KNX là tiêu chuẩn toàn cầu và được quốc tế công nhận về tự động hóa nhà thông minh và điều khiển tòa nhà.
Tất tần tật về Nhà thông minh KNX và Tự động hóa tòa nhà thông minh
KNX là công nghệ kiểm soát việc tự động hóa các chức năng không thể thiếu của bất kỳ tòa nhà dân cư, thương mại hoặc công nghiệp nào như HVAC, hệ thống chiếu sáng, đa phương tiện, an ninh, quản lý năng lượng, v.v.
Trong bài viết này, bạn sẽ tìm hiểu mọi thứ bạn cần biết về công nghệ KNX, cách thức hoạt động của KNX và lý do tại sao bạn chắc chắn nên xem xét việc tích hợp các hệ thống KNX trong các tòa nhà hiện có hoặc trong quá trình xây dựng cho dự án xây dựng tiếp theo của mình.
KNX là gì?
Để truyền dữ liệu điều khiển tới tất cả các thành phần quản lý tòa nhà (hoặc thiết bị/chức năng nhà thông minh), cần có một hệ thống để tránh vấn đề các thiết bị bị cô lập nói ‘các ngôn ngữ khác nhau’.
Các thiết bị KNX có thể quản lý ánh sáng, rèm và cửa chớp, HVAC, hệ thống an ninh, quản lý năng lượng, video âm thanh, hàng trắng, màn hình, điều khiển từ xa, v.v.
KNX cũng là tiêu chuẩn mở duy nhất trên thế giới dành cho điều khiển nhà và tòa nhà , đồng thời tuân thủ EN 50090, EN 13321-1 và ISO/IEC 14543, đồng thời đã được đệ trình để phê duyệt theo tiêu chuẩn Úc.
Không giống như các giao thức độc quyền (chỉ nhà sản xuất hỗ trợ), KNX là một tiêu chuẩn mở trên toàn thế giới với hơn 500 nhà sản xuất khác nhau sản xuất các sản phẩm có thể tương tác và hoạt động cùng nhau một cách liền mạch.
KNX hoạt động bằng cách đảm bảo tất cả các thành phần, thiết bị, tính năng và chức năng của mọi tòa nhà (hoặc không gian ngoài trời) giao tiếp thông qua một ngôn ngữ chung ngay lập tức và từ xa.
KNX hoạt động như thế nào?
KNX BUS là hệ thống thần kinh trung ương chính cho tất cả các máy tự động. Đó là một dây cáp màu xanh lá cây được lắp đặt ngoài nguồn điện chính thông thường trong một dự án xây dựng hoặc cải tạo mới.
Sau đó, tất cả các yếu tố công nghệ tòa nhà khác nhau được kết nối với nhau thông qua tuyến xe buýt KNX chính theo tiêu chuẩn KNX dành cho tự động hóa tòa nhà.
Hệ thống cáp sau đó được quản lý bởi những thứ như cảm biến, máy dò, thông số, v.v. — sau đó người dùng cuối có thể điều khiển thuận tiện bằng máy tính xách tay, điện thoại thông minh hoặc thiết bị máy tính bảng.
Bus KNX được định tuyến song song với nguồn điện cung cấp cho tất cả các thiết bị và hệ thống trên mạng liên kết:
Các cảm biến (ví dụ: nút ấn, bộ điều nhiệt, máy đo gió, chuyển động) thu thập thông tin và gửi nó trên xe buýt dưới dạng điện tín dữ liệu.
Bộ truyền động (bộ điều chỉnh độ sáng, van sưởi, màn hình) nhận điện tín dữ liệu, sau đó được chuyển đổi thành hành động; và
Bộ điều khiển và các chức năng logic khác (bộ điều khiển nhiệt độ phòng, bộ điều khiển cửa chớp và các chức năng khác)
Các thiết bị và thành phần hệ thống (ví dụ: bộ ghép nối đường dây, bộ ghép nối đường trục).
LƯU Ý: Việc phân loại thiết bị là “cảm biến” hoặc “thiết bị truyền động” thực sự đã lỗi thời và đơn giản.
Nhiều bộ truyền động cũng bao gồm chức năng của bộ điều khiển, cũng như chức năng cảm biến (ví dụ: để đo thời gian hoạt động, số chu kỳ chuyển đổi, dòng điện, mức tiêu thụ điện, v.v.).
Phần mềm ứng dụng, kết hợp với cấu trúc liên kết hệ thống và phần mềm chạy thử, được tải lên thiết bị thông qua một thành phần giao diện hệ thống.
Các hệ thống KNX đã cài đặt có thể được truy cập qua mạng LAN, liên kết điểm tới điểm hoặc mạng điện thoại để điều khiển hệ thống trung tâm hoặc phân tán thông qua máy tính, máy tính bảng và màn hình cảm ứng cũng như điện thoại thông minh.
Một số tính năng chính của kiến trúc dành cho hệ thống KNX là:
Các mô hình ứng dụng liên kết và phân tán cho các nhiệm vụ khác nhau của tự động hóa tòa nhà.
Các sơ đồ cấu hình và quản lý tài nguyên trên mạng và cho phép liên kết các phần của ứng dụng phân tán trong các nút khác nhau.
Một hệ thống liên lạc với giao thức thông báo và các mô hình cho ngăn xếp liên lạc trong mỗi nút (có khả năng lưu trữ các ứng dụng phân tán (KNX Common Kernel).
Các mô hình để hiện thực hóa các yếu tố này khi phát triển các thiết bị thực tế sẽ được gắn và liên kết trong một bản cài đặt.
Những tính năng/chức năng/thiết bị/thiết bị nào của tòa nhà mà KNX có thể kiểm soát và quản lý?
Xung quanh nhà, các giải pháp KNX làm cho cuộc sống trở nên đơn giản hơn với khả năng tự động hóa đáng tin cậy, thông minh và thân thiện với người dùng để kiểm soát và quản lý các chức năng như đèn, rèm, HVAC, hệ thống an ninh, đa phương tiện, thiết bị thông minh, v.v.
Trong tòa nhà thương mại, KNX giúp tối ưu hóa hiệu quả vận hành tòa nhà bằng cách cho phép tự động hóa thông minh các chức năng tích hợp của tòa nhà như đèn, rèm, HVAC, hệ thống an ninh, quản lý năng lượng, v.v.
Bất kỳ sản phẩm nào được dán nhãn thương hiệu KNX chính thức đều dựa trên thử nghiệm tuân thủ được thực hiện bởi phòng thử nghiệm bên thứ ba được KNX công nhận.
Trong các giai đoạn thử nghiệm cho các sản phẩm tương thích KNX , thiết bị được kiểm tra xem có thể hỗ trợ giao thức KNX hay không và dữ liệu hữu ích được mã hóa theo các loại Dữ liệu chuẩn hóa KNX toàn cầu.
KNX tiết kiệm năng lượng như thế nào và nó sẽ giảm chi phí năng lượng như thế nào?
Các hệ thống KNX dành cho nhà thông minh và tòa nhà thương mại không chỉ cung cấp khả năng kiểm soát tốt hơn và tiện lợi hơn — KNX còn đồng thời giảm đáng kể chi phí năng lượng bằng cách liên tục giám sát và điều chỉnh cài đặt vận hành cho bất kỳ thiết bị nào được kết nối với bus KNX.
Các hệ thống KNX cung cấp khả năng quản lý năng lượng hiệu quả thông qua Giám sát nhu cầu cao điểm, Phát hiện dòng điện, Giám sát mạng, Sa thải phụ tải, Đo sáng thông minh, Đếm xung năng lượng, Ghi nhật ký và trực quan hóa dữ liệu.
Hệ thống KNX có thể được cài đặt trong loại tòa nhà nào?
Cơ sở hạ tầng KNX và hệ thống tòa nhà thông minh KNX có thể được sử dụng trong hầu hết mọi tòa nhà hoặc không gian ngoài trời — từ một ngôi nhà nhỏ đến trung tâm mua sắm lớn hoặc khu liên hợp công nghiệp.
- Nhà ở riêng lẻ, biệt thự
- Căn hộ chung cư
- Văn phòng
- Trường học
- Bệnh viện
- Trung tâm mua sắm
- Các tòa nhà công cộng và không gian ngoài trời (tòa nhà, thư viện, v.v.).
- Nhà xưởng công nghiệp và nhà máy
Hệ thống KNX có thể được trang bị thêm trong các cấu trúc tòa nhà hiện tại không và Công nghệ KNX có phải là bằng chứng trong tương lai không?
Hệ thống KNX là một tùy chọn nhà thông minh (hoặc tòa nhà thông minh) linh hoạt và có thể được trang bị thêm hoặc lắp đặt trong các cấu trúc tòa nhà hiện có một cách dễ dàng.
Hệ thống KNX cũng là một hệ thống có thể mở rộng với tiêu chuẩn phù hợp với tương lai. Điều này có nghĩa là bất kỳ hệ thống KNX nào cũng có thể được mở rộng hoặc lập trình lại một cách dễ dàng khi cần hoặc muốn nâng cấp hệ thống.
Sau khi hệ thống KNX đã được cài đặt, hệ thống sẽ thích ứng với các yêu cầu cá nhân bất cứ khi nào lối sống, sở thích hoặc điều kiện làm việc thay đổi.
Công nghệ KNX cung cấp giải pháp lâu dài hoàn hảo cho nhiều dự án xây dựng dân cư, thương mại và công nghiệp khác nhau vì toàn bộ hệ thống có thể dễ dàng sửa đổi khi công nghệ phát triển nhanh chóng và các sản phẩm tương thích KNX mới được đưa vào thị trường.
Lợi ích chính của việc sử dụng công nghệ KNX bên cạnh việc tiết kiệm năng lượng là gì?
Công nghệ KNX là kết quả của kiến thức sâu rộng và kinh nghiệm thu được trong 15 năm qua với các công nghệ tiền thân của KNX (ví dụ: European Installation Bus (EIB), European Home System (EHS) và BatiBUS).
Dưới đây là 10 lợi ích chính của việc sử dụng hệ thống KNX cho tự động hóa nhà thông minh và tòa nhà thông minh.
1. KNX là Tiêu chuẩn quốc tế về tự động hóa nhà thông minh và điều khiển tòa nhà — do đó là bằng chứng trong tương lai.
ISO/IEC Phê duyệt công nghệ KNX là Tiêu chuẩn Quốc tế ISO/IEC 14543-3 vào năm 2006.
CENELEC Phê duyệt công nghệ KNX theo Tiêu chuẩn Châu Âu EN 50090 vào năm 2003.
CEN Phê duyệt công nghệ KNX theo tiêu chuẩn EN 13321-1 (chỉ là tham chiếu đến EN 50090) và EN1332-2 (KNXnet/IP) vào năm 2006.
SAC đã phê duyệt công nghệ KNX là Tiêu chuẩn Trung Quốc GB/T 20965 vào năm 2007.
ANSI/ASHRAE Đã phê duyệt công nghệ KNX là Tiêu chuẩn Hoa Kỳ ANSI/ASHRAE 135 vào năm 2005.
2. KNX đảm bảo Khả năng tương tác & Liên kết giữa các sản phẩm với chứng nhận sản phẩm KNX chính thức.
Quy trình chứng nhận KNX đảm bảo rằng các sản phẩm khác nhau của các nhà sản xuất khác nhau hoạt động và giao tiếp với nhau một cách liền mạch.
Điều này đảm bảo mức độ linh hoạt cao trong việc mở rộng và sửa đổi cài đặt KNX.
Sự tuân thủ của sản phẩm KNX được kiểm tra tại các phòng thí nghiệm trung lập (bởi bên thứ ba).
KNX là tiêu chuẩn kiểm soát tòa nhà và tự động hóa gia đình duy nhất chạy các chương trình chứng nhận toàn cầu cho các sản phẩm, trung tâm đào tạo (cơ sở dạy nghề và tư nhân) và cho từng cá nhân (nhà thầu điện, nhà thiết kế tòa nhà).
3. KNX có nghĩa là chất lượng sản phẩm cao.
Hiệp hội KNX yêu cầu mức độ sản xuất và kiểm soát chất lượng cao trong tất cả các giai đoạn của vòng đời sản phẩm KNX.
Do đó, tất cả các thành viên sản xuất KNX phải thể hiện sự tuân thủ ISO 9001 trước khi họ có thể đăng ký chứng nhận sản phẩm KNX.
Bên cạnh việc tuân thủ tiêu chuẩn ISO 9001 của nhà sản xuất, các sản phẩm KNX còn phải tuân thủ các yêu cầu của tiêu chuẩn Châu Âu cũng như Quốc tế về Hệ thống Điện tử Gia dụng và Tòa nhà.
Trong bất kỳ trường hợp nghi ngờ nào, Hiệp hội KNX có quyền yêu cầu kiểm tra lại các sản phẩm đã được chứng nhận hoặc có thể yêu cầu các báo cáo kiểm tra bổ sung của nhà sản xuất làm cơ sở cho tuyên bố về sự phù hợp của phần cứng.
4. Phần mềm Công cụ Kỹ thuật ETS® độc lập với nhà sản xuất duy nhất.
Công cụ phần mềm PC ETS cho phép lập kế hoạch, kỹ thuật và cấu hình của tất cả các sản phẩm được chứng nhận KNX.
Công cụ này độc lập với nhà sản xuất, nghĩa là nhà tích hợp hệ thống có thể kết hợp các sản phẩm của các nhà sản xuất khác nhau vào một cài đặt.
5. KNX có thể được sử dụng cho tất cả các ứng dụng trong nhà thông minh và điều khiển tự động hóa tòa nhà.
KNX có thể được sử dụng cho tất cả các chức năng/ứng dụng có thể có trong điều khiển tòa nhà và gia đình, từ chiếu sáng, điều khiển cửa chớp đến an ninh, sưởi ấm, thông gió, điều hòa không khí, giám sát, báo động, kiểm soát nước, quản lý năng lượng, đo lường cũng như các thiết bị gia dụng, âm thanh và nhiều hơn.
KNX cải thiện sự thoải mái và an ninh, đồng thời đóng góp đáng kể vào việc tiết kiệm năng lượng và bảo vệ khí hậu (lên đến 50% đối với điều khiển ánh sáng và mức tương tự đối với các ứng dụng sưởi ấm).
6. KNX có thể được sử dụng trong nhiều môi trường dân cư, thương mại, công nghiệp và ngoài trời.
KNX cũng có thể được sử dụng và tích hợp trong cả cấu trúc tòa nhà mới và hiện có.
Do đó, cài đặt KNX có thể dễ dàng mở rộng và điều chỉnh theo nhu cầu/yêu cầu mới, với thời gian và đầu tư tài chính tối thiểu (ví dụ: khi người thuê mới chuyển đến tòa nhà thương mại).
KNX có thể được lắp đặt trong cả những ngôi nhà dành cho một hộ gia đình có diện tích nhỏ cũng như các tòa nhà lớn (văn phòng, khách sạn, trung tâm hội nghị, bệnh viện, trường học, cửa hàng bách hóa, nhà kho, sân bay, v.v.).
7. KNX hỗ trợ nhiều chế độ cấu hình khác nhau.
KNX cung cấp các cấp độ bước đầu khác nhau để thực hiện các dự án KNX.
Thông qua KNX E-Mode, các nhà thầu điện không đủ tiêu chuẩn KNX được giải quyết.
Thông qua S-Mode, các nhà thầu/nhà tích hợp được đào tạo KNX có thể thực hiện các cài đặt phức tạp.
Các chế độ khác nhau là:
Cài đặt dễ dàng (E-Mode): Cấu hình được thực hiện mà không cần sự trợ giúp của PC mà có bộ điều khiển trung tâm, bánh xe mã hoặc nút ấn. Các sản phẩm tương thích với E-Mode thường có chức năng hạn chế và dành cho các cài đặt kích thước trung bình.
Cài đặt hệ thống (S-Mode): Lập kế hoạch cài đặt và cấu hình được thực hiện thông qua một PC có cài đặt Phần mềm ETS, theo đó dữ liệu sản phẩm của nhà sản xuất được chứa trong cơ sở dữ liệu ETS. S-mode dành cho các nhà lập kế hoạch và nhà thầu được chứng nhận KNX và cho các cài đặt kích thước lớn.
8. KNX hỗ trợ một số dạng phương tiện truyền thông.
Mỗi phương tiện truyền thông có thể được sử dụng kết hợp với một hoặc nhiều chế độ cấu hình.
Điều này cho phép mỗi nhà sản xuất chọn sự kết hợp phù hợp cho phân khúc thị trường và ứng dụng được nhắm mục tiêu.
Cặp xoắn (KNX TP): KNX được truyền qua một cáp bus riêng biệt, cấu trúc phân cấp theo tuyến và khu vực.
Đường dây điện (KNX PL): KNX được truyền trên mạng lưới điện hiện có.
Tần số vô tuyến (KNX RF): KNX được truyền qua tín hiệu vô tuyến. Các thiết bị có thể là một chiều hoặc hai chiều.
IP/Ethernet (KNXnet/IP): Phương tiện truyền thông rộng rãi này có thể được sử dụng cùng với Thông số kỹ thuật KNXnet/IP, cho phép tạo đường hầm hoặc định tuyến các khung KNX được gói gọn trong các khung IP.
9. KNX có thể kết hợp với các hệ thống khác.
Một số nhà sản xuất KNX cung cấp các cổng kết nối tới các mạng khác, tức là tới các hệ thống tự động hóa tòa nhà, mạng điện thoại, mạng đa phương tiện, mạng IP, v.v.).
Các hệ thống KNX có thể được ánh xạ tới các đối tượng BACnet (như được ghi trong tiêu chuẩn quốc tế ISO 16484-5) hoặc cung cấp khả năng giao tiếp với công nghệ DALI.
10. KNX độc lập với mọi công nghệ phần cứng hoặc phần mềm.
KNX có thể được thực hiện trên bất kỳ nền tảng vi xử lý nào.
KNX có thể được triển khai từ đầu. Tuy nhiên, để dễ dàng tiếp cận thị trường, các nhà sản xuất KNX cũng có thể nhờ đến các nhà cung cấp các thành phần hệ thống KNX.
Đối với các thành viên KNX được chứng nhận, hoàn toàn MIỄN PHÍ phí bản quyền bổ sung.