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Gebäudeautomation ohne Strippenziehen

Text: Konrad Zöpf, TQ-Group
Neue Vorschriften und Gesetze für die Baubranche verlangen der Gebäudetechnik viel ab. Entsprechend stellt die moderne Gebäudeautomation Lösungsanbieter vor die Herausforderung, möglichst einfache und zugleich kostengünstige Produkte am Markt anzubieten.

Bei der Planung von Neubauten bietet es sich an, die Gebäudeautomation für verschiedene Aufgabenstellungen wie beispielsweise Licht- und Klimasteuerungen, Brandschutz oder Zugangskontrollen zu integrieren. Bei bestehenden Gebäuden und Nachrüstungen ist dies meist mit umfassenden und teuren Umbauarbeiten verbunden. In beiden Fällen ist in der Regel eine sehr aufwändige und teure Verkabelung notwendig. Dieser Aufwand entfällt bei Lösungen, die größtenteils über Funk realisiert werden können. Hier stellen sich nicht nur Anforderungen an eine kostengünstige Realisierung, sondern auch an die Berücksichtigung sicherheitskritischer Aspekte und Zulassungen.

Drahtlos realisierte Systeme

Diese Anforderung erfüllt der Standard IP500 mit den Protokollen BACnet und AES128. Mit IP500 können BACnet-Endgeräte nun auch drahtlos in eine entsprechende Umgebung integriert werden. Das Funkmodul arbeitet im 868MHz-Band und bietet einen robusten Wireless-BACnet, Mesh-Network Protokoll-Stack, der sich durch eine AES128-Verschlüsselung auch für sicherheitskritische Anwendungen eignet. Darauf baut eine für Embedded Systeme optimierte BACnet-Implementierung auf. Die Auswahl der Systemkomponenten sorgt für eine sehr niedrige Leistungsaufnahme, die problemlos auch einen Batteriebetrieb erlaubt.

Erweiterbares Device

Jedes Funkmodul präsentiert sich selbst als BACnet-Device und bietet selbst schon einige konfigurierbare Objekte (Device-Object, Binary In/Out, Analog In). Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, an einer seriellen Schnittstelle des Funkmoduls einen weiteren Mikrocontroller anzuschließen. Somit kann das Device um zusätzliche BACnet-Objekte erweitert werden, die auf dem externen Mikrocontroller implementiert werden. Um die externen Objekte anzusprechen, sind die wichtigsten BACnet-Dienste in Form von AT-Befehlen auf der seriellen Schnittstelle verfügbar. Ein Gateway stellt das Bindeglied zwischen dem Funknetzwerk und der drahtgebundenen Welt dar. Es bietet außerdem Managementsystemen Zugriff auf die BACnet-Devices im Drahtlos-Netzwerk. Mit den Funksystemkomponenten der CoreNetiX sind drahtlos in eine BACNet-Umgebung eingebundene Endgeräte nicht mehr von drahtgebundenen Devices zu unterscheiden.

Beispiel Brandmeldesystem

Ein Brandmeldesystem besteht aus einzelnen vernetzten IP500-Funkbrandmeldern und einem Gateway, das die Zustandsdaten der Brandmelder per GPRS oder SMS an ein Webportal, Mobiltelefon oder Smartphone sendet. Alle Brandmelder sind per Funk vernetzt und schlagen Alarm, bevor die Rauchkonzentration für den Menschen gefährlich wird. Bricht ein Feuer aus, wenn niemand zu Hause ist, kann das System optional über das Funkmodul den Alarm weitergeben, etwa an einen Sicherheitsdienst.

Lösungsmöglichkeiten

Ein mittlerweile umfassendes Angebot an Produkten und Serviceleistungen (Sensorgeräte) erlaubt es, die Lücke zwischen technischen Mitteln und dem benötigtem Know-how für Niedrigenergie-Sensornetzwerktechnik zu schließen. Kunden können flexibel, entsprechend ihrer Anforderungen, die benötigte Funktionalität auswählen. Sollte eine gewünschte Funktionalität noch nicht vorhanden sein, so lässt sich diese meist kostengünstig auf Basis des modularen Ansatzes verwirklichen. Die Funk-Lösungen der CoreNetiX und die Hardware-Lösungen der TQ-Systems bestehen aus innovativer, drahtloser Hardware (Gateway, Repeater, Wireless Radio Module/WRM) sowie Software (Wireless BACNet Protokoll Stack und Netzwerk Services) zum Aufbau von energieeffizienten, selbstkonfigurierenden, Langzeit-Multihop-Sensornetzwerken. Diese Lösungen sind für vielfältige Anwendungen geeignet, wie Gebäudeautomation, Smart Metering und Smart Home, Sicherheit und Überwachung, Industrieautomation, Prozesskontrolle, Service Management oder Brandschutz. Das IP500-Funknetz mit seinen unterschiedlichen Anwendungsprotokollen sucht und aktualisiert seine Routen selbst und kann somit lokale Störungen selbständig umgehen. Dadurch sind auch Systeme für hohe Ansprüche und die Robustheit gegen Störquellen möglich. Zudem kann es auch in der Vernetzung von nicht zusammenhängenden Gebäudekomplexen eingesetzt werden. Ein weiterer Vorteil ist die Möglichkeit, bereits bestehende Gebäudeautomatisierungssysteme verschiedener Bereiche und Hersteller wie Beleuchtung, Klima, Brandschutz miteinander zu koppeln und ergänzend zu nutzen. Mit diesen Lösungsmöglichkeiten lassen sich die Anforderungen in der Zukunft realisieren, eine Gebäudeautomatisierung einfach und kostengünstig zu installieren.

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