Lo standard KNX
Lo standard KNX
Un protocollo di comunicazione che rende gli edifici intelligenti e interoperabili
Le soluzioni di Building Automation, grazie alla tecnologia KNX, diventano sempre più elementi indispensabili, capaci di integrare all’interno degli edifici tutte le funzioni legate all’energia e al comfort. La gestione decentralizzata di ogni singolo componente, data dall’intelligenza distribuita, garantisce sicurezza impiantistica in termini di servizio e contribuisce ad abbattere i costi operativi di gestione (OPEX).
Un unico standard riconosciuto a livello mondiale
KNX è uno standard unico per la gestione intelligente degli edifici riconosciuto a livello mondiale da oltre 400 produttori.
Un sistema certificato
Tutti i prodotti KNX, indipendentemente dal produttore, sono certificati dall’Associazione, che ne garantisce la compatibilità e l’interoperabilità. KNX è il primo sistema standardizzato a livello globale per il controllo e la gestione dell’automazione in edifici residenziali e commerciali, omologato secondo la norma EN50090 e la ISO/IEC 14543.
Un sistema scalabile che consente una rapida implementazione
Il sistema KNX consente di adattare l’edificio al mutare delle esigenze degli utenti. Nessuna opera muraria né interventi invasivi: con poche operazioni è possibile cambiare destinazione d’uso o semplicemente far crescere le performances interne.
Una scelta vantaggiosa
I parametri economici che caratterizzano la gestione di un edificio sono generalmente legati ai costi di investimento (capex) e a quelli operativi (opex). I costi operativi sono di gran lunga quelli che incidono di più nella vita media di un edificio, calcolata nell’arco temporale di 25 anni. La scelta di adottare una soluzione di Building Automation a standard KNX consente di ottenere risparmi significativi rispetto a un impianto tradizionale e parallelamente maggiori possibilità di crescita in termini di integrazione.
I costi operativi durante il ciclo di vita dell’edificio incidono mediamente per oltre il 70%. Spesso anche semplici funzioni, quali scenari o comandi che cambiano posizione all’interno delle aree,
risultano estremamente vantaggiose se realizzate con soluzioni intelligenti KNX. Con un’installazione tradizionale diventa complicato e oneroso inseguire le differenti evoluzioni di un edificio, mentre con le soluzioni KNX adattarsi ai cambiamenti organizzativi risulta semplice e economico. Dal controllo dell’illuminazione alla regolazione della temperatura, dal comando di tende e oscuranti, alla gestione di allarmi e automatismi, tutto è finalizzato a ottenere una gestione ottimale dell’efficienza energetica.
Le tre fasi che definiscono una soluzione KNX
Quasi tutti i sistemi di Building Automation funzionano bene in laboratorio, ma è solo sugli impianti reali che tali sistemi dimostrano la loro validità ed efficacia. Molte sono infatti le cause che possono compromettere il risultato finale, dall’installazione al dimensionamento, alla scelta del dispositivo più idoneo, senza dimenticare la messa in servizio e la corretta configurazione. Per essere sicuri che tutto funzioni secondo le aspettative è importante definire quelle che sono le tre principali fasi: progettazione, configurazione e messa in servizio.
Lo standard KNX
Il corretto flusso dei dati viene garantito da una corretta architettura delle linee e delle aree che compongono il sistema. Il protocollo basato su una trasmissione ad eventi evita il proliferare dei dati e la saturazione del bus.
Architettura di sistema
L’elemento base di ciascun sistema KNX è la linea. Ogni linea necessita di almeno un alimentatore, dimensionato a seconda del numero di dispositivi a cui è collegato. A ciascuna linea possono essere collegati fino a 64 apparecchi; è possibile attraverso l’utilizzo di appositi accoppiatori di linea (AL) collegare fino a un massimo di 15 linee (AREA).
Un sistema può comprendere fino a un massimo di 15 aree collegate tra loro mediante accoppiatori di area o campo (AA). L’alimentazione elettrica necessaria al funzionamento dei dispositivi e il segnale dati (telegrammi) è veicolata dal medesimo cavo bus, anch’esso certificato (doppino). Tutti i dispositivi sono caratterizzati da indirizzi specifici sul bus.
Per evitare la collisione dei telegrammi e la perdita dei dati, viene utilizzato il protocollo CSMA/CA.(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance).
Regole di installazione
Le caratteristiche del protocollo di comunicazione KNX consentono massima libertà di collegamento tra i dispositivi connessi alla linea. Non esiste di fatto limite o vincolo topologico: è possibile collegare i componenti in serie, a stella, ad albero o in configurazione mista. Poche anche le regole installative, che se rispettate garantiscono massima affidabilità al sistema in qualsiasi applicazione.
All’interno della linea bus, dovranno essere osservati i seguenti accorgimenti:
- Lunghezza massima del cavo tra l’alimentatore e il dispositivo di bus: 350 metri.
- Lunghezza massima della linea tra due dispositivi bus: 700 metri.
- Lunghezza totale di tutti i cavi all’interno di una linea: 1.000 metri.
- Numero massimo di alimentatori sulla stessa linea: 2 (distanti almeno a 200 metri).
Risulta facile anche il dimensionamento dell’alimentazione da utilizzare su ciascuna linea: è possibile infatti associare un consumo max di 10mA per ogni dispositivo bus KNX. Tale assunzione rende intuitiva e immediata la scelta del tipo di alimentatore, oggi disponibile in tre diverse taglie:
- 160mA fino a 16 dispositivi
- 320mA fino a 32 dispositivi
- 640mA fino a 64 dispositivi
Principio di funzionamento
Nel caso in cui fosse presente più di una linea, il dimensionamento deve tener conto di un alimentatore supplementare in grado di fornire alimentazione alla dorsale e tanti accoppiatori di linea quante sono le linee effettivamente presenti.
Il principio di funzionamento è semplice: a ogni dispositivo viene assegnato un indirizzo fisico che risulta essere univoco e di fatto riconducibile all’interno dell’architettura al singolo componente. Ogni componente attraverso il bus comunica con uno o più dispositivi mediante un telegramma dati. All’interno del telegramma è generalmente presente, oltre all’indirizzo del mittente e del destinatario, anche una serie di informazioni utili al funzionamento. Per consentire la comunicazione tra i dispositivi si utilizza l’indirizzo di gruppo, che può avere una struttura a 2 livelli (gruppo principale/sottogruppo) o 3 livelli (gruppo principale/gruppo intermedio/sottogruppo).
Ogni apparecchio dispone di una propria intelligenza che lo rende del tutto autonomo rispetto agli altri dispositivi. Questa caratteristica (detta “intelligenza distribuita”) assicura all’impianto continuità generale di servizio e consente immediatamente di riconoscere all’interno del sistema un eventuale guasto.
L’indirizzo fisico identifica il nome del dispositivo e la collocazione all’interno del sistema; esso viene generalmente definito in fase di configurazione attraverso la pressione di un pulsante. L’indirizzo di gruppo definisce invece, il collegamento logico e determina l’assegnazione reciproca dei dispositivi collegati al bus.
Diverse soluzioni per diversi ambiti applicativi
L’ufficio è il luogo in cui convergono le principali necessità in ambito di Building Automation. Si tratta di un ambiente intelligente che reagisce e si adatta alle diverse condizioni della giornata, garantendo comfort abitativo solo quando serve a vantaggio di una maggiore efficienza energetica: luminosità costante che varia e si regola in funzione della luce solare, fan coils che si attivano solo in caso di presenza, qualità dell’aria sempre monitorata, ma anche attivazione di prese preferenziali e sicurezza garantita da eleganti tastiere a codice numerico.
Inoltre, grazie ai sistemi KNX di Blumotix diventa semplice preparare una sala per una presentazione o un meeting: è la sala che si adatta alle vostre esigenze, e voi non dovrete più preoccuparvi ogni volta di predisporre la diversa natura dell’evento. In una sala riunioni “intelligente” non occorre accendere o spegnere singolarmente le luci; basta premere un solo tasto o ancora più semplicemente comandare da uno smartphone lo scenario desiderato, per attivare contemporaneamente una serie di funzioni: lo schermo per la presentazione scende automaticamente, le veneziane si abbassano, il proiettore e il microfono si accendono e l’illuminazione si attenua.
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