[Firmware] OpenKNX-VirtualPresence release (VPM)

[mumpf]

Ab sofort gibt es die Produktinformation für das VPM-Modul in unserem OpenKNX-Wiki: https://github.com/OpenKNX/OpenKNX/w...C3%A4senzmodul

Ich werde weiterhin neue Releases im 2. Post auflisten.

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Bisherige Produktbeschreibung VPM:

Ich habe soeben die nächste OpenKNX-Firmware freigeben und möchte sie euch hiermit vorstellen.

Angeregt durch die ausgesprochen schlechte KNX-Applikaiton vom True Presence (TP) ist schon vor 2 Jahren die Idee bei mir entstanden, einen Virtuellen PM (VPM) zu machen, also ein KNX-Gerät, dass die Bewegungs- und Präsenzsignale von einem TP bekommt und sich dann wie ein "richtiger" PM verhält und den Applikationsteil vom TP ersetzt.

Nachdem ich dann willisurf (Bernhard) kennen gelernt habe und er mich dann nochmal für die Idee begeistern konnte, fingen wir vor etwas mehr als einem Jahr an, dieses Vorhaben zu realisieren. Nach 96 ETS-Applikationsversionen und weit über 200 Firmware-Versionen während der Entwicklung/Test ist eine Applikation herausgekommen, für die ich inzwischen folgende Einsatzgebiete sehe:

• VPM als Ersatz-Applikation für den TP (klar, das war auch die Initial-Idee)
• VPM als Applikation für 230V-Bewegungsmelder, die nur über einen Binäreingang am KNX angeschlossen sind (z.B Außenbeleuchtung)
• VPM als eine frische/neue Applikation für existierende ältere PM bzw. BWM, die mit ihrer eigenen Applikation nur die Grundbedürfnisse abdecken können und für die man neuere/modernere Funktionen erhalten möchte, ohne sich neue Hardware kaufen zu müssen
• PM-Applikaiton für unseren OpenKNX-RealPresence (nicht virtuell). Es hat inzwischen eine PM-Hardware-Eigenentwicklung vom OpenKNX-Projekt begonnen, die es auch ernöglicht, Präsenz ohne Bewegung festzustellen (Hardware ist noch im Beta-Test und noch nicht für alle Verfügbar)

Die VPM-Applikaiton läuft "Out-of-the-Box" auf der Hardware beschrieben im OpenKNX-Wiki/PiPico-BCU-Connector oder auf dem Sensormodul von Masifi (http://www.smart-mf.de). Der RealPresence wird in einem eigenen Hardware-Thread besprochen.

Diese Präsenzmelder-Applikation implementiert folgende Funktionen:

• "Klassischer Präsenzmelder" mit
  • schalten bei Bewegung
  • ausschalten nach einer gewissen Nachlaufzeit
  • Helligkeitsgesteuert oder Helligkeitsunabhängig
  • 2 Ausgängen pro Kanal mit unterschiedlichen DPT
  • Halb- oder Vollautomat
  • Durchgangsraum, einschalten erst nach einiger Zeit
• Virtueller PM: Verwendbar mit einem oder mehreren (beliebig vielen) Slaves
  • VPM ist dann Master für alle Slaves
  • Das Präsenz-Signal kann schaltend oder triggernd sein
  • Helligkeit kann vom gleichen Slave kommen oder von irgendeinem anderen Helligkeitssensor
  • Falls die externe Quelle getrennt Bewegungs- und Präsenzinformationen liefern kann, wird das in dafür geeigneten Funktionen berücksichtigt.
• Tagesphasen
  • Es wird nicht nur Tag/Nacht, sondern es werden bis zu 4 Tagesphasen unterstützt (Morgens, Tag, Abend, Nacht)
  • Tagesphasen können beliebig benannt werden und haben keine vorgegebene Bedeutung
  • Jede Tagesphase unterstützt eigene Nachlaufzeiten, Helligkeiten, Kurzzeitpräsenz
  • Falls mehr als 4 Tagesphasen benötigt werden, kann man das durch zusammenschalten von Kanälen erreichen
• Innovative Adaptive Ausschaltschwelle über Helligkeit
  • Erlaubt absolute oder relative Helligkeitsschwellen
  • Abschaltung bei externen Lichteinflüssen
  • Beachtet mehrere Lichtkanäle pro Raum
• Automatik- und Manuell- und Sperrmodus
  • Der Moduswechsel ist über Ein- und Zweitastenbedienung vorgesehen
  • Der Moduswechsel kann auch über Szenen vorgenommen werden
  • Einstellbare Rückfallzeiten für Manuell- oder Sperrmodus
• Innovative "Raum verlassen"-Funktion
  • Erlaubt dem Melder die Unterscheidung zwischen "Licht aus und im Raum bleiben" und "Licht aus und Raum verlassen".
  • Schaltet damit das Licht genau dann erneut ein, wenn man es benötigt
• Viele Parameter über GA modifizierbar
  • aktuelle Helligkeitsschwelle
  • aktuelle Nachlaufzeit
  • aktuelle Tagesphase
  • Sensibilität des HF-Sensors
  • Szenario für HF-Sensor
• Erweiterte Steuerungsmöglichkeiten
  • alle Melderfunktionen sind über Szenen steuerbar
  • Jeder Eingang (frei wählbar) kann bei Busspannungswiederkehr Werte lesen
  • KO können auch intern verknüpft werden (Interne KO) und so die Buslast vermindern
• Logikmodul mit vielen weiteren Funktionen
  • mit dem integrierten Logikmodul können weitere Funktionen in den PM integriert werden
  • Interne KO können auch zwischen PM und Logik verwendet werden

Es gibt noch sehr viele Sachen, die in einer sochen Übersicht nicht genannt werden können, deswegen gibt es eine ausführliche Applikationsbeschreibung, in der neben den detaillierten Beschreibungen der Einzelfunktionen auch noch viele Hintergrundinformationen und Erklärungen zu den einzelnen im Haus auftretenden präsenzbezogenen Szenarien enthalten sind. In Zukunft wird es auch noch Paratrisierungsbeispiele in der Applikationsbeschreibung geben, sobald hier im Thread genügend Beispiele von den Usern vorgestellt worden sind .

Die Applikation bietet 20 VPM-Kanäle und 30 Logikkanäle, letztere aus dem schon bekannten OpenKNX-Logikmodul mit dessen Funktionsumfang. Die 20 VPM-Kanäle können für bis zu 20 phylikalische PM genutzt werden, um so eine bessere, flexiblere und modernere PM-Applikation zu erhalten. Natürlich kann damit auch 1 PM mit 20 Kanälen erzeugt werden oder beliebige Kombinationen dieser Werte.

Diese Firmware läuft bei mir produktiv seit ca. 6 Wochen (hier schon auf dem zukünftigen RealPresence und auf einem Sensormodul von Masifi), bei willisurf seit ca. 6 Monaten in Verbindung mit PIR- und TP-Meldern. Sie ist vielfach getestet und sehr stabil, deswegen hat sie auch keinen Beta-Status mehr.

Wie immer ist das Gerät über die ETS parametrierbar, die zugehörige Applikationsbeschreibung findet sich hier: Applikationsbeschreibung Praesenz.md

Das aktuellste Installationspaket: https://github.com/OpenKNX/OAM-PresenceModule/releases

Ich möchte mich hier auch noch bei den anderen OpenKNX-Mitgliedern bedanken, vor allem bei Masifi für seine Unterstützung bei der Hardware, willisurf für die intensiven Feature-Diskussionen und ausführlichen Tests, bei für den PiPico-BCU-Connector, bei thewhobox für sein Wissen über die ETS und die knxprod und natürlich bei thesing, ohne dessen knx-Stack das alles nicht möglich wäre.

Viel Spaß mit dem Release und mit der Firmware,
Gruß, Waldemar

[mumpf]

12.12.2024: Release 3.6.2 ist nur Verfügbar. Bitte macht ein Update, falls ihr 3.5 verwendet. Details finden sich hier.

02.12.2024: Release 3.5 ist nun verfügbar, Details finden sich hier.

25.07.2024: Kleines Korrekturrelease 3.2 ist nun verfügbar, bitte die Anmerkungen hier lesen: https://knx-user-forum.de/forum/proj...77#post1968877

18.07.2024: Das Update auf die Version 3.1 ist verfügbar, weitere Details findet ihr hier: https://knx-user-forum.de/forum/proj...29#post1967429

05.09.2023: Das Update auf die Version 1.11.3 ist verfügbar, beschrieben in unserem OpenKNX-Wiki: https://github.com/OpenKNX/OpenKNX/w...C3%A4senzmodul
Anmerkung zu diesem Release: Es gab zwar nicht sehr viele neue Features, aber einige Änderungen am KNX-Stack, die für eine deutlich stabilere Funktion sorgen, speziell bei Telegramm-Bursts, also kurzfristig hohen Buslasten.

23.12.2022: Das Update auf die Version 1.5.3 ist verfügbar, beschrieben in https://knx-user-forum.de/forum/proj...74#post1829574

Das Update auf die Version 1.4, beschrieben in https://knx-user-forum.de/forum/proj...68#post1822368, ist ab sofort verfügbar.

Ab sofort gibt es die Version 1.1.3, wie beschrieben in (https://knx-user-forum.de/forum/proj...e8#post1815434).

[traxanos]

Mega jetzt muss ich nur noch auf die HW Lieferung warten Aber gehört das nicht auch ins LogicModul? Oder brauchen wir später eine Hardware wo Slots für verschiedene Firmwares/Tools installiert werden können

[Ing-Dom]

Aber gehört das nicht auch ins LogicModul?

"Das" Logikmodul ist eine OpenKNX-FW mit Logikkanälen.
Das VPMmodule ist eine OpenKNX-FW mit Logik- und VPM-Kanälen. (nur nicht so viele). Du bekommst das Logikmodul also gleich mit dazu.

Das ist eines der Grundkonzepte von OpenKNX, dass wir wiederverwendbare Module erstellen, die dann einfach in neue Geräte / Firmwaren integriert werden können.

[traxanos]

Ja das hatte ich schon so verstanden. Aber warum kommt es nicht mit in das LogicModul mit rein, vermutlich wegen Limitierungen. Und jetzt stelle ich mir vor, so eine LogicModul im Hutschienengehäuse mit mehreren LogicEngines (Slots) vor So kam ich auf die Idee, die aber schon mehr als Spaß gemeint war, aber auch garnicht so abwägig ist wie ich finde

[jcd]

Als jemand der bisher nur wenige Ready-to-use Bausätze von ELV zusammengebaut, mal ein paar Kabel gelötet hat und raspy nur vom Hörensagen kennt: Was muss man alles kaufen und machen, wenn man bei Null startet?

[Ing-Dom]

Aber warum kommt es nicht mit in das LogicModul mit rein, vermutlich wegen Limitierungen.

Ich verstehe nicht genau was du meinst, wo ist der Unterschied zwischen einem Logikmodul mit Logik-Kanälen und VPM-Kanälen und einem VPM-Modul mit Logik-Kanälen und VPM-Kanälen ?

Genau, gar keiner !
Oder geht es dir um die Anzahl der Logikkanäle?

Warum das VPM "nur" 30 Logikkanäle hat, weiß ich nicht. Evtl. weil es auf dem SAMD lauffähig sein soll?
Auf dem RP2040 sollte mehr möglich sein.
Aber dazu soll mumpf was sagen.

Und jetzt stelle ich mir vor, so eine LogicModul im Hutschienengehäuse mit mehreren LogicEngines (Slots) vor

Was meinst du mit Slots ? Hardware oder Firmware?

Was muss man alles kaufen und machen, wenn man bei Null startet?

Was willst du machen? Ein VPM Modul bauen?

[Crashman]

Danke für eure Mühe! Ich sehe schon, dass ihr noch am Anfang steht, deshalb das gut gemeinte Feedback: Neben aller Beschreibung wäre eine Art Tutorial/HowTo --> welche Komponenten brauche ich und wie baue ich sie ein - sehr hilfreich.

So wie ich es verstanden habe kommen gibt es mindestens zwei Szenarien:

--> VPM Modul = RaspBerry PI + Zusatzmodul an KNX angeschlossen (zusätzliches KNX gerät, welches die vorhandenen PM koordiniert)
--> RealPresence Sensor, welcher die VPM Funktionalität in einem Gerät inkludiert



Da mich mein TP jetzt auch ein wenig nervt, ist die Bereitschaft mal was auszuprobieren definitiv da :-) Ich finde Szenario 2 als Ersatz des TP ganz interessant, dazu ist die Info-Lage noch etwas dürftig ;-)

[traxanos]

Ich verstehe nicht genau was du meinst, wo ist der Unterschied zwischen einem Logikmodul mit Logik-Kanälen und VPM-Kanälen und einem VPM-Modul mit Logik-Kanälen und VPM-Kanälen ?

Ich hab mir als Leihe nur gefragt warum macht man sich den Aufwand und baut 2 Firmwares statt eine. Ist ja nur doppelte Arbeit. Wenn es Identisch wäre, wäre es doch nur eine neues Release der Logicfirmware.

[jcd]

Was willst du machen? Ein VPM Modul bauen?

Ja, wenn’s nicht zu kompliziert ist
Ich hab 4 unterschiedliche PM-Typen und die Applikationen sind nicht immer gut und sehr verschieden.

[traxanos]

Ja genau das sehe ich auch so. Und ich hoffe sogar folgendes Feature richtig verstanden zu haben:

Das Präsenz-Signal kann schaltend oder triggernd sein

Sprich jeder Status eines PM/BM wird einzelnd erfasst und gilt als aktiv bis dieser eine aus sendet?
Gerade das MDT Feature mit "verkürzter Nachlaufzeit" bei Master/Slave ist nicht wirklich machbar. Und das müsste bei einem schaltenden Signal endlich machbar sein.

[Ing-Dom]

was sofort verfügbar wäre ein Gerät auf Basis der PiPico BCU Connector

BCU und Adapter-PCB bekommst du von mir, Gehäuse wäre selbst zu drucken und den PiPico und ein paar Kleinteile (Wago Klemmen und Lötpins, Buttons, LED und ein paar Rs und Cs) selbst zu besorgen. Ist noch relativ kompliziert aber ich arbeite an einem Komplett-Bausatz...

[crewo]

Vielen Dank an alle Beteiligten, da steckt sicher unfassbar viel Zeit drin!

Wenn ich die Beschreibung so durchlese frage ich mich schon, warum hier Hauptberufliche KNX Produktentwickler nicht ebenfalls darauf kommen, mal so eine gelungene Featurezusammenfassung auf die Beine zu stellen.

So, und wo und wie kann ich jetzt die Hatdware bestellen? Brauche ich ein KNX Sensormodul von Smart-MF?

[gbglace]

Ja ich beobachte das ja bisher auch nur indirekt über die Gespräche auf den Stammtischen. Ich bin schon recht gut überzeugt ein oder zwei solcher VPM Geräte zu benötigen. Mein gesteigertes Interesse geht da dann auch eher auf das 2TE Modul/Bausatz für den REG Einsatz.

Da gibt es hier doch auch einen Zhread wenn ich mich grob erinnere.

[mumpf]

Dann versuche ich mal ein paar Klarheiten zu beseitigen .

Warum das VPM "nur" 30 Logikkanäle hat, weiß ich nicht. Evtl. weil es auf dem SAMD lauffähig sein soll?

Ich habe nur das freigegeben, was ich (und auch willisurf) über längere Zeit getestet habe. Und das ist die Kombi 20 / 30. Und ja, der Test war auch auf einem SAMD und der bietet einfach keine weiteren Kapazitäten.

Größere Kanalanzahlen werden noch getestet, aber die werden nur auf dem RP2040 laufen. Das erfordert aber eine Erweiterung für die Produktion der ETS-Applikationen, denn auch wenn wir derzeit für mehrere Prozessoren bauen können, es gibt nur eine ETS-Applikaiton für alle.

Und einfach die Kanalanzahl hochzuschrauben reicht manchmal nicht. Ich glaube auch, man wird das Scheduling anpassen müssen, also wann welche Komponente Rechenzeit bekommt.

Langer Rede kurzer Sinn: Mehr Kanäle - dann nur für den RP2040 - kommen später und müssen vorher umgeschrieben und getestet werden.

Ich hab mir als Leihe nur gefragt warum macht man sich den Aufwand und baut 2 Firmwares statt eine.

Kann man so sehen. Ich sehe aber auch solche Aspekte wie Kapselung/Modularisierung, Dokumentation, Supportability und Wiederverwendbarkeit, die eine Rolle spielen. Ich kann Funktionalitäten klar beschreiben, ich kann Fehler besser eingrenzen und ich kann neue Funktionen klar zuordnen.

Wenn eine Firmware eine Mixtur von verschiedensten Funktionalitäten ohne klares Layering ist, dann gibt es auch ganz schnell Leute, die sagen, dass der PM doch bitte mal eine Einschaltverzögerung von x Sekunden bekommen soll, kann ja die Logik auch. So weit will ich das aber gar nicht kommen lassen. Hier gibt es für mich eine klare Line. Der PM schaltet, wenn auch noch eine Einschaltverzögerung gewünscht wird, nutzt man einen Logikkanal, der dies realisiert. Und als Service bietet das Modul interne Verknüpfungen an, um den PM-Ausgang mit dem Logik-Eingang zu verbinden, dann spart man sich die Kommunikation auf dem Bus.

--> VPM Modul = RaspBerry PI + Zusatzmodul an KNX angeschlossen (zusätzliches KNX gerät, welches die vorhandenen PM koordiniert)

Kein Raspberry PI, also nicht der Kleinplatinenrechner, der unter dem Namen bekannt ist, sondern der Raspbary Pi Pico, also der neu erschienene Microcontroller von der Raspberry Foundation.

Du hast also nur ein KNX-Gerät, das kann der PiPico-BCU-Connector von Ing-Dom sein
PiPico_BCU_Connector_V00.01_soldered.jpg
oder das Sensormodul von Masifi
Sensormodul.png

oder der fertige RealPresence von Masifi
RealPresence.png
und dieses Gerät funktioniert als VPM mit 20 PM-Kanälen. Beim RealPresence kann man noch zuätzlich auswählen, dass das Präsenz-, Bewegungs- oder Hellikgeitssignal direkt von der Platine und nicht über den Bus kommt.

Ich finde Szenario 2 als Ersatz des TP ganz interessant, dazu ist die Info-Lage noch etwas dürftig ;-)

Ja, der ist eben noch nicht fertig (und sicher auch die teuerste Variante). Ich habe aber beschlossen, die Firmware als VPM bereits freizugeben, weil sie auch ohne eine PM-Hardware sehr gut funktioniert. Und ob der RealPresence ein Ersatz für den TP sein kann, muss jeder selber entscheiden. Wenn sich der TP bei Dir nicht aufhängt (was ich logischerweise nicht durch eine externe Firmware beeinflussen kann), ist der VPM als Ergänzung zum TP eine prima Sache.
Ich denke hier wird auch noch willisurf einiges von seinen Erfahrungen mit dem TP im Zusammenspiel zum VPM einbringen, er war bisher sehr zufrieden .

Ich hab 4 unterschiedliche PM-Typen und die Applikationen sind nicht immer gut und sehr verschieden.

Ist auf jeden Fall eines meiner angedachten und persönlich genutzten Szenarien: Ich lasse mir von den PM nur noch "dumme" Signale schicken und habe eine gleichartige VPM Applikation für alle Räume.

Sprich jeder Status eines PM/BM wird einzelnd erfasst und gilt als aktiv bis dieser eine aus sendet?

Ja, man kann sogar noch zwischen Bewegung und Präsenz unterscheiden (muss dann allerdings alle Slaves in der Logik "verODERn").

da steckt sicher unfassbar viel Zeit drin!

Wie schon oben erwähnt: 96 ETS-Versionen, über 200 Firmware-Versionen und über 1 Jahr Brainstorming-, Entwicklungs- und Dokumentationszeit. Aber sicher ist trotzdem nicht alles perfekt und wir müssen in der Community zusammenarbeiten, um es besser zu machen. Ich hab hier zwar das meiste gemacht, aber ich hätte es ohne andere nicht geschafft!

Um nochmal zu motivieren, warum sicherlich noch Sachen fehlen: Wir sind jetzt seit einem Jahr "drin", ich weiß teilweise gar nicht, was nicht klar ist, denn mir IST alles klar. Und ich kann nicht alles vorweg aufschreiben. Aber ich/wir können Informationen sammeln und hier im Forum und im OpenKNX-Wiki wieder zur Verfügung stellen und so die Doku verbessern und an Beispielen arbeiten.

Soviel erstmal von meiner Seite,
Gruß, Waldemar