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WG-Multisensoren mit KNX-Interface?

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    [wiregate] WG-Multisensoren mit KNX-Interface?

    Hallo Stefan,

    wäre es denkbar, dass es die Multisensoren mal mit KNX-Schnittstelle gibt? Gibt es dazu vielleicht schon Planungen?

    Die Frage ist eigentlich sehr naheliegend, aber ich erinnere mich nicht, dazu in den letzten Monaten etwas gelesen zu haben.
    Da euer neues WG ja KNX-fähig/ -zertifiziert ist, ist das vielleicht nun naheliegender als früher.

    Grüße, Manuel

    #2
    Hallo Manuel,

    denkbar ist alles. Ich nehme an, dass sich die Frage auf den Multisensor bezieht, mit dem wir bekannt geworden sind, also die ursprüngliche Variante Unterputz, heute als B-Serie (B wie Berker Sensoreinsatz) bezeichnet.

    Du hast insofern recht, unser künftiger WireGate Server New Generation ist KNX zertifiziert und damit haben wir uns auch das entsprechende Know-How erarbeitet. Somit liegt der Gedanke nahe.

    Es gibt eine Reihe von Argumenten, die ich hier gerne darstelle:

    Wir sind weltweit führend im Bereich 1-Wire was Server, Busmaster, Auswahl an Sensoren und (demnächst auch) Aktoren betrifft. Daher steht zunächst unser Focus auf der Weiterentwicklung von multifunktionalen Smarthome-Servern, 1-Wire im Allgemeinen und 1-Wire Sensoren und Aktoren im Besonderen.

    Mit 1-Wire sind wir nun in der vierten Generation und haben alle früheren Probleme durch entsprechende Technik und bessere Beschreibungen im Griff. Man kann das Ergebnis auch im Forum ablesen. Es gibt praktisch keine Meldungen über Probleme mehr. Spätestens mit dem Professional Busmaster bzw. mit dem Koppler 400 für die Besitzer des alten blauen Busmasters wurden die Probleme gelöst. Insofern sauber bei allen Kontakten gearbeitet wird, wird die Installation sehr einfach. Wenn man das mit den Anfängen von 2009 vergleicht, ist das heute schon etwas ganz anderes.

    Mittlerweile beliefern wir die Industrie mit unseren Sensoren für Überwachung, Entwicklung, Forschung. Bei einem großen Papierhersteller läuft eine Brandschutzüberwachung mit fast 500 Sensoren. Wir arbeiten sogar an Konzepten für Baustellenüberwachungen mit tausenden Sensoren in der Baugrube (Überwachung einer Bodenvereisung). Es gibt auch neue Anwendungen im Agrarbereich, ich könnte stundenlang weiter schreiben. Wir sind also auf dem richtigen Weg.

    Entsprechend bringen wir demnächst die ersten Sensoren der Industrial Linie (5. Generation) heraus. Diese werden dermaßen robust ausgestattet sein, dass man diese Sensoren sogar versehentlich an 230 V anschließen könnte ohne dass diese dadurch defekt würden. Im Induktionsfall können diese Sensoren auch noch Überströme bis 20.000 Ampere ableiten könnten (zumindest die Bausteine können das; ob das die dünnen Leitungen schaffen würden ist sicher was anderes, aber zumindest wird es nicht der Sensor sein, der defekt wird).

    Auch soll es - bitte Daumen drücken - bald ein eigenes 1-Wire Kabel mit Long Range Eigenschaften geben (funktioniert auch an anderen 1-Wire Servern), das die Reichweite bzw. Anzahl der Slaves nochmal verbessern dürfte (bitte keine Anfragen, wir teilen mit wann es soweit ist und welche Eigenschaften es haben wird).

    Im Bereich KNX dagegen haben wir 400 andere Hersteller im Mitbewerb und deren etablierten Vertriebskanälen. Das ist eine Herausforderung, der wir uns 2016 sicher nicht mehr stellen werden - außer mit unserer Server Kollektion.


    Betrachten wir die Sache mal hypothetisch: Wo läge der Vorteil eines Multisensors UP in KNX?
    • Energieverbrauch: Eine Ausführung der Multisensoren in KNX würde ca. 0,25 Watt an Strom benötigen. Der 1-Wire Multisensor benötigt nur ca. 0,00175 W (Temperatursensor alleine 0,000005 W). Das mag nicht viel erscheinen, aber bei 100 Sensoren kommt man bei 1-Wire auf Energiekosten von gerade mal einem (1) Euro in zehn Jahren, dagegen bei 100 x KNX auf 1047 EUR in zehn Jahren. Das ist schon eine ordentliche Nummer, wobei 10 Jahre für eine Hausinstallation kurz gegriffen ist. Bei zu erwartenden Kostensteigerungen um 6% pro Jahr wird elektrische Energie in zwanzig bis dreißig Jahren sehr sehr teuer werden. Die 1-Wire Besitzer wird das nicht groß jucken.... aber diejenigen mit Technologien mit einer permanenten Grundlast von ein paar hundert Watt - nur damit alles ausgeschaltet ist - dürften ins Grübeln kommen.
      Damit eignet sich 1-Wire auch hervorragend für Off-Grid-Anwendungen (Messstationen, Berghütte, Wohnmobil, Jacht, Häuser ohne Stromanschluss, Pipelines, Trassen usw.). Der neue Server wird mit einem Zusatzmodul (mit Energiespeicher) auch im Taktbetrieb arbeiten so dass man pro Messperiode (alle 1/4 oder 1/2 Stunde) das gesamte System jeweils nur für drei Minuten einschalten muss. Damit käme es bei vier Messperioden pro Stunde, einem Server und hundert Sensoren / Multi-IO auf eine Energieaufnahme von 0,5 Wh. Dafür reicht eine kleine Solarzelle. Wer bietet weniger?
      Ich denke wir sind uns einig, der Energieverbrauch ist kein Pro-Argument für eine Entwicklung der Multisensoren für KNX.
    • Präzision: Das ist eigentlich das gleiche Thema nur mit einer anderen Betrachtungsweise. Die aufgenommene elektrische Leistung wird komplett in Wärme umgesetzt. Das erhöht die Temperatur in einer Unterputzdose um mehrere Kelvin und versaut die Messung von Temperatur und relativer Luftfeuchte erheblich. In immer gleich warmen Räumen mag man sich mit einem Offset helfen. Aber mal Hand aufs Herz, macht es Sinn, für viel Geld ein System zu entwickeln, von dem man weiß dass es prinzipbedingt durch die eigene Abwärme um mehrere Kelvin und zig Prozent Luftfeuchte daneben liegen wird um es anschließend dem Kunden / Eli / Integrator zu überlassen, einen Korrekturwert manuell anzulegen? Bei gleicher günstiger Bauweise wie bisher - einfach UP im Berker Einsatz - wird das nicht wirklich funktionieren. Dazu muss man schon etwas raus aus der Dose und einen kleinen Aufbau auf der Wand machen um die Abwärme der KNX-Komponenten durch Konvektion wegzubekommen. Ist es schon jemandem aufgefallen, dass die KNX Hersteller nur spärliche Angaben zur Toleranz solcher KNX-Sensoren machen - wenn überhaupt?
      Sofern man auf Präzision der Messungen Wert legt, müsste man die Abwärme in den Griff bekommen. Das wird gut nur mit einem Gehäuseanteil Aufputz funktionieren. Das gibt es bereits und das will nicht jeder von der Optik so haben. Frauen haben Sensoren gerne klein und fast unsichtbar.
      Ich denke auch hier sind wir uns einig, dass KNX wegen der eigenen Abwärme einer präzisen Messung bei kleiner Bauweise entgegen steht. Sensoren müsste man für eine präzise Implementierung in KNX entsprechend absetzen (wenigstens außen am Rand unterhalb der UP-Dose) oder Aufputz unterbringen. Man müsste also für präzise Messungen größer bauen als mit 1-Wire, mehr Luftschlitze, bis einen Zentimeter raus. Kann man machen, ist nur nicht so schlank.
    • Sicherheit: Bei KNX gibt es (abgesehen von BCU-Passwörtern) keine Sicherheit. Der KNX-Bus ist ein Broadcast-Bus bei dem jeder angeschlossene Teilnehmer uneingeschränkte Sendeberechtigung hat. Man stelle sich vor, jeder Radioempfänger wäre ein vollwertiger Rundfunksender und jeder dürfte alles senden.... Grundsätzlich lässt sich jeder gesendete Wert auf dem Bus faken, jeder Aktor kann beliebig angesteuert werden. Zudem kann auch die "Programmierung" und bei manchen Devices sogar die Firmware geändert wenn nicht gar gelöscht werden. Dazu reicht ein Pi, ein TP-UART und ein etwas überarbeiteter eibd / knxd aus nebst Zugang zu einem Buskabel an irgendeiner Stelle. Das Protokoll ist mittlerweile für jedermann zugänglich.
      Wie sieht das mit 1-Wire aus? 1-Wire Devices haben keine Firmware, die Funktion ist fest in Silizium eingegossen und unveränderbar. 1-Wire Devices benötigen auch keine Programmierung / Parametrisierung damit sie wissen was sie machen sollen (also weder Phy. Adressen, noch Firmware noch Parameter / Objekte). Es gibt pro Bus nur einen Sender, das ist der Busmaster. Ein zweiter Sender würde bereits elektrisch kollidieren. 1-Wire Slaves antworten nur nach Aufforderung des Busmaster und nur innerhalb der vom Busmaster vorgegebenen Leseslots. Das lässt sich wegen der elektrischen Signalgebung nur schwer am laufenden Bus faken.
      Manchmal ist Einfachheit ein großer Vorteil. Ich empfinde es in der heutigen Zeit, in der man fast schon bis zur elektronischen Zahnbürste alles regelmäßig flashen muss, durchaus als eine große Erleichterung, dass unsere Sensoren / Aktoren davon völlig frei sind. Diejenigen die schon ein oder mehrmals was Quadra-tisches vom Dach holen mussten für ein Firmware-Update werden die Wartungsfreiheit unsere Wetter-Sensoren zu schätzen wissen.
      Vermutlich werden mir die meisten zustimmen, dass bis zur Verfügbarkeit des Standards KNX Data Security die nicht vorhandene Sicherheit von KNX ebenfalls kein Vorteil ist, der die Entwicklung eines Multisensors für KNX rechtfertigt.
    • Lernaufwand / Einarbeitung: Bei KNX ist der Lernaufwand nicht zu unterschätzen. Durch die Vernetzbarkeit der Linien über Linienverstärker, Linienkoppler und Bereichskoppler sowie Anschluss mit USB-, IP-Schnittstellen und IP-Router gibt es zusammen mit der Spannungsversorgung sieben Systemgeräte die man kennen muss und deren Bedeutung, Einsatz und Adressierung in der Topologie. Das bietet zwar viele Möglichkeiten ist jedoch nicht einfach zu lernen. Wirklich aufwändig wird dann die Programmierung. Jedes Device verfügt heutezutage über mehrere Dutzend Parameter und Objekte und damit hunderte verfügbare Einstellungen. Bei jedem Device natürlich anders. Besonders aufwändige KNX Devices bieten hunderte solcher Parameter und Objekte, beschrieben auf mehreren hundert Seiten. Das ist schon eine Hürde, wenn es mal nur um ein paar einfache Automatisierungen gehen soll. Das will sich nicht jeder antun, nur um das Licht einzuschalten oder ein Ventil zu regeln. Das ist auch der Grund für die Entwicklung von Easy-Mode und anderen einfachen Inbetriebnahmesystemen einzelner Hersteller, weil KNX zwar groß und mächtig, aber diese Vielfalt auch unübersichtlich ist.
      Bei 1-Wire by WireGate mit Plug´n´Play werden die Komponenten einfach nur zusammengesteckt und sind damit bereits in Betrieb genommen. Jedwede Vergabe von Adressen oder Parametrierung entfällt. Es gibt keine komplexen Vernetzungen untereinander sondern einfach nur jeweils Bus für Bus. Das einzige Systemgerät ist der Busmaster. Das ist extrem einfach und übersichtlich und läuft deshalb binnen Minuten.
      Logiken, Aufzeichnungen wird man mit dem WireGate Server New Generation sehr einfach mit dem Simple Logic Editor konfigurieren. Es braucht dafür kein spezielles Programm oder Betriebssystem Ein einfacher Browser in einem beliebigen Device genügt. Ein paar Klicks und man hat auf sehr einfache Weise Automatisierungen / Werteaufzeichnungen / Weiterleitungen zu anderen Bussystemen angelegt. Einfacher geht das nicht. Die Einarbeitung in das Thema ist eine Sache von vielleicht zwei bis vier Stunden. Wenn man das Planungshandbuch gelesen hat, weiß man Bescheid.
      Auch hier werden die meisten zustimmen, das Plug´n´Play und Logic-by-Klick aus jedem Browser an Einfachheit nicht mehr zu schlagen ist. Demgegenüber hat ein KNX System bei der Inbetriebnahme einen bedeutend höheren Aufwand. Also auch aus dieser Sicht für KNX kein Vorteil (wir kommen aber noch dazu).
    • Kosten: Da wird es auch nicht einfach. KNX-Produkte sind wegen der guten Technik und dem leistungsfähigen aber aufwändigem Protokoll deutlich teurer in der Entwicklung. Ich schätze um den Faktor fünf bis zehn. Das schlägt sich auch im Preis nieder, insbesondere bei spezielleren Produkten mit geringeren Stückzahlen. Je spezieller das Produkt, je seltener verkauft, desto mehr schlagen die hohen Entwicklungskosten durch. Prinzipiell gilt das zwar auch für 1-Wire, allerdings sind die umzulegenden Entwicklungskosten sehr viel kleiner und das Businterface kostet auch nur etwa ein viertel der von KNX (bei unserer sehr aufwändigen Ausführung in der Professional Serie). Wenn ich mir überlege, welche Vielfalt und Ausführungen wir an 1-Wire Sensoren haben, dann meine ich, das war nur möglich, weil die Entwicklungskosten noch überschaubar sind.
      Ich denke, es dürfte schon eine Herausforderung sein, einen KNX Multisensor bei gleicher Präzision zu bauen der wenigstens nur das Doppelte des 1-Wire Sensors kostet - von den oben geschilderten Wärmeproblemen ganz abgesehen.
    • Baugröße: Wer unsere Produkte kennt, der weiß, dass wir sehr klein bauen können. Wir arbeiten derzeit an Sensoren und IO-Module bei denen die Platine so groß wie ein Fingernagel ist - vom kleinen Finger (< 80 mm2). Mit 10 bis 15 Bauteilen drauf. Die geringe Energieaufnahme ermöglicht die Verwendbarkeit kleinster Bauteile. Beim KNX-Modul ist schon der Glättungskondensator so groß wie das ganze 1-Wire Modul. Jürgen hat es vorgestern auf Facebook bei der C-Serie so treffend kommentiert: "
      In einer Unterputzdose ist viel Platz, da könnte man den KNX schon unterbringen, abgesehen von den anderen Problemen.
    • Zertifizierung: Das ist einer der größten Vorteile von KNX. Die einzelnen Komponente, egal von welchem Hersteller funktionieren sehr gut. Dafür sorgen viele Zertifizierungen, es sind mindestens vier: Die Baugruppe selbst muss allen CE-Vorschriften entsprechen, gilt allerdings auch für jedes andere Gerät, fast egal welcher Technologie. Dann muss das Unternehmen nach ISO 9001 zertifiziert sein, das ist schon eine Aufgabe. Dann muss der KNX-Stack grundsätzlich zertifiziert sein und dazu noch die jeweilige Applikation. Das wird bei unabhängigen Labors gemacht, das führt durchaus zu guter Qualität. Der Nachteil sind Kosten dafür, das wird auf den Verkaufspreis draufgerechnet. Bei großen Stückzahlen von mehreren tausend Stück spielt es dann aber kaum eine Rolle.
      Bei 1-Wire haben wir das so nicht, allerdings stammen die Basischips von einem Hersteller, der das seit mindestens 15 Jahren macht und ein paar hundert Millionen Stück produziert hat. Die CE-Zertifizierung und die ISO-Zertifizierungen haben wir auch für unsere 1-Wire Produkte und ich denke, unsere Qualität ist bekannt.
      Ich denke, die Zertifizierung würde unsere Sensoren qualitativ kaum besser machen, denn wir arbeiten bereits mit sehr hoher Qualität. Ich kann mir nicht vorstellen, dass unser Multisensor in KNX ein besseres Produkt wäre.
    • Vielfalt durch viele Hersteller: Das ist ein sehr großer Pluspunkt von KNX. Die angebotene Bandbreite ist enorm, auch wenn man von den 400 Herstellern in der - zumindest deutschen - Realität nicht so viel spürt, weil es sich hier immer wieder um das selbe Dutzend großer Hersteller mit breiten Programm dreht plus einem weiteren Dutzend Spezialisten.
      Bei 1-.Wire gibt es nur ein halbes Dutzend Anbieter für Sensoren und Aktoren, hinsichtlich einer sehr breiten Angebotspalette nur uns. Bei den Servern tut sich mehr, es gibt mittlerweile eine Vielzahl von Geräten, die 1-Wire Sensoren unterstützen, auch im industriellen Bereich. Das war vor wenigen Jahren noch ganz anders. Obwohl wir selbst Server verkaufen ist das für die Kunden eine gute Sache, denn es verbreitert den Markt um weitere Teilnehmer und Konkurrenz belebt das Geschäft.
      Es gibt mittlerweile 400 KNX Hersteller, ob es eine Bereicherung wäre, wenn wir noch den Multisensor in KNX liefern? Angesichts der prinzipiellen Eigenschaften, die ich oben beschrieben habe, bin ich skeptisch ob das ein Gewinn für den Kunden ist.
    • Kundenwunsch: Das ist am Ende das ausschlaggebende. Es hat bisher immer noch der gewonnen, der die Wünsche der Kunden erfüllt hat und nicht derjenige mit der besten oder effizientesten Technologie. Der Kunde entscheidet am Ende immer, er ist das Kriterium Nummer eins.
      Mithin werden wir uns, was die Fragen nach einem Multisensor in KNX betrifft, nach den Markterfordernissen richten. Wenn eine große Mehrheit eine solche Entwicklung wünscht, dann werden wir uns den Kunden nicht verschließen.
      Allerdings sehe ich in 1-Wire ein großes Potential und wenn und das bewusst ansehen, wären Häuser mit sehr vielen Sensoren ohne dass 1-Wire System preislich und vom Angebot her in KNX kaum zu realisieren. Ich bin überzeugt, dass wir hier eine Reihe von Problemlösungen erst möglich gemacht haben. Denn erst mit 1-Wire war es machbar, ein Haus mit fünfzig bis einhundert Sensoren auszustatten für einen Preis von um die 2000 Euro.

    Bitte versteht mich nicht falsch. KNX ist ein gutes System und jeder tut richtig daran, es für sein Smarthome zu benutzen. Aber seine vielfältigen und mächtigen Eigenschaften machen es auch komplex und teuer. Im modernen Smarthome befinden sich oft auch komplexe Anlagen und Systeme, dutzende Motoren, moderne und vielfältige Lichtsysteme, aufwändige Lüftungs- und Heizungsanlagen, künftig eine Reihe von Robotern. Wer sich bei der Regulierung, Steuerung und Fehlersuche leichter tun will, der wird diese vielen Systeme auch überwachen und prüfen müssen. Denn eines von den hunderten Ventilen, Motoren, Schaltern und Leitungen wird sich verschlechtern, lecken, und schleichend defekt werden. Ohne Sensoren wird das viel schwieriger zu finden. Zudem machen erhöhte Ansprüche an Sicherheit und Komfort als auch der Trend zu Assisted Living weitere Sensoren und Überwachung notwendig.
    So wie man Lichtilluminationen zumeist mit DALI oder DMX steuern wird, so wird man Sensoren und Kleinaktoren mit 1-Wire betreiben. Weil jedes System ist auf seine Weise für seine Aufgabe spezialisiert und optimal und eine gute Ergänzung zu KNX. Und auf diese Ergänzungen haben wir uns spezialisiert.

    lg

    Stefan

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