KNX Stack IP

Das Internet Protokoll IP wird im KNX-Standard als eigenständiges Medium betrachtet und in Zukunft gleichberechtigt neben Twisted Pair, Powerline und Funk stehen. KNXnet/IP bietet die Möglichkeit, Leistungsmerkmale von KNX, wie die Konfigurationsmodi und das Interworking, auf IP zu übertragen. Es öffnet die Türen zur Top Level Kommunikation im Gebäude (z.B. Telekommunikation, Multimedia, etc.) und ermöglicht, von außen auf die KNX Installation zuzugreifen. Die Zukunft gehört damit den hierarchischen Topologien: Ethernet wird sich weiter als leistungsfähiger Backbone und als Anschluss für komplexe (IP only) Geräte etablieren.

Unser KNX Stack IP eignet sich für die Implementierung von KNX Geräten, die über IP bzw. Ethernet als Medium mit dem KNX Netzwerk verbunden sind. Die Software beinhaltet ein vollständiges KNX Gerätemodell. Dadurch können KNX Geräte an IP wie gewohnt mit der ETS-Software programmiert werden.

Merkmale

Firmware-Architektur

Die Systemsoftware für ein KNXnet/IP Gerät besteht tatsächlich aus zwei Protokoll-Stacks. Für die Kommunikation über Ethernet ist ein IP-Stack mit UDP (User Datagram Protocol) erforderlich, da KNXnet/IP auf verbindungsloser Kommunikation basiert. In vielen Betriebssystemen, wie zum Beispiel Linux oder Windows CE® ist der IP-Stack bereits enthalten. Auf den IP/UDP Stack wird der eigentliche KNX Stack aufgesetzt. Der KNX Stack nutzt den IP/UDP Stack als Schnittstelle zum Netzwerk. Die Einbettung der KNX-Telegramme in UDP-Frames ist durch KNXnet/IP festgelegt. Der KNX Stack beinhaltet nicht nur die Protokollschichten nach dem OSI/ISO-Referenzmodell, sondern auch das jeweilige Gerätemodell mit den zugehörigen Managementprozeduren.

Für KNX IP only Geräte wurde das Gerätemodell 5705 definiert. Es ist angelehnt an das Gerätemodell 0705 von Twisted Pair. Es erlaubt bis zu 255 Gruppenobjekte und unterstützt einen ladbaren Bereich für mehrere tausend Parameter. Das Anwendungsprogramm im Gerät greift auf die API (Application Programming Interface) des KNX-Stacks zu, um mit dem KNX Netz auf der Ebene der Gruppenobjekte zu kommunizieren.

Als Systemanbieter für KNX bieten wir unterschiedliche Lösungen an, um KNX IP Geräte effizient entwickeln und fertigen zu können. Der KNX Stack IP kann zusammen mit jedem IP-Stack zum Beispiel von Linux verwendet werden. Zudem ist ein eigener IP-Stack verfügbar, der speziell für kleine Plattformen ohne eigenes Betriebssystem entwickelt wurde.

Hardware-Architektur

Im Wesentlichen besteht ein IP Knoten aus einem Ethernetcontroller und einem Mikrocontroller bzw. einer CPU. Die Wahl des Mikrocontrollers hängt im Wesentlichen von der erforderlichen Rechenleistung für das Gerät ab. Prinzipiell kann das KNXnet/IP Protokoll sogar auf einem 8-Bit Controller implementiert werden. Je nach Anwendung können aber auch leistungsfähigere Mikrocontroller erforderlich sein. Zahlreiche Controller bieten bereits ein Interface für Ethernet auf dem Chip, so dass nur noch der Physical Layer ergänzt werden muss. Bei gehobenen Anforderungen an die Leistungsfähigkeit sind zudem Plattformen aus dem PC Bereich interessant.

Weinzierl Engineering bietet Referenzdesigns auf Basis ATmega128 (8-Bit) bzw. ARM7 (32-Bit) an. Die Spannungsversorgung über Power over Ethernet (PoE, IEEE 802.3af) ist im Referenzdesign integriert. Auch für komplexe Geräte mit Linux als Betriebssystem ist eine Implementierung verfügbar.

Tool-Umgebung

Der Kern unserer Tool-Umgebung ist Net’n Node, ein leistungsfähiger Bus-Monitor und Analyzer zur Unterstützung während Entwicklung und Test. Net’n Node unterstützt jetzt als zusätzliche Schnittstellen sowohl KNXnet/IP Tunneling als auch Routing. Zudem erstellt Ihnen unser Tool automatisch die Import-Files (.s19) für die ETS-Datenbank. Das Programm TraceMon zeigt zusätzliche Debug-Informationen der Firmware an.

Support

Zu unseren Software-Produkten bieten wir Ihnen umfassenden Support und zwei Jahre Gewährleistung. Sie erhalten eine Einführung in die Software-Architektur vor Ort und weitergehende Unterstützung während Ihrer Entwicklungen.

Entwicklungsdienstleistungen

Wir beraten Sie beim Systementwurf und bieten Ihnen auch die vollständige Entwicklung von Hardware, Firmware, Applikationssoftware und ETS-Integration. Basierend auf einer breiten Erfahrung in der Entwicklung von Komponenten und Systemen erarbeiten wir auch gerne für Sie individuelle Lösungen für Ihre Anforderungen. Natürlich ist die KNX-Zertifizierung Ihres Produkts Teil unseres Service. Wenn Sie zu unserem Entwicklungs-Kit oder zu unseren Serviceleistungen noch Fragen haben, stehen wir Ihnen jederzeit gerne zur Verfügung.