21.02.2022   KNX-IoT: Die Zukunft liegt im IP-Bereich

KNX wurde vor über 30 Jahren geschaffen, um die Integration verschiedener Anwendungen von verschiedenen Anbietern intelligenter Haus- und Gebäudetechnik in ein gemeinsames Projekt zu erleichtern. Von den vielen Stärken, die KNX besitzt, sind die beiden visionärsten, die alles überlagern, 1) die Bereitstellung einer zuverlässigen, robusten und nahtlosen Interoperabilität zwischen Produkten verschiedener Hersteller und 2) die Rückwärtskompatibilität zwischen Systemen. Im Grunde laufen beide auf dasselbe hinaus - garantierte Interoperabilität, unabhängig von Marke und Zeit. Mit anderen Worten: Auf dem Weg in die Zukunft lässt KNX Sie nicht im Stich. Sie bleiben nicht allein zurück. Vielmehr unterstützt KNX Sie in Zukunft mit noch mehr Möglichkeiten der Interoperabilität, sei es im Bereich der klassischen KNX-Twisted Pair-Verbindungen (TP) oder in der größeren und schnelleren Welt der IP-Netzwerke.

Die Gründungsmitglieder der KNX Association erkannten bereits von Beginn an, dass die Standardisierung der Schlüssel zum Wachstum der Gebäudesteuerungsbranche ist. Ihnen war auch schon früh klar, dass sich KNX, wenn es in größere computergestützte Netzwerke expandieren und einen Weg von intelligenten Häusern und Gebäuden hin zu intelligenten Städten vorbereiten wollte, vollständig auf IP würde einlassen müssen. Aus diesem Grund wurde 2007 KNXnet/IP ins Leben gerufen, mit dem die KNX Association ein standardisiertes KNX/IP-Telegramm entwickelt hat. Seitdem hat die Entwicklung des Internets der Dinge (IoT) die Sache nur noch weiter beschleunigt.

Die Geschichte bis heute

Als die KNX Association ihre Türen für IP und das IoT öffnete, war man sich bewusst, dass die Verbindung mit der Außenwelt unweigerlich die Sicherheitsrisiken erhöhen würde. Darum auch die Entwicklung von KNX Secure. Dieser internationale Standard besteht aus zwei Teilen: KNX IP Secure, das das IP-Protokoll so erweitert, dass alle übertragenen Telegramme und Daten vollständig verschlüsselt sind; und KNX Data Secure, das die Benutzerdaten durch Verschlüsselung und Authentifizierung wirksam vor unberechtigtem Zugriff und Manipulation schützt.

Um die Integrationsmöglichkeiten weiter zu erweitern, hat die KNX Association den kürzlich genehmigten Standard KNX IoT Third Party API eingeführt. Dieser kombiniert die Cloud-Integration mit einer bidirektionalen Kommunikation zwischen KNX und Drittanbietern, wodurch Cloud-Anwendungen bei Bedarf Informationen abrufen können und somit die Datenübertragung in die Cloud und die damit verbundenen Kosten minimiert werden.

Wie geht es weiter?

Die Vielzahl von Haus- und Gebäudeautomationslösungen, ob mit proprietärem oder offenem Protokoll, in Verbindung mit der weit verbreiteten Nutzung des Internets hat dazu geführt, dass der Markt zunehmend verlangt, dass die Systeme eine gut dokumentierte Möglichkeit zur Interaktion mit ihnen bieten und dabei Mechanismen verwenden, die in der IT-Branche dem neuesten Stand der Technik entsprechen. Als Reaktion darauf wurde das KNX-Informationsmodell als europäischer Standard (EN50090-6-2) genehmigt, eine Ontologie, die in der Lage ist, Beziehungen in einer KNX-Anlage auszudrücken, um die folgenden Anwendungsfälle zu unterstützen, um Daten anzufordern/abzufragen, wie zum Beispiel:

• Wie ist die Gebäudestruktur hinsichtlich Etagen, Räumen und anderen Aspekten?
• Wo sind die Geräte an einem Standort installiert?
• Welche Gesamtfunktionalität wird auf den Geräten gehostet?
• Welche Anwendungsfunktion wirkt sich auf welche Elemente der Gebäudestruktur, z. B. einen Raum, aus?
• Welche (Daten-) Punkte gehören zu einer Anwendungsfunktion und was ist der Zweck dieser Punkte (dank der damit verbundenen semantischen Informationen)?
• Welche Funktionspunkte (Gruppenadressen) steuern einen bestimmten Punkt?
• usw.

Dies führt zu besser dokumentierten Projekten für KNX-Fachleute und andere IT-Experten, die eine Verbindung mit KNX over IP herstellen wollen, und ermöglicht es auch Maschinen, KNX-Daten besser zu verstehen.

Die KNX Association entwickelt auch KNX IoT Point API, sogar als Open-Source-Technologie, um die Hürde für die Entwicklung von Geräten zu senken und sie vollständig flexibel zu machen, was den Aufbau echter IP-Netzwerke ermöglicht, die eine skalierbare Anzahl von Geräten integrieren können. Im Laufe des Jahres 2022 wird KNX Point API die IPv6-Kommunikation auf Feldebene zwischen Sensoren und Aktoren (Gruppen) unterstützen, sodass Installationen KNX-Daten mit Geräten über Medien wie Thread oder WLAN austauschen können. Mit anderen Worten, neben den bewährten KNX-TP- und RF-Netzwerken können KNX-Anlagen über entsprechende Medienkoppler mit Geräten erweitert werden, die KNX-Daten auch über IPv6-Netzwerke austauschen und zudem von der ETS konfigurierbar und Teil von ETS-Projekten sind.

Neue Geschäftsmöglichkeiten

Wenn alle oben genannten Möglichkeiten, wie KNX classic, KNX net/IP, KNX IoT Third Party API und KNX IoT Point API, mit der Semantik des KNX-Informationsmodells kombiniert werden, ergibt sich ein Netzwerk mit grenzenlosen Möglichkeiten, das es KNX-Systemen erlaubt, problemlos mit anderen Welten zu interagieren und so viele neue Geschäftsmöglichkeiten zu eröffnen.

Daher fördert die KNX Association Dienstleistungen mit KNX, sodass Fachleute ihr Portfolio um neue Dienstleistungen erweitern können und Endkunden alle ihre Bedürfnisse in das gesamte Projekt integriert sehen werden. Zu diesen Diensten von Drittanbietern gehören beispielsweise die automatische Benachrichtigung externer Pflege- oder Wartungsdienste, das Energiemanagement, indem es dem lokalen Stromerzeugungssystem des Kunden ermöglicht wird, mit seinem regionalen Energieversorger zu kommunizieren, oder die Anbindung an meteorologische Dienste zur Optimierung von Komfort und Effizienz.

Implementierung bis heute

KNX over IP findet bereits statt. Es gibt eine Reihe von KNX-IP-Produkten und Lösungen, von IP-Schnittstellen, Routern und Servern bis hin zu Sprachassistenten und Visualisierungssystemen. Außerdem gibt es zahlreiche Projekte, sowohl im Wohnbereich als auch im öffentlichen/gewerblichen Bereich, bei denen IP als Transportmittel eingesetzt wird.

Wie die obigen Ausführungen unterstreichen: KNX schläft nie und gewährleistet zu jeder Zeit volle Rückwärtskompatibilität mit jeder Erweiterung des Systems. Mit KNX sind Sie geschützt UND bereit für die Zukunft.