Inhaltsverzeichnis Das KNX RF Multi System ......................3 1.1. KNX RF Multi Kanäle ......................4 1.2. Fast Ack zur Bestätigung des Empfangs................4 1.3. Batteriebetriebene Geräte ....................5 1.4. Priorisierung von Telegrammen ..................6 1.5. Blacklist ..........................6 1.6. Zulassung und Frequenznutzung ..................7 1.7.
Das KNX RF Multi System 1. Das KNX RF Multi System Das KNX RF Multi System (RF = engl. Radio Frequency / dt. Radiofrequenz) basiert auf dem herstel- lerunabhängigen KNX Standard und arbeitet im Frequenzbereich 868 MHz. KNX RF ermöglicht es, bestehende KNX Anlagen nachzurüsten oder neue Installationen durch RF-Komponenten auszu-...
Übertragung blockiert ist. Dadurch wird die Verfügbarkeit erhöht. Diese Kanäle werden als Fast-Kanäle (F1, F2) und SLE-Kanäle (SLE1, SLE2) bezeichnet. Entsprechend heißen die KNX RF Multi Modi, Fast und SLE. Physikalisch unterscheiden sie sich durch die Empfangsbandbreite und die verwendeten Frequenzen.
Der Fast-Kanal wurde für netzbetriebene Geräte entwickelt und hat eine kürzere Präambel von 15 ms. KNX RF Multi Geräte empfangen entweder im RF-Mode SLE oder im RF-Mode Fast, aber nicht in bei- den. Im Gegensatz dazu können zum Senden alle RF-Modi verwendet werden.
Eintrag in der Blacklist aktiv. Das bedeutet, dass für dieses Fast Ack kein Wiederholungsver- such mehr unternommen wird. Wird ein in der Blacklist gespeichertes Fast Ack empfangen, wird der Eintrag wieder inaktiv. Alle Gira Geräte unterstützen das Blacklist-Verfahren. Seite 6...
Das KNX RF Multi System 1.6. Zulassung und Frequenznutzung KNX RF Ready (KNX RF1.R) und KNX RF Multi (KNX RF1.M) nutzen Frequenzen aus dem europaweit geltenden SRD-Band (SRD = engl. Short Range Device / dt. Kurzstreckengerät). In diesen genehmi- gungsfreien Frequenzbereich fallen Funkanwendungen geringer Leistung. Neben KNX RF sind das z.
Seite 8
Das KNX RF Multi System Frequenz Sendeleistung Anwendung (beispielhaft) 868,0 … 868,6 MHz ≤ 25 mW u. a. Funk-Alarmsysteme, Garagentoröffner, eNet 868,7 … 869,2 MHz ≤ 25 mW u. a. Funk-Alarmsysteme, Garagentoröffner 869,7 … 870,0 MHz ≤ 25 mW u. a. Funk-Alarmsysteme, Garagentoröffner 869,4 …...
KNX RF ist ohne eine Secure-Inbetriebnahme nicht verschlüsselt, weshalb die Verwendung von KNX Secure dringend empfohlen wird. Alle KNX RF Multi Geräte der Gira Giersiepen GmbH & Co. KG sind KNX Secure. Die Secure-Inbetrieb- nahme erfolgt über die ETS. Um auf RF-Seite mit gesicherter Kommunikation arbeiten zu können, obwohl verbundene Geräte im TP- Bereich noch kein KNX Secure unterstützen, gibt es die Erweiterung Security Proxy.
Praxistipps 2. Praxistipps 2.1. Beachtung der Einbausituation Bauliche Gegebenheiten • Achten Sie auf bauliche Umstände, wie bspw. tragende Metallteile, Metallarmierungen, Wand- und Deckenverkleidungen aus Metall, metallbedampfte Glasscheiben/Wärmeschutzverglasung etc. Diese sorgen für Abschattungen, Reflexionen und Auslöschung von Funksignalen. • Halten Sie Abstand zu größeren Metallflächen, z. B. Türen, Zargen, Aluminiumrollläden, Deckenver- kleidungen, Verteilerschränken, Dämmfolien, Lüftungsgittern.
Mischbetrieb von KNX RF Ready- und KNX RF Multi-Geräten Für die Übersetzung Ready zu Multi bzw. Multi zu Ready wird ein Gerät mit Ready to Slow Proxy benö- tigt. Der Gira RF Multi/TP Medienkoppler für KNX ist hierzu geeignet. Nachrüstung von KNX RF Multi Richten Sie zunächst den Medienkoppler ein und programmieren Sie ihn, bevor Sie mit den KNX RF...
KNX RF Multi USB-Schnittstelle alle Telegramme der RF-Linie bzw. des RF-Segments an. • Begeben Sie sich mit Ihrer KNX RF Multi USB-Schnittstelle in die Nähe der zu beobachtenden RF- Geräte, um in Funkreichweite zu sein. Wenn Sie sich außerhalb der Reichweite befinden, können eventuell nicht alle Telegramme im Gruppenmonitor angezeigt werden.
(LBT: engl. Listen Before Talk / dt. Hören vor dem Senden). Bei KNX RF Multi wird immer zuerst versucht, auf dem „Call Channel“ genannten Kanal zu senden. Dazu wird vor dem Senden geprüft, ob in dem RF-Mode des Sendekanals KNX Kommunikation statt- findet und ob der Sendekanal belegt ist.
Seite 14
Steuerung des Medienzugriffs Der beschriebene Effekt ist systembedingt und kann besonders dann problematisch sein, wenn in einer KNX Anlage zwei oder mehr Medienkoppler vorhanden sind. Liegen die Medienkoppler zuein- ander nicht in ihrer Funkreichweite, können diese nicht erkennen, ob ein anderer Medienkoppler bereits ein Gruppentelegramm aussendet.
RF-Topologie 4.2. Domänenadresse bei KNX RF Die Funkreichweite von KNX RF Geräten ist räumlich nicht exakt bestimmbar. KNX RF Telegramme sind nicht nur auf eine bestimmte KNX Installation zu beschränken. Funktelegramme überwinden Gebäude- und Grundstücksgrenzen und können von Geräten empfangen werden, die in benachbarten KNX Anlagen installiert sind.
RF-Topologie 4.2.1. Geräte in unterschiedlichen RF-Domänen Geräte in unterschiedlichen RF-Domänen sind topologisch auf zwei unterschiedliche Linien oder Seg- mente aufzuteilen, die jeweils auch eigene Domänenadressen besitzen. Diese unterschiedlichen Linien oder Segmente müssen dann, damit die Geräte miteinander kommunizieren können, auch eigene Medienkoppler enthalten.
Seite 18
RF-Topologie Hinweis Medienkoppler können nicht dazu verwendet werden, zwei oder mehr KNX RF Installationen mitein- ander zu vernetzen (keine Proxy-Funktion). Hinweis RF-Linien oder -Segmente einer gemeinsamen KNX Installation oder von unmittelbar benachbarten KNX Installationen in Funkreichweite dürfen niemals identische Domänenadresse besitzen. Die ETS bietet eine Funktion zur zufälligen Vergabe von Domänenadresse für RF-Linien, um diese unzulässige Situation zu umgehen.
Eine drahtgebundene Datenschnittstelle ist hierzu nicht unbedingt erforderlich. Bedarfsweise kann die USB-Schnittstelle auch im Gruppen- oder Busmonitor der ETS verwendet werden, um RF-Tele- gramme der entsprechenden RF- Domäne aufzuzeichnen. In der ETS6 wird auch KNX RF Multi unter- stützt. Ein Monitor kann dann entweder Fast/Ready oder SLE Telegramme empfangen.
Betrieb zu nehmen oder zu diagnostizieren. Über einen Gira S1 kann diese Verbindung per Fernzugriff erfolgen. Für diesen Anwendungsfall müssen auf demselben PC die ETS und der Gira S1 Windows Client ins- talliert werden. Über den Gira Geräteportal-Server wird eine IP-Verbindung zum Router des Heimnet- zes und zum Gira S1 aufgebaut.
KNX RF Geräte hinter einem einzigen Medienkoppler zu betreiben. Hinweis Der Gira RF Multi/TP Medienkoppler für KNX ist ein Gerät, das auf der untergeordneten Linie den Me- dientyp „RF“ und auf der übergeordneten Linie den Medientyp „TP“ erlaubt.
RF-Topologie 4.3.1. Medienkoppler als Linienkoppler Eine KNX RF Linie kann bis zu 256 Geräte (einschließlich Medienkoppler) enthalten (siehe Bild 6). Der Medienkoppler wird an die TP-Hauptlinie eines Bereiches angeschlossen. Weitere TP-Linien können durch zusätzliche TP-Linienkoppler aufgebaut werden. Hinweis In einer RF-Linie bzw. einem RF-Segment darf es immer nur einen Medienkoppler geben. Bild 6: Mögliche KNX Topologie mit RF-, TP- und IP-Linien mit Medienkoppler als Linienkoppler Seite 22...
Dummy-Applikationen oder die Verwendung von Tunneling-Interfaces realisiert werden. Der Gira S1 verfügt über drei Tunneling Server. Der Gira RF Multi/TP Medienkoppler für KNX kann als Segmentkoppler genutzt werden. Segment- koppler sind Router zur Verbindung zweier Segmente desselben Teilnetzes mit unterschiedlichem Physical Layer Type.
Busteilnehmern gleichzeitig empfangen werden, sofern die Kommunikationsobjekte der Geräte mit identischen Gruppenadressen verknüpft sind. In einem RF-Gruppentelegramm gemäß KNX RF1.R S-Mode bzw. KNX RF Multi Standard wird neben der eigentlichen Gruppenadresse (2 Byte lang) auch die Domänenadresse (6 Byte lang) übertragen.
RF-Geräten möglich ist. Grundsätzlich sollte eher ein zusätzliches RF-Segment angelegt werden, bevor ein Repeater eingesetzt wird. Wie alle anderen KNX RF Multi Geräte kann ein Repeater nur Fast- und Ready-Telegramme oder SLE- Telegramme empfangen und weiterverarbeiten. Ein Repeater ist also immer ein dedizierter Fast/Ready- oder SLE-Repeater.
Seite 26
Fast-ACK. Nur wenn weniger ACK empfangen werden als erwartet, wiederholt der Repeater das Tele- gramm. Pro Domäne unterstützt KNX RF Multi bis zu zwei Repeater pro RF-Mode, also maximal zwei Fast- und zwei SLE- Repeater. Falls zwei Repeater für einen RF-Mode verwendet werden, muss analog zu den Medienkopplern bei der räumlichen Anordnung darauf geachtet werden, dass sich entweder beide...
Physikalische Grundlagen 5. Physikalische Grundlagen 5.1. Elektromagnetische Welle Funkwellen sind Wellen aus gekoppelten elektrischen und magnetischen Feldern (siehe Bild 11). Elektromagnetische Wellen werden von Antennen als Freiraumwellen in den umgebenden Raum abgestrahlt. Sie benötigen kein besonderes Medium zur Ausbreitung. Im Vakuum breiten sich Funkwellen mit Lichtgeschwindigkeit aus.
Physikalische Grundlagen 5.2. Informationsübertragung mit Funksignalen Eine elektromagnetische Welle mit konstanter Amplitude und Frequenz transportiert noch keine Infor- mation. Um dies zu erreichen, muss der Sender die Amplitude oder die Frequenz der Welle nach einem vereinbarten Verfahren ständig verändern und dem Trägersignal in dieser Weise die Informa- tion aufmodulieren.
Physikalische Grundlagen 5.3. Ausbreitung und Dämpfung von Funksignalen in Gebäuden Funkwellen mit einer Frequenz, wie sie bei KNX RF verwendet wird, können im Gebäude Decken oder Wände durchdringen. Je nach Dicke und Leitfähigkeit (Metallanteil, Feuchtigkeit) ist das mit einem mehr oder weniger hohen Energieverlust verbunden. Diesen Verlust an Übertragungsenergie nennt man auch Dämpfung (Verhältnis zwischen ausgesendeter und empfangener Funk-Strahlungsleis- tung).
Seite 30
Physikalische Grundlagen Dämpfungsfaktoren eines Gebäudes sind bei der Wahl der Montageorte von RF-Geräten (Handsender, Tastsensoren, Medienkoppler) zu beachten! Dabei ist zu berücksichtigen, dass prinzipiell jedes RF- Gerät aufgrund der Bidirektionalität Sender als auch Empfänger ist (z. B. Handsender mit oder ohne LED-Statusanzeige und Medienkoppler sind Sender und Empfänger in gleicher Weise).
Seite 31
Physikalische Grundlagen Bild 15: Dämpfung durch wirksame Wand- oder Deckenstärke Hinweis Vorsicht ist geboten, wenn ein Gebäude zur Reduzierung von elektromagnetischen Wellen mit ab- schirmenden Materialien ausgestattet ist. Leitfähig beschichtete Unterputzdosen sind in der Regel nicht für Funkprodukte geeignet. Spezielle Abschirmputze und Gipskarton-Schutzplatten, in die leit- fähige Fasern eingearbeitet sind, reduzieren die Durchlässigkeit für Funkwellen bis zu 95%.
Seite 32
Physikalische Grundlagen Elektrisch leitfähige Materialien mit einer hinreichenden Stärke können von elektromagnetischen Wellen nicht durchdrungen werden. Metallanteile in Gebäuden, z. B. Einrichtungsgegenstände oder Stahlarmierungen im Beton (siehe Bild 16), aber auch Designrahmen aus Metall oder Designteile mit metallhaltigen Lackierungen wirken daher abschirmend. Abschirmungen aus Metall können auch ganz bewusst dazu verwendet werden, um einen Bereich von Funkwellen freizuhalten.
Reichweite des Medienkopplers und auch innerhalb der Reichweiten ande- rer Repeater sitzen. Hinweis Medienkoppler von Gira können ausschließlich als Medienkoppler oder als Repeater arbeiten. Die Betriebsart wird durch die Parametereinstellung und durch die physikalische Adresse des Medien- kopplers definiert.
Seite 34
Gebäudestruktur Bild 20: Gebäudestruktur mit zwei KNX RF Linien, ungünstige Beeinflussung Bild 21: Gebäudestruktur mit einer KNX RF Linie und Repeater Seite 34...
Seite 35
Gebäudestruktur Das Einsetzen von mehr als einer RF-Linie bietet sich in großen Gebäuden oder weitläufigen Gebäu- deteilen an, denn dann lassen sich die RF-Linien räumlich ausreichend genug voneinander entfernen, so dass sich diese nicht mehr gegenseitig negativ beeinflussen. Auch in kleineren Gebäuden (z. B. Einfamilienhaus) oder in Mehrfamiliengebäuden können unterschiedliche RF-Linien mit jeweils eige- nen Medienkopplern zum Einsatz kommen, wenn die Gebäudestruktur und die Beschaffenheit der Decken und Wände die einzelnen RF-Bereiche gut abschirmt (siehe Bild 22).
Seite 36
Gebäudestruktur Ein Medienkoppler kann (ggf. als Repeater) in einer geeigneten Installationsdose (ideal Kunststoff AP WG) auch im Außenbereich eingesetzt werden, um die KNX RF Signale gebäudeübergreifend direkt zur Verfügung zu stellen oder zu verstärken. Dadurch sind KNX RF Geräte auch im Außenbereich - sofern es die Beschaffenheit der Geräte zulässt - oder in abgesetzten Gebäuden (z.