacija. Aspekti realizacije KNX IP Prijenos KNX telegrama preko Ethernet-a je definiran kao KNXnet/IP i dio je KNX standarda. Do sada su specifikacije uključivale korištenje ovoga medija za PC sučelja za usmjerivače (eng. router). IP usmjerivači su slični linijskim spojnicima (line coupler), osim što koriste Ethernet za glavnu liniju. Štoviše, danas je, također, moguće integrirati KNX krajni uređaj preko IP-a u KNX mrežu. Zato je Ethernet IP (Internet Protocol) punovažeći KNX medij. Razvoj KNX IP uređaja ne zahtijeva posebne KNX komponente. KNX IP čvorište se, uglavnom, sastoji od slijedećih elemenata: Ethernet kontroler Ethernet kontroleri se mogu naručiti od više proizvođača poluvodiča. Ethernet kontroleri, uglavnom, udovoljavaju KNX IP zahtjevima. Najčešće su dovoljni kontroleri koji imaju količinu prijenosa 10 MBits,. Mikrokontroler Odabir pojedinog mikrokontrolera ovisi o potrebnim performansama uređaja. KNXnet/ IP se , u osnovi, može realizirati i sa 8-bitnim kontrolerom. Ovisno o primjeni budućeg uređaja, mogu se zahtijevati i mnogo jači kontroleri. Velik broj kontrolera već nudi sučelje s Ethernet-om na čipu, tako da jedino što trebate napraviti je kompletirati Physical Layer. Komunikacijski stog (eng. Communication stack) System software KNX IP uređaja sastoji se od 2 komunikacijska stoga. Komunikacija putem Ethernet-a zahtijeva IP Stog sa UDP-om (eng. User Datagram Protocol) zbog činjenice da je KNXnet/IP utemeljen na komunikaciji bez konekcije. Pojedinačni telegrami kao i veća skupina telegrama se prenose preko UDP-a. KNX stog se stavlja na vrh IP/UDP stoga. Ovoj je KNX bit/jezgra, i mora biti implementirana za svaki model zasebno. KNX stog koristi IP/UDP stog kao sučelje sa sustavom. Prijevod KNX telegrama u UDP telegrame je definirano sa KNXnet/IP protokolom. KNX primjena pristupa cijelom sustavu preko API (Application Programming Interface) KNX stoga. Koje je pravo rješenje? Odabir odgovarajućeg hardver-a, uglavnom, ovisi o primjeni. Na tržištu su već dostupna hardware-ska rješenja koja su napravljena samo za KNX IP uređaje. Nude se i prikladni stogovi. Za složene primjene se mogu koristiti operativni sustavi kao npr. Linux, koji već sadrži IP stog. U tom slučaju potreban je KNX stog i odgovarajući namjenski program.