KNX-RF - max. Hops\Routing

[EtiYeti]

Hallo zusammen,

ich schreibe meine Bachelorthesis über Smart-Home und vergleiche Funkstandards wie EnOcean, KNX-RF, Z-Wave usw.
Bin aktuell bei KNX-RF und finde die verfügbaren Informationen sehr dürftig. Zwar ist der Standard offen, aber das trotzdem 1000€ bei KNX verlangt wird bzw. um die 150€ pro Normungsdokument (z.B. ISO) finde ich für ein digitales Dokument eine Frechheit. Bücher sind zwar ein paar verfügbar, aber so alt, dass sie z.B. die Erweiterungen Multi nicht behandeln.

Daher meine Frage an die Experten hier, ob und wo Quellen zu folgenden Fragen verfügbar sind. Oder erst einmal Antworten würden ja auch reichen

1. Wie viele Hops \Re-Transmitter dürfen beim originären KNX-RF und Multi eingesetzt werden? Habe eine Quelle die besagt, dass bei RF Multi maximal 3 Re-Transmitter erlaubt sind (Link). Daher gehe ich mal davon aus das bei der ursprünglichen Variante nur einer erlaubt ist?!

2. Zur Adressierung bzw. Routing. Habe verstanden, dass es im Gegensatz zu z.B. Z-Wave kein zentrales Element gibt das das Routing kontrolliert. Die Adressen setzen sich aus einer Gruppen- bzw. Domainteil sowie einem individuellen Teil zusammen. Je nach Zusammensetzung erfolgt eine Kommunikation an alle bzw. einen Teilnehmer (Quelle). Wie erfolgt das Routing? Angenommen Teilnehmer A will Teilnehmer B erreichen und der befindet sich nicht in direkter Nähe (Hop(s) notwendig)? Speichert eine Node alle Adressen von Teilnehmern die sich in ihrer Nähe befinden? Woher weiß er an wen er das Paket weiterleiten muss?

3. Verstehe es so, dass es zumindest mit der Multi Erweiterung eine Art Maschentopologie (bidirektionale Geräte vorausgesetzt) ist?! Beim ursprünglichen Protokoll eine Sterntopologie, da maximal 1 Re-Transmitter?

4. Heartbeat- bzw. Wakeupintervall von batteriebetriebenen Geräten. Andere Normen wie z.B. ZigBee geben Empfehlungen aus. Für Alarmsensoren z.B. 1 Sekunde und für Temperaturfühler 7,5 Sekunden. Daraus resultieren dann geschätzte Batterielaufzeiten. Gibt es solche Empfehlungen auch für KNX-RF?


Schon mal vorab Danke. Hoffe jemand hat die eine oder andere Antwort.


Gruß Etienne

[MarkusS]

Für eine Hochschule ist es normalerweise kein Problem, von der KNX Association den Standard (und noch eine Menge Zeug mehr) für ein jährliches Trinkgeld zu kriegen Joining - KNX Association [Official website]

[EtiYeti]

Hi Markus,

hat meine leider nicht.... gerade nochmal gecheckt.

[Gaston]

Also, ohne die Spezifikationen wirst Du nicht weit kommen. Da sind gravierende Fehler in der Arbeit vorprogrammiert den die KNX/RF Modi sind alles andere als trivial.

Ich beantworte die fragen mal aus dem Kopf. Ich kann damit nicht für die 100%ige Richtigkeit garantieren, aber was sicher ist ist dass diese Antworten nicht komplett sein werden, da Ihc hier kein Buch schreibe.

1. Wie viele Hops \Re-Transmitter dürfen beim originären KNX-RF und Multi eingesetzt werden? Habe eine Quelle die besagt, dass bei RF Multi maximal 3 Re-Transmitter erlaubt sind (Link). Daher gehe ich mal davon aus das bei der ursprünglichen Variante nur einer erlaubt ist?!

Auch das hängt vom Modus ab. Bei den "neuen" Bi-Bat und KNX/RF Ready Modi sind es maximal 6. Est ist aber auch vorgesehen dass Repeater einen Parameter haben können um diesen Wert zu veringern.

2. Zur Adressierung bzw. Routing. Habe verstanden, dass es im Gegensatz zu z.B. Z-Wave kein zentrales Element gibt das das Routing kontrolliert. Die Adressen setzen sich aus einer Gruppen- bzw. Domainteil sowie einem individuellen Teil zusammen. Je nach Zusammensetzung erfolgt eine Kommunikation an alle bzw. einen Teilnehmer (Quelle). Wie erfolgt das Routing? Angenommen Teilnehmer A will Teilnehmer B erreichen und der befindet sich nicht in direkter Nähe (Hop(s) notwendig)? Speichert eine Node alle Adressen von Teilnehmern die sich in ihrer Nähe befinden? Woher weiß er an wen er das Paket weiterleiten muss?

KNX/RF bindet sich in die normale KNX/TP Topologie ein. Routing wird über einen KNX/RF Koppler in das TP System gemacht. Ein direktes Routing ist meines Wissens nicht vorgesehen. Allerdings sehe Ich auch nichts das dagegen spricht dass es einen RF-RF Kopler geben könnte der sich nach den Spezifikationen verhält also eine eigne Domaine zwischen den Kopplern hat. Nur Spezifiziert ist es nicht.

Wo welches Gerät steht wird nicht dynamisch erkannt sondern über die "Domain" Adresse.

3. Verstehe es so, dass es zumindest mit der Multi Erweiterung eine Art Maschentopologie (bidirektionale Geräte vorausgesetzt) ist?! Beim ursprünglichen Protokoll eine Sterntopologie, da maximal 1 Re-Transmitter?

Ist mir nicht bekannt.

4. Heartbeat- bzw. Wakeupintervall von batteriebetriebenen Geräten. Andere Normen wie z.B. ZigBee geben Empfehlungen aus. Für Alarmsensoren z.B. 1 Sekunde und für Temperaturfühler 7,5 Sekunden. Daraus resultieren dann geschätzte Batterielaufzeiten. Gibt es solche Empfehlungen auch für KNX-RF?

Da gibt es nicht nur eine Empfehlung sondern genaue Spezifikationen. Die einzelnen Modi basieren daruf. So wird in einem Modus ein peamble geschickt der so lange ist dass sicher gestellt ist dass jedes gerät in dieser zeit einmal kurz lauscht. Sprich, das Interval muss kürzer als der Pramble sein. Beim Bi-Bat Modus sind die Zeiten gar synchronisiert.

Gruss,
Gaston

[EtiYeti]

Hallo Garston,

erstmal vielen Dank für deine Antwort.

Hab bezüglich des Routings noch eine Frage. Evtl habe ich mich auch falsch asugedrückt. Du schreibst von einem Koppler der ein kabelgebundes Medium einbindet.
Ich gehe davon aus das ich ausschließlich funkbasierte Komponenten habe. Daher war meine Frage wie ein Paket bei z.B. den 6 Repeatern den richtigen Empfänger erreicht. Sendet ein Repeater an den nächsten Repeater wenn die Adresse sich nicht in seiner Funkreichweite befindet?

Gruß
Etienne

[Gaston]

Hallo Garston,

erstmal vielen Dank für deine Antwort.

Hab bezüglich des Routings noch eine Frage. Evtl habe ich mich auch falsch asugedrückt. Du schreibst von einem Koppler der ein kabelgebundes Medium einbindet.
Ich gehe davon aus das ich ausschließlich funkbasierte Komponenten habe. Daher war meine Frage wie ein Paket bei z.B. den 6 Repeatern den richtigen Empfänger erreicht. Sendet ein Repeater an den nächsten Repeater wenn die Adresse sich nicht in seiner Funkreichweite befindet?

Gruß
Etienne

Hi Etienne,

"Repeater" und "Routing" schliessen sich ja gegenseitig aus. Repeater sind dumme Geräte und die machen genau das was Du hier beschreibst, er schickt telegramme weiter ohne jegliche Intelligenz. "Routing", sprich ein intelligenteres Switching, geht soweit Ich weis nur übers Kabel. Im Prinzip so wie beim WLAN.

Grusser,
Gaston

[swiss]

Ich bin leide nicht ganz so in die Materie vertieft wie Gaston aber bei KNX ist es grundsätzlich so, dass ein Telegramm innerhalb einer Linie immer an Alle gesendet wird. Der oder die Teilnehmer die ein Telegramm betrifft, quittieren den Empfand die anderen verhalten sich in dieser Zeit still.

So läuft das auch auf einer Funklinie... (Zugehörigkeit über die Domainadresse)

Wenn du also Repeater hast, so werden die sämtliche Funktelegramme weiterleiten egal ob sich der "Empfänger*" gleich neben dem Sender befindet oder nicht.

* Empfänger ist eigentlich nicht ganz korrekt denn KNX Telegramme werden (Ausser bei der Programmierung) nicht an einen bestimmten Empfänger adressiert sondern quasi als Broadcast gesendet. Die "Zuhöhrer" entscheiden dann selber ob die Information für sie von Bedeutung ist oder nicht. Empfängt einer der Zuhöhrer ein Telegramm dass ihn betrifft, so bestätigt er dessen Empfang. Dabei ist das NACK dominant gegenüber dem ACK. Hast du also 5 Geräte die auf ein Telegramm reagieren und einer davon stellt einen Empfangsfehler fest, so hast du 4xACK und 1xNACK was dazu führt dass das Telegramm vom Sender wiederholt wird.

Aus diesem Grund weiss der KNX BUS auch nicht genau wo innerhalb einer Linie sich Geräte befinden für die ein Telegramm von Bedeutung ist.

EDIT: Huch ich war zu langsam... Ja KNX-RF Routing (also von einer Linie in eine andere) funktioniert derzeit nur über Kabel als "Backbone"

[EtiYeti]

Ah okay, logisch Manchmal sieht man den Wald vor lauter Bäumen nicht. Folglich findet innerhalb der Funknetzes kein Routing im eigentlichen Sinne statt. Die Repeater leiten die Pakete einfach weiterund der entsprechende Empfänger wertet die Daten aus.
Das heißt doch aber auch das die Repeater schnell an die Grenzen des DutyCycle von max 1% bzw. 3,6Sekunden pro Stunde stoßen...

Aber generell erstmal verstanden. Vielen Dank!

[EtiYeti]

Hallo swiss,

danke für deine Ergänzung.
Das heißt, eine Funknetz entspricht einer Linie (256 Teilnehmer), da ich ja bei RF auch nur 2 Byte für die physikalische Adresse zur Verfügung habe. Sollen mehr Geräte adressierte werden ist ein Koppler notwendig, der dann auch das Routing zwischen den beiden Funknetzen übernimmt. Korrekt?

Gruß

[swiss]

Richtig.

Die neue Generation KNX-RF+ funktioniert im grunde genommen gleich wie die KNX Kabellösung. Alle Geräte einer Linie können direkt mit einander kommunizieren (immer nur einer auf einmal) wenn du mehr als 255 Adressen benötigst, muss du eine neue Linie eröffnen. Der Eingang jeder Linie bildet der Koppler und bekommt daher immer die 0 als Physikalische Adresse. Also für Linie 1.1 hat der Koppler immer 1.1.0

Wenn dir bei Funk 255 Adressen nicht reichen führt derzeit kein Weg am Kabel vorbei. Du setzt dann einfach 2 Funkkoppler (z.B. 1.1.0 und 1.2.0) ein und verbindest die mit deinem KNX Kabel. Damit können die Funkkomponenten aus der Linie 1.1 mit den Geräten auf der Linie 1.2 kommunizieren

[EtiYeti]

Super vielen Dank. Hat mir sehr geholfen!

[Gaston]

Richtig.
Die neue Generation KNX-RF+ funktioniert im grunde genommen gleich wie die KNX Kabellösung.

Vorsicht bei Aussagen wie "Neue Generation", wird beim lesen oft gleichgestellt mit: neu & besser. KNX/RF+ im System Mode was dem KNX/TP Kabel auf Funk entspricht ist nur eine banalisierung des KNX/RF und nicht für Batteriegetriebene Empfänger geeignet.

Gruss,
Gaston

[Klaus Gütter]

Hallo Gaston,

ist nur eine banalisierung des KNX/RF und nicht für Batteriegetriebene Empfänger geeignet.

Ich verstehe, was du meinst, aber ganz richtig ist das nicht. Rein unidirektionale Geräte werden nicht unterstützt, jedoch "semi-direktionale" (bidirektional nur zur Konfigurationszeit, unidirektional zur Laufzeit). Das ist durchaus noch batteriebetrieben machbar.

Gruß, Klaus

[Gaston]

Hallo Gaston,

Ich verstehe, was du meinst, aber ganz richtig ist das nicht. Rein unidirektionale Geräte werden nicht unterstützt, jedoch "semi-direktionale" (bidirektional nur zur Konfigurationszeit, unidirektional zur Laufzeit). Das ist durchaus noch batteriebetrieben machbar.

Gruß, Klaus

Da hast Du natürlich recht. Ich bezog mich mit Empfänger lediglich auf die Funktion, nicht auf die Konfiguration. Das weil es dem OP darum geht ein rein Funkgetriebenes System zu beschreiben.

Gruss,
Gaston

[hjk]

Hallo Gaston,

auf der L&B war bereits eine Fernbedienung mit Batterie zu sehen, ebenso ein Taster der seine Energie beim Drücken erzeugt, im Prinzip wie Enocean, alles mit KNX RF+ oder offiziell KNX RF S-Mode. Batteriebetrieb geht also mit KNX RF+.
Nächstes Jahr kommen Fensterkontakte mit Solarzelle und Taster mit Solarzelle dazu. Die Geräte haben viele Vorteile und lassen sich mit der ETS5 wie TP Geräte parametrieren. Es sind jetzt schon 7 Hersteller bekannt die KNX RF+ Geräte entwickeln bzw. ihre Geräte mit dem S-Mode erweitern.

Gruß
Hans-Joachim