KNX kotiautomaation lyhyt oppimäärä

Nykypäivänä puhuttaessa kotiautomaatiosta yhdistetään keskusteluun lähes aina mukaan myös nämä kolme maagista kirjainta K, N ja X. Vaikka termit kotiautomaatio ja KNX eivät olekaan toistensa synonyymeja, niin KNX:n jatkuvasti vahvistuva asema kotiautomaation lippulaivana saattaa tuottaa tällaisen mielikuvan. Mitä tällä KNX -termillä tarkoitetaan ja mikä tekee siitä tällä hetkellä potentiaalisimman kotiautomaatiojärjestelmän? Paneudutaan näihin asioihin hieman tarkemmin tässä blogikirjoituksessa.

 

Mikä ihmeen KNX?

KNX on hajautettu väyläpohjainen kiinteistönohjausjärjestelmä, jolla voidaan ohjata kaikkia kiinteistön valaistus-, lämmitys-, ilmanvaihto-, markiisi- yms. laitteita. Hajautetulla järjestelmällä tarkoitetaan, ettei järjestelmässä ole lainkaan keskusyksikköä, vaan jokaisessa komponentissa on sisäänrakennettuna ominaisuudet toimia yksinään väylässä. Yksinkertaisimmillaan väylä voidaan muodostaa esimerkiksi kytkimen ja valaistusohjausreleen välille, jonka jälkeen väylään lisätään virtalähde ja toiminnallinen kokonaisuus on valmis. Tällainen hajautettu järjestelmä toki nostaa komponenttien hintaa, mutta toisaalta vapauttaa järjestelmät ns. aloituskustannuksista, koska kallista keskusyksikköä ei tarvita. Sama järjestelmä siis sopii yhtä hyvin Helsingin Musiikkitaloon (jossa tällä hetkellä taitaa olla Suomen suurin KNX -järjestelmä) tai vaihtoehtoisesti yksittäiseen kerrostalohuoneistoon.

KNX järjestelmässä on myös tämän yleisimmin käytetyn väyläkaapeloinnin lisäksi omat komponenttinsa powerline tiedonsiirrolle sekä langattomalle tiedonsiirrolle. Powerline tiedonsiirrolla tarkoitetaan sähköverkossa siirrettäviä sanomia (vastaava kuin X10 protokolla). Jostain syystä tämä Powerline tiedonsiirto ei ole missään vaiheessa saanut jalansijaa Suomessa ja tästä syystä myöskään komponentteja ei ole mahdollista saada suomalaisista sähkötarvikeliikkeistä. Langattomia ratkaisuja on ollut saatavana rajallisesti jo pitemmän aikaa ja uskoisin, että tämä tiedonsiirtotapa tulee yleistymään tulevaisuudessa etenkin saneerauskohteita toteutettaessa.

KNX ryhmäkeskus 1 (Small)KNX komponentit yhdistetään toisiinsa väyläkaapelilla (harmaa kaapeli), normaalisti muuta ohjauskaapelointia ei tarvita. (Kuva: Joonas Kettunen)

 

KNX:n edut loppukäyttäjälle

Kotiautomaation tärkein tehtävä asuinympäristöissä on arjen helpottaminen ja tässä ei myöskään KNX tee poikkeusta. Kun KNX -järjestelmä toteutetaan ja etenkin myös käyttöönotetaan asianmukaisesti, niin asukkaille jää huomattavasti mielekkäämpi ja myöskin energiatehokkaampi asuinympäristö käytettäväkseen. Jokaista valaisinta ei tarvitse järjestelmän avulla laittaa päälle omasta kytkimestään, vaan yhdellä napin painalluksella koko tilan tai jopa koko asunnon valaistus asettuu ennalta asetetuille tasoilleen. Tiloja voidaan varustaa myös liikeilmaisimilla, jolloin nämä yksittäisetkin napin painallukset jäävät tarpeettomiksi, tällöin myöskään esimerkiksi wc:n valaisin ei jää turhaan päälle tilasta poistuttaessa.

KNX -järjestelmää voidaan painikkeiden lisäksi ohjata tietokoneella, padilla tai vaikkapa älypuhelimella. Usein tällaiset ominaisuudet mahdollistavat myöskin etäkäytön, jolloin asunnon tilaa voidaan tarkkailla vaikka työpaikalta. Työpaikalta lähdettäessä voi sitten vaikka napsauttaa saunankin jo lämpeämään halutessaan.

Muita KNX:n etuja käyttäjälleen on valtavasti, mutta ehkä tärkeimpänä näistä on muokkautuvuus. Mikäli joku järjestelmään tehty toimintamalli ei miellytä, niin ohjelmointia pystytään aina muuttamaan. Myöskään tiloihin tehtävät muutokset eivät aiheuta ongelmaa, koska väyläpohjainen ratkaisu mahdollistaa uusien kytkimien asettelemisen vapaasti ja tarvittaessa jopa langattomastikin.

ABB ComfortTouch padilla ja puhelimella (Small)
ABB:n näkemys pad ja älypuhelin visualisoinnista ComfortTouch panelin lisänä. (Kuva: ABB KNX-katalogi -14)

 

KNX – ’avoin järjestelmä’

Usein puhutaan että KNX on avoin järjestelmästandardi. Avoimella järjestelmästandardilla tarkoitetaan tässä tapauksessa, että millä tahansa laitevalmistajalla on mahdollisuus tuoda yhteensopivia tuotteita markkinoille. Jotta tilanne ei riistäytyisi käsistä, valmistajien on kuitenkin testautettava ja hyväksytettävä tuotteensa KNX:n kattojärjestöllä (KNX Association). Kun tuote on hyväksytty viralliseksi KNX -tuotteeksi saa valmistaja oikeuden käyttää KNX -logoa tuotteessa. Järjestelmän ’avoimuus’ takaa, että yhteensopivia tuotteita on saatavilla pitkälle tulevaisuuteen laajennus- ja vikatilanteita silmällä pitäen.

knx-logotKNX tuotteet tunnistaa KNX -logosta ja sertifioidut asennusliikkeet ’PARTNER’ -logosta

 

Miten KNX -järjestelmä otetaan käyttöön?

KNX -järjestelmän käyttöönotto vaatii ETS (Engineerin Tool Software) -ohjelmointi ohjelman, ja jonkin verran myös ohjelmointitaitoja. Pääasiassa ohjelmointi on suhteellisen yksinkertaista Drag&Drop -tyyppistä naksuttelua, joten kuka tahansa asiaan kunnolla perehtyvä pystyy ohjelmointeja toteuttamaan. Yleisesti kuitenkin haastavempien toimintojen ohjelmoiminen kuten tallennettavat valaistustilanteet, vakiovalo-ohjaukset ja visualisoinnit on suositeltavaa jättää enemmän ohjelmointeja suorittaneiden harteille jo oman mielenterveytensäkin vuoksi.

ETS -ohjelmaa myy KNX Association ja se on vapaasti ostettavissa järjestön verkkokaupasta. Kommunikointi tietokoneen ja väylän välillä tapahtuu nykyisin yleisimmin USB -rajapinnan kautta. Vanhemmissa järjestelmissä saattaa vielä törmätä myös sarjaportti (RS-232) -rajapintaan. Ohjelmoinnin osalta on erittäin tärkeä muistaa ja tiedostaa, että väylästä ei ole mahdollista ladata olemassa olevaa ohjelmointia tietokoneelle. Onkin siis hyvä varmistaa, että tehdystä ohjelmoinnista on riittävästi varmuuskopioita. Vaikka väylästä ei itse ohjelmaa pystykkään lataamaan, niin tietokoneella on kuitenkin mahdollista kerätä diagnostiikka tietoa väylästä esimerkiksi vianselvitystilanteessa.

ETS4 ohjelmointia (Small)
KNX:n ohjelmoiminen tapahtuu ETS -ohjelmistolla siirtelemällä ryhmäobjekteja ryhmäosoitteisiin.

 

KNX -järjestelmän ominaisuudet pähkinänkuoressa

- Väyläpohjainen hajautettu järjestelmä. Mahdollista liittää jopa tuhansia laitteita yhteen.
- Pystytään yhdistämään kaikki kiinteistön perustoiminnot samaan käyttöliittymään
- Valaistus, lämmitys, jäähdytys, ilmanvaihto, verhot/markiisit, murtohälytys, energiamittaus yms.
- Monipuoliset ohjaustavat kuten painikkeet, kosketusnäytöt, PC, älypuhelin yms.
- Automaattiset ohjaukset läsnäoloilmaisimilla ja kello-ohjauksilla
- Ei valmistaja sidonnaisuutta, kaikkien valmistajien tuotteet toimivat keskenään
- KNX Association valvoo tuotteiden yhteensopivuutta ja vastaa ETS -ohjelmiston kehittämisestä ja myynnistä.
- Järjestelmää pystytään helposti muokkaamaan ja laajentamaan myös jälkikäteen.
- Mahdollistaa helpon energiankulutuksen seurannan jopa yksittäisistä laitteista. 

 

Toimintoja on valtavasti mutta tässä muutamia:

 - Valaistustilanteet (mahdollista liittää myös lämmitys, ilmanvaihto yms. mukaan tilanteisiin)
 - Yhteissammutukset
 - Kotona/poissa -ohjaukset
 - Vakiovalo-ohjaukset
 - Läsnäolosimulointi
 - Etäkäyttö