AKTUALNOŚCI /

KNX IoT coraz bliżej.

Opublikowano: 07 March 2022

Dowiedz się czym jest i jak działa IoT, KNX IoT 3rd Party API, KNX Point API oraz Semantic Project Export. Przedstawiamy najważniejsze informacje ze świata Internet of Things w standardzie KNX.

 

Ogólnie o IoT i KNX IoT

 

IoT – internet rzeczy, sieć połączonych przedmiotów, system urządzeń elektronicznych, zdolnych do wymiany danych za pomocą sieci bez ingerencji człowieka.

Określenie, które często bywa używane w odniesieniu do następujących urządzeń: asystenci głosowi, oczyszczacze powietrza, roboty sprzątające, żarówki sterowane smartphonem, pralki inteligentne, lodówki, wagi łazienkowe, telewizory, ale również smart zegarki czy smart opaski treningowe. Od jakiegoś czasu IoT coraz częściej pojawia się w rozwiązaniach „chmurowych”,  a więc rozwiązaniach wymieniających informacje w ustandaryzowany sposób z bazą danych zlokalizowaną na serwerach zdalnych.

 

IoT to określenie ogólne, które nie zostało w pełni sprecyzowane. Po raz pierwszy pojawiło się w 2000 roku. Dynamicznie zyskuje popularność od ok 2015 roku. Szacuje się, że na świecie jest ok 35-50 mld urządzeń spełniających te ogólne kryteria. Jest to więc zagadnienie bardzo obszerne i ogólne. Pojęcie IoT odnosi się zarówno do rozwiązań domowych jak i do przemysłu i fabryk.

Można przyjąć, że KNX.TP w połączeniu z interfejsem KNXnet/IP spełnia wymagania IoT, ale nie jest w pełni zbieżny z koncepcją, gdyż komunikuje się pośrednio ze światem IP.

 

Protokoły komunikacji IoT

Dla świata IT pojęcie „Internet Of Things” kojarzy się z protokołami wymiany danych takimi jak:

  • MQTT - prosty i lekki protokół transmisji danych ; oparty na architekturze klient-serwer (broker)
  • XMPP (dawniej Jabber) – bardzo szybki protokół bazujący na języku XML
  • REST API – styl architektury oprogramowania, oparty na protokle HTTP stosującym do komunikacji metody GET (pobieranie danych poprzez sformułowanie zapytania np. http://192.168.1.15/api/resource?variable=10&page=1), POST (wysyłanie danych), DELETE (usuwanie danych) ; otrzymane dane najczęściej są w formacie JSON, który to stopniowo zastępuje XML
  • CoAP – specjalizowany protokół internetu rzeczy, zwany ograniczonym (ze względu na przepustowość) protkołem aplikacji. Funkcjonuje architektura klient-serwer, wykorzystuje UDP (lekka implementacja), zawiera mechanizmy QoS (co jest istotne, ponieważ jest protokołem UDP), protokół praktycznie wykorzystywany w automatyce czy mikrokontrolerach  ; CoAP oparty jest na mechanizmie obserwacji (komunikacja „push”)oraz rozpoznowania (observer / discovery).

 

 

KNX IoT – jest to rozszerzenie istniejącej technologii KNX o nowe możliwości które na razie nie istnieją w klasycznych KNX’owych rozwiązaniach. KNX IoT w pełni wprowadza KNX’a do świata IoT.

W 2018 roku po raz pierwszy zaprezentowano koncepcję KNX IoT na targach Light + Building we Frankfurcie. Ogłoszono wtedy, że KNX IoT w przyszłości spowoduje, że instalacje KNX będą częścią technologii internetu rzeczy, co w praktyce oznacza możliwość interakcji pomiędzy KNX a sprzętem od niezależnych technologii (z różnych kategorii) umożliwiając współdziałanie i wymianę informacji. Na początku 2021 roku organizacja KNX ogłosiła, że finalizuje pierwszą wersję KNX IoT Point API oraz zaprezentowano sposób integracji z niezależnymi od KNX rozwiązaniami - KNX IoT 3rd Party API. Ogłoszono, że rozwój tej części dąży do całkowitej obsługi szeroko pojętej technologii poprzez narzędzie ETS6.

 

KNX IoT Schema Server

Aktualna specyfikacja KNX IoT publikowana jest na stronie https://schema.knx.org

Cały projekt KNX IoT jest wciąż w fazie tworzenia, pewne zagadnienia się zmieniają, pewne są zatwierdzane, a niektóre pojawiają się jako technologie w rozważaniach do zatwierdzenia. Na dzień dzisiejszy (początek 2022 roku) zatwierdzone metody to REST API oraz CoAP. Testowany i niezatwierdzony jest OpenWave. 

 

Pojawiły się także trzy nowe pojęcia, metody wymiany informacji czy eksportu danych, które to obsługiwane będą w przyszłości poprzez ETS6:

  1. KNX IoT 3rd Party API
  2. KNX Point API
  3. Semantic Project Export

 

 

Semantic Project Export

Semantic Project Export jest to opis określający sposób gromadzenia danych  uwzględniających wiele istotnych informacji, jak typy urządzeń, lokalizacje urządzenia, z jakimi funkcjami są te urządzenia powiązane, zawiera różnego rodzaju wskazówki i podpowiedzi z tagów (etykiet) wprowadzanych przez użytkownika. Informacje z ETS mogą zostać wyeksporotowane do zbiorów(JSON-LD). Zbiory te nazywane są KIM (KNX Information Model).

Semantic Project Export to mechanizm zapewniający operowanie na danych przygotowanych w ściśle określony sposób, który będzie wykorzystywany zarówno w metodzie KNX IoT 3rd Party API i KNX Point API. 

 

 

KNX IoT 3rd Party API

KNX IoT 3rd Party API zapewnia interakcje zewnętrznych urządzeń oraz serwisów z instalacją KNX poprzez protokół REST API. Określa sposób wymiany danych w architekturze klient-server. Można się spodziewać, że sprzętowo będziemy mieć do czynienia najprawdopodobniej z urządzeniem, pełniącym rolę bramki / interfejsu. Konfiguracja oparta będzie na KNX Semantic Project Export, dostarczonym przez narzędzie ETS, wykorzystując otwarte API jako interfejs do wymiany danych.

 

 

KNX Point API

KNX Point API to nowy typ komunikacji pomiędzy sensorami oraz aktorami oparty na IPv6. Ten typ dostarcza kontrolę nad światłem, ogrzewaniem, klimatyzacją, wentylacją czy zarządzeniem zużyciem energii. Oparty jest na bardziej wydajnej komunikacji grupowej niż doskonale znane integratorom adresy grupowe (między innymi jest możliwość komunikacji grupowej jeden do wielu odbiorców). Dostarcza prosty i efektywny sposób komunikacji oparty na danych semantycznych. Architektura zbudowana jest według schematu klient (device) – server (broker).

 

opracowanie: Tomasz Gruda, KNX Polska

 

Pobierz artykuł w pełnej wersji tutaj.