Bezdrôtový štandard EnOcean popisuje technológiu bez batérií, ktorá sa predáva pod značkami Dolphin a Easyfit. Prečítajte si tu, ako systém funguje bez káblov a káblov, aké výhody a nevýhody z neho vyplývajú a ako skutočne je zabezpečený.
Aby veľa elektrických pomocníkov mohlo pracovať v každodennom živote, potrebujú najskôr svoju vlastnú energiu. Často sú napájané z batérií, ktoré sa musia pravidelne vymieňať - „zelená“ technológia vyzerá inak. To si myslela spoločnosť EnOcean GmbH pred 15 rokmi. So svojimi rádiovými modulmi bez batérií našli inovatívne riešenie, ktorým má inteligentná domácnosť vždy k dispozícii energiu. Myšlienka je založená na „princípe získavania energie“. Energia sa generuje z najmenších zmien v prostredí a používa sa na prenos rádiových signálov. Technológia je sľubná. Používa sa už vo viac ako 2 500 000 budovách po celom svete. Nevyskytuje sa iba v nových budovách - je možné ho dodatočne vybaviť aj pri dodatočnej montáži alebo renovácii.Pretože rádiové moduly vstupujú do činnosti iba na povel, generujú malý elektrosmog a sú z hľadiska stavebnej biológie veľmi vhodné pre materské školy a nemocnice.
EnOcean je navyše kompatibilný s káblovými systémami domácej automatizácie a rôznymi systémami zberníc. Už používajú technológiu EnOcean na doplnenie svojich vlastných systémov, kde sami nie sú dostatočne flexibilní.
Pôvod a história
EnOcean GmbH bola založená v roku 2001 a je podnikom spoločnosti Siemens AG. Sídli v Oberhachingu v Mníchove a po roku priniesol na trh prvé rádiové moduly bez batérií. Tento bezdrôtový senzorový systém bez batérií tvorí základnú technológiu pre bezdrôtový štandard pre domácu automatizáciu. Názov spoločnosti EnOcean je založený na pozorovaní, že svet je oceán plný premrhanej energie.
V roku 2008 bola založená EnOcean Alliance, združenie rôznych spoločností, ktoré si za svoj cieľ stanovili cieľ podporovať kompatibilitu a spoluprácu rôznych systémov založených na bezdrôtovom štandarde EnOcean. Okrem toho sa majú vytvoriť ďalšie automatizačné riešenia pre udržateľné stavebné projekty, ktoré všetky pracujú s bezdrôtovou technológiou bez batérií. Postupne sa vyvíjajú kompatibilné produkty zo všetkých oblastí automatizácie budov a domov, aby sme v budúcnosti mohli ponúknuť kompletný systém inteligentnej domácnosti. EnOcean ďalej dúfa, že v budúcnosti využije rádiovú technológiu v miniatúrnych spínačoch, malých bezdrôtových snímačoch teploty a moduloch snímačov. Tieto by sa potom mali nalievať do častí stroja,realizovať inteligentný život energeticky efektívnym spôsobom vo všetkých oblastiach života.
Sľubná zásada pre internet vecí
Rádiové senzory bez batérií umožňujú komunikáciu medzi bezúdržbovými zariadeniami IoT (IoT = internet vecí) na základe rôznych rádiových štandardov, ako sú EnOcean, Zigbee a Bluetooth. Riešenia sa používajú v automatizácii budov, inteligentnej domácnosti, riadení LED osvetlenia a v priemyselných aplikáciách.
Táto technológia je založená na takzvanom „princípe získavania energie“ (v preklade doslova: získavanie energie). Využíva sa energia z prostredia. Napríklad keď ovládate spínač prstom. Výsledný piezoelektrický jav generuje na povrchu elektrické náboje. Vstavané miniaturizované meniče energie môžu túto energiu prevádzať na rádiový signál, ktorý sa prenáša napríklad zo spínača svetla na centrálne inteligentné domáce ovládanie alebo na osvetlenie. Moduly Dolphin a produkty Easyfit od spoločnosti EnOcean nielenže využívajú energiu z pohybu, ale aj zo svetlých a rovnomerných teplotných rozdielov, napríklad z odpadového tepla. EnOcean tiež pracuje na vývoji energie v budúcnosti pomocou rotačných a vibračných prevodníkov.To by otvorilo úplne nové možnosti - napríklad plynomery a vodomery sa počas prevádzky otáčajú a stroje a ľudia vytvárajú vibrácie.
Konvertor energie ECO 200 prevádza lineárne pohyby na energiu.
- Energia z pohybu
ECO 200 je prevodník energie pre lineárne pohyby a dokáže napríklad prevádzať energiu pri použití spínača. Funkcia je podobná funkcii dynama a poskytuje energiu okamžite. ECO 200 sa môže používať na obsluhu vysielacích modulov PTM 330.
Miniaturizovaný solárny článok môže dokonca prevádzať svetlo z vnútorných miestností na elektrinu.
- Energia zo svetla
Miniaturizované solárne moduly, ktoré nie sú väčšie ako 13 mm x 35 mm, môžu dokonca používať svetlo aj v interiéroch. Sú určené na použitie so senzorovými modulmi STM. Ak slnko nesvieti, chýbajúcu energiu dodáva ďalší integrovaný akumulačný kondenzátor.
DC menič ECT 310 Perpetuum využíva ako zdroj energie teplo.
- Energia z teplotných rozdielov
DC menič ECT 310 Perpetuum môže teraz tiež prevádzať teplo, ktoré vzniká napríklad na teplých častiach stroja, na radiátore alebo dokonca na ľudskom tele, na elektrický prúd.
voľné miesta
Najbežnejšie oblasti použitia EnOcean v inteligentnej domácnosti sa nachádzajú pri prepínaní elektrických spotrebičov, ako je osvetlenie miestností, klimatizácia miestností alebo diaľkovo prepínateľné zásuvky. A okrem sebestačného napájania existujú aj ďalšie hmatateľné výhody. Vďaka bezdrôtovej technológii môžu byť všetky vypínače umiestnené tam, kde sú potrebné: či už pri gauči, alebo na vstupe do televízora a hi-fi sústavy, alebo ešte lepšie, ako vypínače pri dverách. Ak chcete prerobiť svoj byt, môžete ľahko demontovať skrutkované alebo lepené spínače.
Môže sa EnOcean používať na celom svete?
EnOcean je možné používať na celom svete, pretože v závislosti od krajiny sú vybrané rôzne frekvencie. V Európe sa používa frekvencia 868 MHz, ktorú od marca 2012 definuje IEC ako medzinárodný štandard.
Užitočné informácie: Pre Severnú Ameriku potrebujete moduly s 902 MHz podľa špecifikácie FCC / IC. V Japonsku sú vhodné moduly s 928 MHz podľa špecifikácie ARIB.
Aplikácia a rozsah rádiového protokolu
Zariadenia EnOcean sa používajú vo všetkých systémoch. Môžete napríklad použiť systém správy budov od BACnet alebo KNX a stále integrovať rádiové zariadenia od EnOcean do siete pomocou určitých brán.
EnOcean používa takzvanú „topológiu sieťovej siete“. Zvyčajne sa to chápe ako sieť, v ktorej je každý uzol pripojený k najmenej dvom ďalším. Existuje však aj možnosť, že sieť má iba niekoľko uzlov. Výhodou je, že ide o najbezpečnejšiu a najsilnejšiu sieť. Komplexné smerovanie je však problematické.
Každý sieťový uzol v sieťovej sieti je zvyčajne spojený s niekoľkými ďalšími.
Pretože EnOcean ponúka jednosmerné aj obojsmerné rádiové moduly, t. J. Nie všetky zariadenia môžu komunikovať všetkými smermi, využíva sieť mesh iba v obmedzenom rozsahu. Obojsmerné zariadenia môžu prevziať funkcie smerovania a môžu sa používať ako brány. Občas sa tiež môže stať, že sú prítomné obojsmerné akčné členy a snímače. Často sú tiež koncipované ako vysielače alebo prijímače, musia však generovať svoju energiu z prostredia, a preto nemôžu generovať dostatok energie na obojsmernú komunikáciu.
Na zabezpečenie úspešnej komunikácie sa používajú takzvané EEP (EnOcean Equipment Profiles). Tieto sú definované alianciou EnOcean a umožňujú bezproblémovú spoluprácu medzi systémami od rôznych výrobcov. EnOcean však už plánuje všeobecný profil so zjednodušenou aplikačnou vrstvou, aby sa zaobišiel bez zbytočných komponentov.
V každom ohľade EnOcean kladie veľký dôraz na jednoduchosť. Napríklad pokiaľ ide o minimalizáciu potenciálnych kolízií počas prenosu údajov. To znamená, že všetky koncové body v bezdrôtovej sieti odosielajú údaje v takzvaných telegramoch. Integritu týchto správ overuje centrálny systém pomocou kontrolného súčtu. Každý telegram zaberá iba malé časové okno (asi jednu milisekundu). Okrem toho nemôže pre systémy Wlan, Dect alebo PMR vzniknúť žiadne rušenie.
Dosah v budovách je až 30 metrov. To sa však dá vylepšiť použitím WiFi sieťových opakovačov.
Bezpečnosť bezdrôtového štandardu EnOcean
Architektúra Dolphin uvedená na trh v roku 2010 umožňovala obojsmernú komunikáciu a zlepšila tak bezpečnosť systému. Aby sa zabránilo tomu, že sa údaje dostanú do nesprávnych rúk, existuje niekoľko súčastí, pomocou ktorých je možné sa tomu vyhnúť.
Jedným z týchto mechanizmov je „postupný kód“, neustále sa meniaci kód, pomocou ktorého sa počíta autentifikačný kód (CMAC, šifrovací overovací kód správy). Pomocou tohto kódu sa musí odosielateľ overiť u príjemcu.
Rádiové údaje sa navyše prenášajú v šifrovanej podobe. A každé zariadenie dostane pevné 32-bitové identifikačné číslo, ktoré sa počas výroby nedá zmeniť, čo ho robí zreteľne rozpoznateľným.
Užitočné informácie: Nastavenia zabezpečenia sa vzťahujú iba na originálne komponenty EnOcean. Niektorí výrobcovia komponentov nepoužívajú tieto možnosti zabezpečenia pre svoje zariadenia.
Šírenie technológie EnOcean
Technológiu EnOcean už používa viac ako 50 systémových integrátorov. Cieľom je vyvinúť a vyrobiť konečné produkty pre domácu automatizáciu, priemyselnú automatizáciu a oblasti použitia, ako je doprava a logistika. Výrobcami sú napríklad Zumtobel, WAGO a Somfy. Jung a Siemens používajú protokol pre nástenné spínače, Eltako pre detektory dymu, pohybu a teploty alebo okenné a dverné kontakty. V Nemecku ponúkajú technológiu EnOcean niektorí výrobcovia montovaných domov pod vlastnou značkou. Patrí sem napríklad Weberlogic od WeberHaus.
Výhody a nevýhody technológie EnOcean
- výhody
Nezameniteľnou výhodou technológie EnOcean je, že funguje bez batérií alebo káblov. To môže ušetriť až 40 percent spotreby energie. Okrem toho sú takmer všetky zariadenia bezúdržbové a majú dlhú životnosť. EnOcean môže komunikovať so všetkými existujúcimi systémami zberníc, ako sú KNX alebo BACnet, prostredníctvom brán.
Okrem toho je počet senzorov neobmedzený. Ak ich chcete distribuovať po celom dome, nemusíte si vŕtať, môžete prepínače a senzory kdekoľvek prilepiť. Vďaka tomu je EnOcean ideálny pre renovácie budov, v ktorých je ťažké položiť káble. Napríklad v Semperoper v Drážďanoch, kde boli nainštalované výrobky na báze EnOcean, pretože oblasti budovy sú uvedené v zozname a kabeláž je zakázaná.
Krátky čas prenosu signálov robí rádiový štandard nielen energeticky efektívnym, ale aj nízkym žiarením.
- nevýhoda
Zatiaľ čo bezdrôtové moduly bez batérií boli na začiatku jedinečným predajným miestom spoločnosti EnOcean, v súčasnosti existuje čoraz viac konkurencie. ZigBee už napríklad rozpoznal potenciál. Je však potrebné poznamenať, že nie každá technológia pracuje s tak nízkou požiadavkou na výkon ako EnOcean. Môže sa stať, že rozšírenie funkcie zberu, napríklad pomocou ZigBee, nemusí priniesť výsledky porovnateľné s výsledkami EnOcean.
Staršie komponenty EnOcean stále fungujú jednosmerne. Jednoduchá konštrukcia rádiového štandardu môže obsahovať určité bezpečnostné riziko. Pretože model jednosmernej komunikácie šetriaci energiu znamená, že neexistuje potvrdenie o prijatí údajov. Zvýšený bezpečnostný štandard je daný iba architektúrou Dolphin.
