燈控線電氣安裝總線

智能控制在建筑領(lǐng)域是一個非常普及的控制系統(tǒng)，一個符合時代和趨勢的行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，不可否認(rèn)地會大大加快一個行業(yè)的發(fā)展。KNX是一個國際化的住宅、大廈控制標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)用于家庭、樓宇控制已經(jīng)有近30年的歷史。國內(nèi)“KNX系統(tǒng)”概念起源于二十世紀(jì)90年代末，進入中國已經(jīng)有20多年的時間。

如今重新從智能家居角度看KNX技術(shù)，整個市場的環(huán)境需求已經(jīng)時過境遷，KNX從中高等應(yīng)用到普通民用市場，開始應(yīng)用于百平的普通居家空間內(nèi)。過去的十年間，整個智能家居的定義已經(jīng)發(fā)生了很大變化，對于KNX老朋友而言，與時俱進帶來更多的功能應(yīng)用，又將會有哪些改變？

目前智能家居集成項目仍然比較多地集中在高等住宅和公建項目當(dāng)中，而系統(tǒng)穩(wěn)定、功能延展性豐富的總線產(chǎn)品無疑在前裝項目上擁有的優(yōu)勢，眾多智能家居行業(yè)人與消費者，都在見證KNX在新市場環(huán)境中的快速成長，本期《智能家居》雜志邀請了國內(nèi)外KNX產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)和嘉賓，共話國內(nèi)的KNX技術(shù)應(yīng)用自然。

總線技術(shù)

從智能家居系統(tǒng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來說，有線技術(shù)可以說是智能家居的鼻祖，市場上比較有影響力的總線技術(shù)包括RS485、KNX、CAN、C－Bus、SCS－BUS、LonWorks、Modbus等，其優(yōu)勢在于技術(shù)成熟、系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠性高，應(yīng)用也比較廣泛。

總的來說，總線系統(tǒng)需要一種標(biāo)準(zhǔn)，或者有一個大部分設(shè)備廠家都能認(rèn)可并采用的“語言”，即控制協(xié)議，牽涉到自動控制領(lǐng)域中的“現(xiàn)場總線技術(shù)”，要求控制與智能“本地化”與“模塊化”，讓控制系統(tǒng)的傳感器與控制器都具有單獨的運算、處理、發(fā)送信號的能力，相互單獨又相互聯(lián)系，構(gòu)成一個控制網(wǎng)絡(luò)的“Internet”。

KNX協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)及優(yōu)勢簡介:國際化是KNX制勝的關(guān)鍵點

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傳統(tǒng)智能系統(tǒng)體系中，無論是聲名遠(yuǎn)揚的美系智能品牌，還是近年來雨后春筍般盛發(fā)的國內(nèi)無線系統(tǒng)，因為協(xié)議的紛雜，都受困于品牌之間的無形壁壘，在不同功能實現(xiàn)中無法采用取長補短的方式強強聯(lián)合，無論用戶還是安裝商都被這種單一的選擇束縛了手腳。

1990年5月8日，以ABB、SIEMENS、MERTEN、GIRA、Hager等共七家歐洲有名的電氣產(chǎn)品制造商為核心組成聯(lián)盟，制訂了歐洲安裝總線規(guī)范（European Installation Bus），成立了中立的非商業(yè)性籌備EIBA（European Installation Bus Association，歐洲安裝總線協(xié)會）。

KNX是Konnex協(xié)會，總部位于布魯賽爾，基于EIB(歐洲安裝總線)協(xié)議于1999年提出并制定的新一代協(xié)議總線標(biāo)準(zhǔn)，是智能家居、智能建筑行業(yè)的公開式國際標(biāo)準(zhǔn)。KNX標(biāo)準(zhǔn)目前已被批準(zhǔn)為歐洲標(biāo)準(zhǔn)(CENELEC EN50090＆CEN EN 13321-1＆13321-2)、國際標(biāo)準(zhǔn)(ISO/IEC 14543-3)、美國標(biāo)準(zhǔn)(ANSI/ASHＲAE 135)和中國指導(dǎo)性標(biāo)準(zhǔn)(GB/Z 20965)，已經(jīng)成為“HBES技術(shù)規(guī)范-住宅與樓宇控制”的國家標(biāo)準(zhǔn)化指導(dǎo)性技術(shù)文件，同時KNX也是家居和樓宇控制領(lǐng)域的公開式國際標(biāo)準(zhǔn)。

KNX協(xié)議是自動化流派的智能家居標(biāo)準(zhǔn)，源于工業(yè)自動化和建筑自動化。KNX總線是目前上適用于家居和樓宇自動化控制領(lǐng)域較主流的公開式國際標(biāo)準(zhǔn)，1999 年由 EIBA (歐洲安裝總線協(xié)會) 、EHSA (歐洲家用電器協(xié)會) 和 BCI (BatiBUS 國際俱樂部)三大協(xié)會聯(lián)合成立。KNX 協(xié)議以 EIB 為基礎(chǔ)，兼顧了 BatiBus 和 EHS 的物理層規(guī)范，并吸收了 BatiBus 和 EHS 中配置模式等優(yōu)點，提供了家居和樓宇自動化的完全解決方案 。

KNX以其的性能和質(zhì)量獲得了很大的成功。2007年，被中國控制網(wǎng)絡(luò)HBES技術(shù)規(guī)范住宅和樓宇控制系統(tǒng)吸收為國家標(biāo)準(zhǔn)GB/Z20965-2007，KNX技術(shù)于2013年又被批準(zhǔn)為推薦性中國標(biāo)準(zhǔn)GB/T 20965-2013，做符合中國市場的調(diào)整，能夠地應(yīng)用于中國市場，同時也是國際標(biāo)準(zhǔn)ISO/IEC14543-3。

成果斬獲

如何打通品牌區(qū)隔，成為構(gòu)建智能家居自然圈目前較關(guān)鍵的問題。“兼容并包”正是KNX與其他系統(tǒng)不同和強大之處。KNX的特點是互聯(lián)互通，KNX認(rèn)證廠商間的產(chǎn)品都是互相兼容的，KNX在產(chǎn)品兼容性上是其他智能體系無法比擬的，例如可以選擇一家的面板，再選擇另外一家的執(zhí)行器。

KNX兼容性強，應(yīng)用KNX技術(shù)的廠商、品牌、產(chǎn)品之間可以進行無縫穩(wěn)定對接。目前覆蓋大部分國家四十多個國家，擁有470家會員（會員是開發(fā)家居和樓宇控制系統(tǒng)設(shè)備的制造商。后來集成商或服務(wù)供應(yīng)商也可成為 KNX 會員），包含8000個互操作產(chǎn)品設(shè)備，幾乎覆蓋了建筑中各個行業(yè)和各種用途的需要，大部分國家擁有470個KNX培訓(xùn)中心，大部分國家超過190個國家使用KNX，為用戶解決了未來售后之憂，同時，KNX可以通過與其他協(xié)議和網(wǎng)關(guān)的對接，提升應(yīng)用場合的擴容性，并且可以與目前的主流協(xié)議Wi-Fi、DALI、Zigbee、BLE、RS485、etc等進行連接通信，降低總體系統(tǒng)的價格，增加性價比。

KNX協(xié)會的業(yè)務(wù)范圍

由工作組及相關(guān)人士組制定檢測標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（KNX 技術(shù)規(guī)范）。

· 為 KNX 兼容設(shè)備制造商提供技術(shù)支持服務(wù)。
· 基于 KNX 認(rèn)證規(guī)范授權(quán)KNX商標(biāo)。
· 籌備國家和國際標(biāo)準(zhǔn)化活動
· 推廣認(rèn)證培訓(xùn)中心的培訓(xùn)課程
· 國家籌備成立
· 推進與技術(shù)機構(gòu)的科研合作
· 舊系統(tǒng)的進一步規(guī)范化/推廣/認(rèn)證工作
此外，KNX 協(xié)會還將繼續(xù)為 Batibus，EIB 和 EHS 等舊系統(tǒng)提供技術(shù)支持，也提供按照以前標(biāo)準(zhǔn)進行的認(rèn)證服務(wù)。EIB 向后兼容 KNX，因此，大多數(shù)設(shè)備既可以標(biāo)貼 KNX 又可以標(biāo)貼 EIB 標(biāo)志。

KNX的特點：穩(wěn)定、、公開兼容

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通過中立的認(rèn)證確保交互性，KNX標(biāo)識確保不同廠家和應(yīng)用產(chǎn)品之間的交互性，ISO 9001是所有KNX制造商達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)，KNX只使用一個工程軟件ETS，單獨于廠商、設(shè)備和應(yīng)用，可以用于設(shè)計、配置、診斷所有KNX認(rèn)證設(shè)備，可使用應(yīng)用程序來擴展工具，KNX可以用于各種應(yīng)用程序，照明控制、空調(diào)控制、安防控制、供暖控制、能源管理、煙火探測、音視頻控制、家電控制、計量、百葉窗控制等。

KNX/EIB系統(tǒng)是目前上、應(yīng)用較廣泛的總線控制技術(shù)之一。該系統(tǒng)通過一條總線將所有的元器件連接起來，每個元器件均可單獨工作，同時又可通過中控電腦進行集中監(jiān)視和控制。通過電腦編程的各元件既可單獨完成諸如開關(guān)、控制、監(jiān)視等工作，又可根據(jù)要求進行不同組合，從而實現(xiàn)不增加元件數(shù)量而功能卻可靈活改變的效果。

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綜合來看，采用KNX/EIB總線標(biāo)準(zhǔn)搭建的系統(tǒng)有以下特點：傳感器（例如智能面板）與驅(qū)動器之間用單根雙絞線連接（DC24V控制電壓），可采取串接連接或菊花鏈?zhǔn)竭B接，每個智能元件之間都可互通信息；由傳感器發(fā)出指令，相應(yīng)的驅(qū)動器執(zhí)行動作，輸出一個或一組觸點，以實現(xiàn)對燈光等用電設(shè)備的控制。

KNX/EIB總線與傳統(tǒng)控制不同，傳感器和驅(qū)動器之間的對應(yīng)控制關(guān)系不是通過各種復(fù)雜的線纜連接實現(xiàn)，而是通過該系統(tǒng)專項使用的ETS編程應(yīng)用軟件進行定義、組合，再通過接口下載到每個元件。KNX通過一條總線將各個分散的設(shè)備連接并分組和賦予不同的功能；系統(tǒng)采用串行數(shù)據(jù)通訊進行控制、監(jiān)測和狀態(tài)報告。KNX是基于事件控制的分布式總線系統(tǒng)，只有當(dāng)總線上有事件發(fā)生時和需要傳輸信息時才將報文發(fā)送到總線上。

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技術(shù)架構(gòu)

KNX 擁有可由廠家單獨設(shè)計和測試工具 (ETS)；提供多種通信介質(zhì) (TP, PL, RF 和 IP)；提供多種系統(tǒng)配置模式（A,?E, S 模式）。

KNX總線硬件架構(gòu)

KNX總線元件分為三類：

● 控制器

● 傳感器

● 驅(qū)動執(zhí)行器

控制器則負(fù)責(zé)傳感器與執(zhí)行器之間的交互（例如，邏輯模塊）。若為 S 模式兼容 KNX 設(shè)備，則（通過 ETS）為總線耦合器加載了應(yīng)用模塊合適的應(yīng)用程序之后，該設(shè)備就可以獲得自身的具體功能。總線耦合器上安裝的 S 模式兼容 KNX 按鈕，在通過 ETS 為該設(shè)備編制了合適的應(yīng)用程序之后，僅能產(chǎn)生調(diào)光信號。

傳感器負(fù)責(zé)探測建筑物中的開關(guān)的操作，或光線，溫度，濕度等信號變化，例如智能面板人體感應(yīng)、光感、溫控面板等。如果是傳感器，則應(yīng)用模塊可以將信息傳送給總線耦合器。總線耦合器對這些信息數(shù)據(jù)進行編碼，并將其發(fā)送至總線。此后，總線耦合器會在合適的時隙檢查應(yīng)用模塊的狀態(tài)。

驅(qū)動執(zhí)行器器負(fù)責(zé)接收傳感器傳送的信號并執(zhí)行相應(yīng)的操作，如開關(guān)，調(diào)節(jié)燈光的亮度，控制窗簾開合，空調(diào)開關(guān)等。如果是執(zhí)行器，則總線耦合器負(fù)責(zé)接收來自總線的報文，對它們進行解碼，并將解碼后信息傳送給應(yīng)用模塊。

通信模型

KNX技術(shù)的通信模型采用五層結(jié)構(gòu)：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層。KNX物理層支持TP1(雙絞線)、PL110(電力線)、RF(射頻)和Ethernet(以太網(wǎng))，其中TP1介質(zhì)應(yīng)用較多。數(shù)據(jù)鏈路層實現(xiàn)總線設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸，并解決網(wǎng)絡(luò)中的通信沖突問題。

對于小KNX系統(tǒng)中的總線設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)層的功能很少，只是完成了傳輸層和數(shù)據(jù)鏈路層的通信映射功能。大型KNX系統(tǒng)中有耦合器類產(chǎn)品，作用是在網(wǎng)絡(luò)層完成路由功能和跳數(shù)(hop)控制功能。傳輸層完成設(shè)備之間的傳輸，有四種傳輸模式：點到點無連接，點到點有連接，廣播和多播。

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KNX傳輸介質(zhì)主要是雙絞線，比特率為9600bit/s。總線由KNX電源（DC24V）供電，數(shù)據(jù)傳輸和總線設(shè)備電源共用一條電纜，數(shù)據(jù)報文調(diào)制在直流電源上。

KNX總線設(shè)備是通過報文傳輸信息。設(shè)備發(fā)送報文后會收到應(yīng)答，發(fā)送設(shè)備。若收到NAK（接收錯誤）確認(rèn)時，通常會重復(fù)發(fā)送報文三次；若收到BUSY（總線被占用）確認(rèn)，發(fā)送總線設(shè)備將會等待一個短時隙，此后重新嘗試發(fā)送報文；若發(fā)送總線設(shè)備未收到確認(rèn)，則較多重復(fù)發(fā)送該報文三次，此后，終止發(fā)送請求。KNX技術(shù)應(yīng)用CSMA/CA(載波偵聽多路訪問/沖突避免)和報文優(yōu)先級來控制介質(zhì)訪問。KNX系統(tǒng)采用單元地址化結(jié)構(gòu)設(shè)計，分為物理地址和組地址。

配置模式

KNX系統(tǒng)有三種配置模型：A-Mode(自動模式)、S-Mode(系統(tǒng)模式)和E-Mode(簡單模式)。

S-Mode： A 模式是一種較簡單的配置模式，一般適用于功能已經(jīng)確定的設(shè)備。當(dāng)這類設(shè)備與系統(tǒng)的通信介質(zhì)相連接后就能自動完成配置，因此沒有操作經(jīng)驗的用戶也可以使用。這種配置模式適用于家用電器和娛樂電子設(shè)備，使用者不需要經(jīng)過任何培訓(xùn)。但是目前在市場上尚沒有此類成熟的產(chǎn)品。

S-Mode：該配置機制是為經(jīng)過良好培訓(xùn)的KNX安裝者實現(xiàn)復(fù)雜的樓宇控制功能。一個由“S-Mode”組件組成的裝置可以由通常的軟件工具（ETS專業(yè)版），在由S-Mode產(chǎn)品制造商提供的產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上進行設(shè)計，ETS也可以用于連接和設(shè)置產(chǎn)品（即設(shè)置安裝和下載要求的可用參數(shù)），“S-Mode”提供給實現(xiàn)樓宇控制功能的別的靈活性。采用這種模式既可以進行中小系統(tǒng)的配置，也可以完成大型建筑物中復(fù)雜系統(tǒng)的配置。

E-Mode：E 模式一般需要通過中央控制器或操作設(shè)備上的編碼盤和按鈕進行配置，和S-Mode相比，“E-Mode”兼容產(chǎn)品只提供有限的功能。E-Mode組件是已經(jīng)預(yù)先編程好的并且已經(jīng)載入默認(rèn)參數(shù)。使用簡單配置，可以部分的重新配置各個組件（主要是它的參數(shù)設(shè)置和通信連接）。采用 E 模式配置設(shè)備在功能范圍方面有的限制性，比較適合于中小規(guī)模的系統(tǒng)。但是操作時不需要 PC 機和 ETS 工具軟件，該配置機制是針對經(jīng)過基本KNX培訓(xùn)的安裝人員，操作者只要閱讀有關(guān)技術(shù)資料或經(jīng)過簡單的培訓(xùn)就可以完成設(shè)備的配置和調(diào)試。

ETS軟件是系統(tǒng)設(shè)計、編程和調(diào)試的工具軟件。KNX系統(tǒng)的構(gòu)建和各種參數(shù)設(shè)置都需要ETS軟件。ETS軟件安裝好后數(shù)據(jù)庫是空的，需要將各個制造商產(chǎn)品的參數(shù)導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫；KNX認(rèn)證過的產(chǎn)品應(yīng)當(dāng)會有光盤之類的介質(zhì)存儲相關(guān)的產(chǎn)品信息。

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KNX總線設(shè)備結(jié)構(gòu)圖

由上圖可知KNX總線設(shè)備主要由三部分組成。總線耦合單元主要由兩部分組成：控制器和收發(fā)器，這也是硬件設(shè)計的地方。總線耦合單元有自己的MCU并集成了KNX協(xié)議棧；BCU會提供已定義的API（應(yīng)用程序編程接口）函數(shù)，供AM通過PEI（一般是串口通訊）調(diào)用。KNX總線設(shè)備的BCU硬件都是相同的，一個總線設(shè)備的功能是由AM模塊的應(yīng)用程序決定。
由BCU和AM可決定總線設(shè)備可以是一體或者分離結(jié)構(gòu)。“一體結(jié)構(gòu)”的通信部件和應(yīng)用部件不可分離，不需要PEI（物理外部接口）。“一體結(jié)構(gòu)”產(chǎn)品的總線耦合功能和應(yīng)用功能是由一個MCU實現(xiàn)；“分離結(jié)構(gòu)”的產(chǎn)品其總線耦合功能和應(yīng)用功能由不同中央處理單元分別實現(xiàn)。我們的KNX網(wǎng)關(guān)應(yīng)該是分離結(jié)構(gòu)的，設(shè)備由BCU和AM組成；還要加入以太網(wǎng)等通訊協(xié)議。如果需要中央管理功能，可以通過在PC或觸摸屏上安裝監(jiān)控軟件來實現(xiàn)。

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KNX系統(tǒng)原理示意圖

KNX總線設(shè)備主要分為執(zhí)行器和傳感器，如果KNX系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)較大還需要耦合器路由器。

拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

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在KNX系統(tǒng)中，總線接法是區(qū)域總線下接主干線，主干線下接總線，系統(tǒng)允許有15個區(qū)域，即有15條區(qū)域總線，每條區(qū)域總線或者主干線允許連接多達(dá)15條總線，而每條總線較多允許連接64臺設(shè)備，這主要取決于電源供應(yīng)和設(shè)備功耗。

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KNX系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

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KNX系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

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KNX系統(tǒng)拓?fù)涞膶哟谓Y(jié)構(gòu)是：線路、干線（域）、主干線。

KNX采用分層結(jié)構(gòu)，分為域和線路；一個系統(tǒng)有15個域，每個域有15條線路，每個線路有64個設(shè)備。大型KNX網(wǎng)絡(luò)中支線/干線耦合器（路由器）和中繼器是構(gòu)建整個網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵設(shè)備。

線路

線路是KNX系統(tǒng)較小的單元，可接64個設(shè)備；實際可連接的設(shè)備數(shù)量應(yīng)取決于總線電源和設(shè)備耗電。每條線路較長1000m。每條支線可以連接64個總線元件，一個域包含15條支線。

干線（域）

KNX系統(tǒng)可以有15條線路通過線路耦合器（路由器）連接到主線路，一個域可以連接 15×64 個總線元件。

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KNX系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

主干線（多個區(qū)域）

總線可以按主干線的方式進行擴展，干線耦合器 (BC) 將其域連接到主干線上。干線可通過干線耦合器（路由器）組成多個區(qū)域，一般情況下一個KNX系統(tǒng)可接14400（15*15*64）個總線設(shè)備。一般KNX系統(tǒng)線路和干線都采用KNX通訊。
KNX總線耦合器負(fù)責(zé)發(fā)送、接收和存儲數(shù)據(jù)，總線設(shè)備需要處理的信息，設(shè)備的物理地址，一個或幾個組地址，應(yīng)用程序和相關(guān)的參數(shù)，經(jīng)過總線送到總線耦合器，總線耦合單元中的微處理器是耦合單元的，大腦負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)總線設(shè)備的各項功能，當(dāng)出現(xiàn)故障或電源失效時，總線設(shè)備會進入預(yù)先設(shè)置好的應(yīng)對狀態(tài)，數(shù)據(jù)則保存在總線設(shè)備中，當(dāng)故障排除或電源恢復(fù)后，總線設(shè)備會進入預(yù)定的恢復(fù)程序。

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基于IP網(wǎng)絡(luò)的KNX系統(tǒng)

大型KNX網(wǎng)絡(luò)在主干線上可以采用以太網(wǎng)通訊，這樣可以提高系統(tǒng)的通信速率；在干線上用以太網(wǎng)通訊，干線和線路的耦合采用的是IP/KNX網(wǎng)關(guān)，線路用KNX通訊。這樣的系統(tǒng)在干線網(wǎng)絡(luò)中可以有大量的狀態(tài)信息。

兩個KNX系統(tǒng)可知耦合器（路由器）的作用，干線耦合器和線路耦合器作為網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點，作用是為數(shù)據(jù)傳輸找到合適的路徑和切換鏈路，確保數(shù)據(jù)包到達(dá)目的地；另外對系統(tǒng)線路中的信號進行過濾后才能進入到干線中，這樣可以增加干線的通訊速率。耦合器（路由器）使用兩種不同的路由機制，對于組地址尋址，使用一種過濾算法；對于物理地址尋址，通過解釋接收幀的物理地址進行路由。耦合器接收到的組地址只要包含在該過濾表內(nèi)，就可以被路由；這樣可以保證各個線路單獨工作。

有的大型設(shè)備在線路中還會增加中繼器，中繼器沒有物理地址，不具有過濾特性，只是確認(rèn)接收到數(shù)據(jù)鏈路層上的幀，并在中繼器的另一側(cè)發(fā)送已接收到的幀；這樣可以增加線路的長度。

拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)總結(jié)

系統(tǒng)較小的結(jié)構(gòu)稱為線路，一般情況下（使用一個 640mA 總線電源）較多可以有 64 個總線元件在同一線路上運行。如有需要可以在通過計算線路長度和總線通訊負(fù)荷后，通過增加系統(tǒng)設(shè)備來增加一條線路上總線設(shè)備的數(shù)量，較多一條線路可以增加到 256 個總線設(shè)備。

一條線路（包括所有分支）的導(dǎo)線長度不能超過 1000m，總線裝配與較近的電源之間的導(dǎo)線距離不能超過 350m。為了確保避免報文碰撞，兩個總線裝配之間的導(dǎo)線距離不能超過 700m。

接線方式結(jié)構(gòu)

KNX 系統(tǒng)的接線結(jié)構(gòu)，可有以下幾種方式：

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總線型，或稱為串聯(lián)連接

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星型連接

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樹型連接，或稱為復(fù)合型連接。

在同一條支線中，所有分支電纜總和不超過 1000 米；總線元件之間較遠(yuǎn)不超過 700 米；電源到總線元件較遠(yuǎn)不超過 350 米。

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模塊安裝示意圖

KNX系統(tǒng)通信基本解釋

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KNX基本線路工作示意圖

KNX地址類別：物理地址和組地址

上圖中工作流程如下簡述：當(dāng)物理地址（PA）為1.1.1的開關(guān)按下后會發(fā)生，包含組地址（GA）為5/2/66、操作值“1”的報文；在線路中的所有總線設(shè)備都會接受到這個報文，但只有相同組地址的總線設(shè)備才會執(zhí)行。

在KNX網(wǎng)絡(luò)中根據(jù)系統(tǒng)的等級結(jié)構(gòu)和應(yīng)用模塊的功能賦予每個總線設(shè)備相應(yīng)的物理地址（用于識別總線設(shè)備和反應(yīng)在網(wǎng)絡(luò)中的拓?fù)湮恢茫┖徒M地址（用于連接傳感器和執(zhí)行器的功能）。物理地址是KNX系統(tǒng)中總線設(shè)備的編碼，它由域地址、線路地址和設(shè)備地址組成；物理地址在系統(tǒng)中用于對設(shè)備進行管理和配置。組地址是功能相關(guān)的地址，在系統(tǒng)中并不；因此總線設(shè)備根據(jù)功能分配有一個或多個組地址，可進行“多控一”或者“一控多”操作。在KNX系統(tǒng)各種功能應(yīng)該是靠組地址實現(xiàn)；物理地址在系統(tǒng)中主要用于程序下載（通過ETS軟件）、診斷、排錯等。

報文結(jié)構(gòu)

當(dāng)KNX系統(tǒng)有事件發(fā)生，總線設(shè)備就會向總線發(fā)送報文。經(jīng)過長度不短于T1的總線空閑時間之后，開始進行傳輸；報文傳輸完成之后，總線設(shè)備將使用時間T2檢查報文是否已被成功接收。如果沒有總線設(shè)備來應(yīng)答，發(fā)送的報文會被重復(fù)。報文發(fā)送后會收到報文傳輸時間如下圖所示：

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標(biāo)準(zhǔn)報文結(jié)構(gòu)圖

A、控制字段

上圖中A表示報文是否重復(fù)，BB表示報文的優(yōu)先級。

B、源地址、目標(biāo)地址

報文中源地址只能是物理地址，表示報文發(fā)送設(shè)備自身所在的域和線路；目標(biāo)地址可以是物理地址或者組地址，它定義了通信的接收對象，可以是一臺或者多臺設(shè)備，也可以是在同一條線路或者不同的線路中。目標(biāo)地址的第17位可由接收方可以判定目標(biāo)地址為組地址還是物理地址。若為“0”，則目標(biāo)地址為物理地址僅對總線中一個設(shè)備進行尋址；若為“1”，為組地址，對總線中所有相同組地址的設(shè)備尋址。

C、路由計數(shù)、長度

該字節(jié)除了包含LSDU(鏈層服務(wù)數(shù)據(jù)單元)數(shù)據(jù)的長度還包含一個bit的標(biāo)志表明地址的屬性，以及3個bit的路由計數(shù)信息。數(shù)據(jù)長度是指報文中實用數(shù)據(jù)字節(jié)的長度。同時在每一個數(shù)據(jù)報中包含一個3bits的路由計數(shù)器。一般總線設(shè)備計數(shù)器的初始值為6，每經(jīng)過個總線耦合器、線路耦合器和中繼器等都減一，當(dāng)這個計數(shù)值減為0時，這個報文就被丟棄，因而避免了死循環(huán)的問題。

D、實用數(shù)據(jù)

實用數(shù)據(jù)的長度根據(jù)應(yīng)用的不同而改變，較少為2字節(jié)，較多為16字節(jié)。包括各種開關(guān)、調(diào)光、讀寫地址命令。

E、校驗字節(jié)

檢測數(shù)據(jù)采用校驗位（字符校驗）和校驗字節(jié)（報文校驗）的形式傳輸，用于檢測報文傳輸錯誤。

報文中的每個字符均執(zhí)行偶校驗，報文中全部字符的每一個位位置均執(zhí)行奇校驗，字符校驗和報文校驗相結(jié)合。

編碼方式

KNX以雙絞線作為傳輸介質(zhì)時，“0”和“1”兩個邏輯狀態(tài)采用一個bit位表示；邏輯“0”有調(diào)制信號到總線上（有6-9V的電壓下降），“1”期間的發(fā)生器被禁用沒有調(diào)制信號，總線上只有直流信號。因此，邏輯“0”的優(yōu)先級高于邏輯“1”。

介質(zhì)訪問控制

KNX采用CSMA/CA(載波偵聽多路訪問/沖突避免)技術(shù)。為了發(fā)送報文，總線設(shè)備必需首先偵聽總線，如果在前一幀間隔時間內(nèi)在媒體上沒有檢測到活動，那么可以立即開始傳輸；否則應(yīng)當(dāng)?shù)却偩€上的報文傳輸完成。在檢測到總線空閑之后，可能會有多個總線設(shè)備同時開始傳輸會發(fā)生碰撞。因此，KNX的報文結(jié)構(gòu)中有優(yōu)先級機制，優(yōu)先級高的先發(fā)送；當(dāng)報文優(yōu)先級相同時應(yīng)再根據(jù)報文中的的物理地址（發(fā)送報文設(shè)備的自身物理地址）決定發(fā)送先后順序，物理地址低的先發(fā)送。發(fā)送期間，總線設(shè)備應(yīng)監(jiān)測總線；當(dāng)發(fā)送邏輯“1”的總線設(shè)備監(jiān)測到邏輯“0”（總線上有電流）時，當(dāng)前設(shè)備應(yīng)停止發(fā)送讓位于其它設(shè)備。

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KNX總線電壓和邏輯電平

頻率調(diào)制

在無線 KNX 系統(tǒng)中一般采用頻率調(diào)制法或移頻鍵控（FSK）進行調(diào)制。以載波頻率（或中間頻率）為基礎(chǔ)，正反兩個方向發(fā)生偏移的頻率分別代表邏輯“0”和邏輯“1”。無線 KNX 系統(tǒng)的中間頻率為868.30MHz，信息的傳輸速率為16,384bit/s，并按照曼徹斯特編碼方式調(diào)制，即從“0”到“1”（或相反）的變化沿位于調(diào)制脈沖的過零點。

采用這種編碼方式可以調(diào)整同步信號，使得發(fā)放設(shè)備和接收設(shè)備比較容易同步。無線 KNX 系統(tǒng)的傳輸頻率處于工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)學(xué)應(yīng)用頻道（ISM頻段），在這個頻段對不同應(yīng)用領(lǐng)域的頻率范圍有嚴(yán)格的規(guī)定。無線KNX 設(shè)備的發(fā)送功率為 12mW。每一臺設(shè)備發(fā)送信號的時間（或稱負(fù)載周期）為 1%，即每分鐘有 0.6 秒的發(fā)送時間。由于有嚴(yán)格的發(fā)送時間限制，不可能有某臺設(shè)備連續(xù)發(fā)送信號而造成無線通信網(wǎng)絡(luò)的阻塞。

傳輸技術(shù)特點總結(jié)

· KNX/EIB 是一個基于事件控制的分布式總線系統(tǒng)。
· 系統(tǒng)采用串行數(shù)據(jù)通訊進行控制、監(jiān)測和狀態(tài)報告。
· KNX/EIB 的數(shù)據(jù)傳輸和總線裝置的電源共用一條電纜。
· 報文調(diào)制在直流信號上。
· 一個報文中的單個數(shù)據(jù)是異步傳輸?shù)模麄€報文作為一個整體是通過增加起始位和停止位同步傳輸?shù)摹?br/>· KNX/EIB 采用 CSMA/CA（避免碰撞的載波偵聽多路訪問協(xié)議〕，CSMA/CD 協(xié)議保證對總線的訪問在不降低傳輸速率的同時不發(fā)生碰撞。
KNX的性

2018年是KNX年，KNX國際協(xié)會推出了KNX Secure技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。它的機制采用了目前等級的加密算法國際標(biāo)準(zhǔn)AES128。較新的KNX Secure已廣泛應(yīng)用于大多數(shù)KNX制造商的總線設(shè)備中，從硬件、軟件等方面對智能家居實現(xiàn)過程中可能出現(xiàn)的黑客、網(wǎng)絡(luò)***等進行了很好的隔斷和預(yù)防，使得智能家居技術(shù)在實現(xiàn)的同時得到充分保障。目前KNX標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化成中國國家標(biāo)準(zhǔn)已基本完成，現(xiàn)正等待中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會的審批，預(yù)計今年獲得批準(zhǔn)并正式發(fā)布。