معرفی پروتکل  KNX

پروتکلKNXیک استاندارد جهانی است که برای هوشمند سازیساختمان ها طراحی شده است. یکی از قابلیت های KNX متنباز(open source)  بودن می باشد که بهاین پروتکل امکان هماهنگی با سایر محصولات تولید شده در حوزه هوشمند سازی را با استفاده ازنرم‌افزار ETS (Engineering Tool Software) ممکن می‌کندکه اخیرا ورژنETS 6توسط انجمن KNX به بازار عرضه شده است.

KNX یکی از بهترین استاندارد قابل اطمینان در حوزه هوشمند سازی ساختمان ها است که می توان در هر نوع پروژه ساختمانی به کار گرفته شود. در واقع پروتکل KNX فن‌آوری مطمئن و پایداری است که در ساختمان‌های کوچک و بزرگ، خانه های مسکونی ، ساختمان‌های تجاری و صنعتی به کار رفته می شود و همچنین تمام سیستم‌ های روشنایی و میزان روشنایی محیط،کنترل پرده ها، مدیریت مصرف انرژی و سیستم‌ های امنیتی، و بسیاری موارد دیگر را کنترل می‌کند. 

تاریخچه KNX:

KNX در سال 1990 در دفتر مرکزی در شهر بروکسل (بلژیک) تاسیس شد ، در آن زمان

EIB Associationو یا EIBA نامیده می شد. هدف اصلی این انجمن گسترشو توسعه ساختمان ها و خانه های هوشمند بود.

در سال 1999 ، این انجمن با دو انجمن اروپایی زیر ادغام شد :

BCI (فرانسه) ترویج سیستم Batibus ؛

EHS (هلند) انجمن سیستم های خانگی اروپا

در نتیجه این ادغام ، نام به "KNX Association" تغییر یافت.

این پروتکل از سه استاندارد قدیمی‌تر EHSAو BCIوEIBAبه وجود آمده و جانشین موفقی برای هر سه آن‌ها است.

پروتکل KNX در چه بخش‌هایی از خانه هوشمند کاربرد دارد؟

قسمت های  مختلفی در خانه هوشمند با KNX قابل کنترل هستند. مثالا روشنایی منزل با این سیستم به راحتی تنظیم می‌شود. با قرار دادن سنسورها در نقاط مختلف خانه، تا زمانی که شخصی در محل مورد نظر حضور نداشته باشد، میزان نور کاهش می یابد. همچنین با سیستم‌ های کنترل از راه دور این پروتکل ، میزان نور ورودی از پنجره‌ ها با باز و یا بسته شدن پرده، قابل تنظیم است. همچنین سیستم‌های سرمایشی و گرمایشی با استفاده از این پروتکل، به طور دقیق تنظیم می‌شود تا میزان مصرف انرژی کاهش یابد. همچنین با سیستم‌های کنترلی این پروتکل می توان بررسی و ایجاد امنیت در کل منزل از هر مکانی را فراهم کرد.

پروتکل KNX در ساختمان های هوشمند کنترل راحت‌ و ایمن را فراهم کند؛ همچنین KNX می تواند مصرف انرژی را کاهش دهد. KNX می تواند زمان اوج مصرف انرژی را تشخیص داده و همچنین با سنسور ها و حسگر های هوشمند مصرف انرژی را به صورت بهینه کاهش دهد.

با پروتکل KNX می توان روشنایی ها، باز و بسته شدن پرده‌ ها، سیستم های سرمایشی و گرمایشی، سیستم های تهویه، میزان مصرف انرژی، سیستم های امنیتی و همچنین کنترل نمایشگرهای امنیتی و سایر قسمت های یک خانه و یا ساختمان هوشمند را به راحتی مدیریت کرد.

ساختار کلی پروتکل KNX بر اساس کابل BUS بوده که مهمترین  قسمت سیستم است. این کابل در زمان ساخت پروژه ساختمان های هوشمند نصب می‌شود و سایر قسمت ها مطابق  با این استاندارد به کابل باس انتقال داده می شود و به یکدیگر وصل می‌شوند. تلگرام ها واطلاعات از طریق کابل باس به مرکز کنترل که می‌تواند کامپیوتر یا تلفن همراه هوشمند باشد، انتقال پیدا می کند. بدین ترتیب تبادل اطلاعات به بهترین حالت ممکن بین تمام قسمت خانه ها و ساختمان های هوشمند برقرار می شود.

کابل KNX

کابل باس KNX  برای سیم کشی در این پروتکل استفاده می کند که این کابل را با رنگ سبز و لوگوی   KNX درج شده روی آن می توان شناسایی کرد.

کابل  KNXدر اصل دو سیم زوج به هم تابیده، یک زوج سیم به رنگ های قرمز و مشکی عایق شده می باشد. همچنین یک زوج سیم عایق شده دیگر به رنگ های سفید و زرد وجود دارد که به عنوان زوج یدک و یا برای تغذیه کمکی دیگر مورد استفاده قرار می گیرد. در زیر تصویری از کابل KNX را مشاهده می‌کنید.

پروتکل KNX، پروتکلی مفید برای هوشمند سازی ساختمان‌ها

ایمنی ، راحتی وآسایشبیشتر به  اضافه مصرف کمتر انرژی با کنترل هوشمند و همچنین نظارت بر کل اجزای سیستم خانه و ساختمان هوشمند با KNX فراهم می شود. قبل از پیدایش پروتکل KNX، رسیدن به این هدف چالش برانگیز بود چون در این حالت نیاز به سیم کشی ها ، سنسورها و محرک‌های نظارتی بیشتر بود. این حجم از سیم و تجهیزات کار نقشه کش ها ، طراحان و متخصصان را کمی سخت تر می‌کرد، همچنین باعث افزایش هزینه ‌ها و مسبب خطراتی مثل آتش سوزی می‌شد. اما پروتکل KNX این مشکلات را بر طرف کرد.

پروتکل KNX باعث شد تا ارتباط راحتی ما بین تمام اجزای یک خانه و ساختمان هوشمند برقرار شود و همچنین باعث کاهش مصرف انرژی و هزینه‌ها و راحتی در عملکرد اجزای مختلف شد.

برای مثال زمانی که یک فرد در حال ترک کردن ساختمان است با استفاده از پروتکل KNX می تواندمدیریت و دسترسی روی تمام تجهیزات داشته باشد و همچنین می تواند کلیه چراغ ها، منابع آب و کلیه لوازم برقی را غیر فعال کند و سیستم هشدار را فعال کند. درهر خانه و یا ساختمانی که این پروتکل اجرا شده است مانند محیط های مسکونی، تجاری اداری و غیره می توان نور چراغ ها را بر اساس یک سناریو مشخص و دلخواه تنظیم کرد. با استفاده از این پروتکل در ساختمان های اداری و با نصب فقط یک سنسور روشنایی در هر طرف از ساختمان می توان تا حد زیادی در مصرف انرژی صرفه جویی کرد.
با وصل شدن تجهیزات KNX به شبکه اینترنت ، کاربر قادر است تجهیزات KNX را از طریق دستگاه موبایل خود کنترل کند. همچنین می توان سیگنال های هشدار را به هر شماره که می خواهیم ارسال کنیم. در نتیجه زمان مورد نیاز برای تعمیر و نگهداری سیستم های مورد استفاده در ساختمان های هوشمند به میزان قابل توجه کاهش می یابد.

مزایای استفاده از پروتکل  KNX

پروتکل KNX به لطف پیشرفت علم و فناوری و با استفاده از تجربه توانسته است پیشرفت قابل قبولی در حوزه هشمند سازی ساختمان ها داشته باشد. این پروتکل مزایایی دارد که موجب می‌شود انتخابی ایمن و بسیار مناسب برای ساختمان های هوشمند باشد:

-         تجهیزات KNXجهت ثبت لوگو روی محصولات  و همچنین برای اینکه بتوانند زیر مجموعه انجمن KNX قرار بگیرند موظف هستند تا مطابق با استاندارد‌ های این پروتکل پیش رفته و استاندارد های این انجمن را پاس کنند. به همین دلیل تمامی محصولات KNX از کیفیت ساخت بالا و مطابق با استاندارد جهانی KNX ساخته می شود.

-         با استفاده از این پروتکل می توان بر تمام قسمت ‌های ساختمان هوشمند مثل روشنایی، گرمایش و سرمایش، تهویه، امنیت و نظارت، مدیریت مصرف انرژی و کنترل لوازم خانگی و سایر موارد کنترل داشت.

-         می توان پروتکل KNX را جدا و مستقل از هر فناوری دانست ، به راحتی قابل راه اندازی است و تنها با یک گوشی هوشمند و یا یک کامپییوتر قابل کنترل است.

-         در سیستم KNX می توان از بستر‌ شبکه IP استفاده کرد.

-         پروتکل KNX، یک استاندارد بین المللی برای ساختمان های هوشمند است. همچنین با سایر پروتکل ها در حوزه هوشمند سازی ساختمان هماهنگی دارد و به راحتی با سیستم‌ها و پروتکل های دیگر ترکیب می شود و ارتباط برقرار می کند.

-         پروتکل  KNXاز رسانه های ارتباطی زیادی پشتیبانی می‌کند.

-         سیستم کابل کشی KNX بسیار ساده و در عین حال مطمئن جهت برقراری ارتباط بین تجهیزات هوشمند می باشد.

-           سرعت انتقال دیتا در پروتکل KNX بسیار بالا است و امکان کنترل سيستم از هر کجا به صورت پیوسته وجود دارد.

جمع‌بندی

لوگوی KNX که روی محصولات قرار دارد فقط یک نشان تجاری نیست، بلکه نشانگر این است که آن محصول استاندارد های آزمایشگاه های معتبر را دارد همچنین در طول این آزمایش ها بررسی می شود که آن دیوایس از پروتکل KNX پشتیبانی می کند و تمامی داده های آن نیز بر پایه این استاندارد کد گذاری شده است که این مورد باعث می شود تا ترکیب و یکپارچه سازی میان محصولات مختلف از تولیدکنندگان گوناگون فراهم ساخته شود. در کاتالوگ فایل محصولات عضو انجمن KNX در حال حاظر بیش از هفت هزار نوع محصول مختلف منطبق با این پروتکل قرار دارد که در زمینه هایی چون کنترل روشنایی ، کنترل پرده ها ، کنترل سیستم سرمایشی و گرمایشی ، کنترل تهویه ، کنترل سیستم های امنیتی، مدیریت مصرف انرژی ، کنترل سیستم های صوتی و تصویری و سایر موارد فعالیت دارند که می توان دسترسی به هر کدام از آنها را توسط کابل LAN و یا به صورت Wireless مثلا گوشی هوشمند فراهم کرد و در هر نقطه از جهان آنها را کنترل کرد.

در حال حاظر جهان به سمتی می رود که همه روزه مسیر برای آسودگی بیشتر و کاهش مصرف انرژی ادامه دارد، پروتکل KNX تکنولوژی است که بسیار انعطاف پذیر بوده و همچنین بسیار عملیاتی است و استفاده از آن بسیار آسان است و این پروتکل می تواند خود را با شرایط و نیازها گوناگون وفق دهد. افرادی می توانند تجهیزات KNX را نصب و اجرا کنند که تخصص و آموزش لازم را داشته باشند، پروتکل KNX ، بستر رفاه و آسایش و ایمنی را برای خانه و شهر هوشمند فراهم می‌کند.

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

نویسنده: مهندس پدرام حسینی کارشناس فنی تیم پاردیک