KNX總線協議:智能家居建筑一體化解決方案

文_鄧妍

上期文章我們大致談了一些國內外智能家居系統的特色與功能,不知道各位讀者是否還記得前文所提過關于智能家居“無線”與“有線”的區別。有線智能家居設備之間通過網線連接中控系統實現操控,無線智能家居設備則通過Wi-Fi、Zigbee、藍牙傳輸等無線信號協議實現傳輸。要將整套智能家居系統的功能通通歸納在一塊中控面板上控制,背后少不了總線系統的幫助,它的重要性猶如人體器官中的“心臟”,而數據、信息傳輸如同血管,貫穿著整個智能家居系統的脈絡。全球智能家居經過了數十年的發展,隨著在技術上的不斷探討和研究,總線系統也擁有著許多不同的協議類型,KNX就是其中最具代表性的總線協議。

什么是KNX？

KNX是Konnex的縮寫。1999年5月,歐洲三大總線協議EIB、BatiBus和EHSA合并成立了Konnex,協會提出了KNX協議。目前該協議已經被批準為歐洲標準(CENELEC EN 50090&CEN EN 13321-1)、國際標準(ISO/IEC 14543-3)、美國標準(ANSI/ASHRAE 135)和中國標準(GB/T 20965-2013)。KNX協議以EIB為基礎,兼顧了BatiBus和EHSA的物理層規范,并吸收了BatiBus和EHSA中配置模式等優點,提供了家庭、樓宇自動化的完整解決方案。

按照某百科的定義,KNX總線是獨立于制造商和應用領域的系統,通過所有的總線設備連接到KNX介質上(這些介質包括雙絞線、射頻、電力線或IP/Ethernet),它們可以進行信息交換。總線設備可以是傳感器也可以是執行器,用于控制樓宇管理裝置,如照明、遮光/百葉窗、保安系統、能源管理、供暖、通風、空調系統、信號和監控系統、服務界面及樓宇控制系統、遠程控制、計量、視頻/音頻控制、大型家電等。所有這些功可以通過一個統一的系統就可以進行控制、監視和發送信號,不需要額外的控制中心。

要將家居或辦公樓多種功能性的需求實現自動化以及互相兼容,也意味著需要更多的線路安裝、更復雜的設計工作,如此操作下來不僅違背了原本“方便”的本意,大量的布線反而增加了火災的風險以及金錢成本。而KNX在其中發揮的作用是讓設備與設備之間的信號互通,它能夠將所有設備組件處理成同一個語言傳送至中控系統,只要通過某種技術編排,它就可以將家里的所有智能家居設備連載在一起。

KNX總線系統特色

與無線系統協議相比,有線系統雖然成本高、施工上也要復雜得多,但無線協議目前還不能做到統一標準化的語言,且從穩定性以及控制功能的豐富性上來看,它的優勢又是無線系統不可比擬的。如今除了KNX以外,還有不少公司開發了總線協議,不過只有KNX是唯一全球性的住宅/樓宇控制標準。從創立至今,KNX協會吸引了不少大型樓宇(或家居)智能系統公司的加入,包括西門子、施耐德、HDL河東、GVS視聲、ABB等廠家。目前KNX協會擁有來自34個國家的315個會員,以及來自121個國家中的37330個合作伙伴,同時擁有超過8000個KNX認證產品。

21世紀無疑是大數據時代,我們在智能手機、網絡上流傳出去的隱私如何得到有效保護一直是社會備受關注的話題。數據保護同樣是智能家居/樓宇系統中及其重要的一部分,若門禁管理、監控系統、報警系統或任何一個環節被黑客侵入,人身以及隱私安全都將會迎來不容忽視的風險。為了保障使用安全性,KNX技術遵循了安全規定的標準化,同時使用加密標準AES128滿足更高的安全需求,此外KNX還擴展了IP協議,使所有傳輸的電報以及數據再添一層加密保護,嚴禁任何未經授權的身份進行訪問或操縱。KNX強大的靈活性令其可以在住宅/樓宇中實現大量可能性的應用,包括照明、地暖、通風、空調、監控、報警、用水控制、能源管理、測量等眾多用途。另外采用了KNX協議的智能系統,控制方式也擁有著多樣的選擇,用戶除了可以選擇智能面板控制之余,還可以通過人體感應控制、光線感應控制、溫度感應控制、遠程控制、氣象控制等方式操縱你的智能家居/樓宇。

KNX進入中國已有20年,不僅在某些領域已經成為標準配置,也已于2013年正式成為了中國國家標準。在2019年市場定期分析的數據顯示中,KNX已占領了中國近42%的市場份額,目前KNX中國有近百家會員,覆蓋國內外眾多知名品牌。為了進一步在影音定制領域深入普及推廠KNX技術和標準,增加行業技術人員對KNX技術的了解,提高KNX實際操作能力,為影音定制行業培訓更多KNX應用人才。CIT培訓學院將聯手KNX中國組織共同于CIT2019展會期間在北京舉辦KNX中國專項培訓(啟智班)—CIT智能影音系統初級培訓專場,打造國內重量級的智能技術標準系列培訓,有興趣的朋友記得持續關注《家庭影院技術》雜志以及影音中國網的相關報道。