Wie sinnvoll kombinieren?
Hybride KNX-Topologien sind längst Praxis. Relevant werden dabei Filterung, KNXnet/IP-Routing, Medienkopplung und die Frage, wie bestehende TP- und RF-Strukturen sinnvoll erweitert werden.
KNX TP, IP und RF lassen sich innerhalb einer Installation kombinieren. Für erfahrene Planer und Integratoren ist das keine Neuigkeit. Interessant wird es eine Ebene tiefer: Was passiert an den Übergängen zwischen den Medien? Wie verändert IP die Topologie? Welche Rolle spielen Filtertabellen? Und wie lassen sich bestehende RF-Strukturen weiterentwickeln, ohne unnötig Geräte zu ersetzen?
Genau an diesen Punkten unterscheiden sich Systemgeräte und Applikationen teilweise erheblich.
Filterung ist Teil der Topologie
Linien-, Bereichs- und Segmentkoppler verbinden nicht nur KNX-Bereiche. Sie bestimmen über ihre Filtertabellen auch, welche Gruppenkommunikation den jeweiligen Bereich verlassen darf.
ETS erzeugt diese Filtertabellen aus den im Projekt vorhandenen Gruppenadress-Verknüpfungen. Ändern sich Verknüpfungen zwischen Linien, werden entsprechend auch die Filterinformationen angepasst.
In der Praxis wird das insbesondere dann relevant, wenn Kommunikationsteilnehmer ausserhalb der klassischen KNX-Gerätestruktur beteiligt sind.
Visualisierungen oder andere externe Kommunikationsgeräte sind nicht immer vollständig als Geräte und Gruppenadress-Verknüpfungen in ETS modelliert. Kann ETS diese Kommunikation nicht erkennen, kann sie auch nicht automatisch korrekt in der Filtertabelle berücksichtigen.
Bei komplexeren Anlagen lohnt es sich deshalb, die Filtertabellen vor dem Download gezielt zu prüfen. ETS stellt dafür eine Vorschau der berechneten Filtertabellen bereit.
IP verändert nicht nur den Übertragungsweg
Wird KNXnet/IP für Routing eingesetzt, übernimmt Ethernet die Kommunikation zwischen den entsprechenden KNX-Bereichen.
KNX-Routing arbeitet standardmässig über IP-Multicast. Alle Router innerhalb der entsprechenden Multicast-Domain empfangen die KNXnet/IP-Telegramme und entscheiden anhand ihrer Routing- beziehungsweise Filterinformationen über die Weiterleitung auf TP.
Damit wird die IP-Infrastruktur funktionaler Bestandteil des KNX-Systems. Switches, Firewalls, VPN-Konfigurationen und insbesondere Multicast-/IGMP-Verhalten können die Kommunikation beeinflussen. Die KNX Association nennt falsch konfiguriertes Multicast-Forwarding und IGMP ausdrücklich als mögliche Ursache, wenn KNX-IP-Schnittstellen nicht zuverlässig erkannt werden.
Auch die Routing-Multicast-Adresse selbst wird relevant. Standardmässig verwendet KNX 224.0.23.12; bei mehreren getrennten KNX-Installationen innerhalb desselben IP-Netzes können jedoch unterschiedliche Routing-Multicast-Adressen eingesetzt werden.
Damit reicht bei einem IP-Backbone die Betrachtung des KNX-Routers allein nicht mehr aus.
Tunneling-Kapazität ist eine andere Frage als Routing
Bei IP-Systemgeräten lohnt es sich zudem, Tunneling und Routing getrennt zu bewerten.
Die Zahl paralleler Tunneling-Verbindungen bestimmt, wie viele Clients gleichzeitig über die Schnittstellenfunktion kommunizieren können. Routing bestimmt dagegen, ob das Gerät selbst als Linien- oder Backbone-Koppler innerhalb der KNX-Topologie eingesetzt werden kann.
Ein im Inyx-Sortiment verfügbarer Secure-IP-Router verbindet beispielsweise KNX-Linien über IP und bietet gleichzeitig mehrere Tunneling-Verbindungen. Andere Produkte im Sortiment sind als reine IP-Schnittstellen für Konfiguration, Inbetriebnahme und Busmonitoring ausgelegt.
Für die Produktauswahl sind deshalb nicht «möglichst viele Tunnels» entscheidend, sondern die Kombination aus Topologiefunktion, Client-Anzahl, Secure-Anforderung und Netzwerkumgebung.
RF Multi verändert vor allem die Migrationsmöglichkeiten
Bei RF liegt der interessante Punkt weniger darin, dass KNX ohne TP-Leitung kommunizieren kann.
Relevant ist heute vor allem das Zusammenspiel unterschiedlicher RF-Generationen.
KNX RF Multi erweitert die Funkkommunikation unter anderem um mehrere Kanäle und bestätigte Übertragungen. Gleichzeitig existieren in Bestandsanlagen weiterhin RF-Ready-Komponenten.
Moderne Medienkoppler können hier zusätzliche Übersetzungsfunktionen übernehmen. Der von Inyx angebotene RF-Multi/TP-Medienkoppler unterstützt beispielsweise einen Ready-to-Slow Proxy und ermöglicht damit die Kombination von KNX RF Ready und KNX RF Multi. Zusätzlich kann er als Linien- oder Segmentkoppler sowie als Repeater eingesetzt werden.
Für eine Erweiterung muss deshalb nicht automatisch die komplette bestehende RF-Ebene ersetzt werden.
Segmentierung schafft neue Optionen innerhalb einer Linie
Seit ETS6 können Segmente innerhalb einer KNX-Linie explizit modelliert und mit Segmentkopplern verbunden werden.
Das schafft zusätzliche Möglichkeiten, bestehende Linien zu erweitern und Kommunikation gezielter zu strukturieren.
Auch TP/RF-Medienkoppler können als Segmentkoppler eingesetzt werden: Ein RF-Subsegment kann eine bestehende TP-Linie ergänzen, ohne daraus zwingend eine vollständig neue Linie zu machen.
Gerade im Bestand wird dadurch die Funktion des verwendeten Kopplers wichtiger als die reine Medienbezeichnung.
Der relevante Vergleich beginnt bei der Applikation
Für hybride KNX-Topologien reicht deshalb die Frage «TP, IP oder RF?» nicht weit genug.
- Technisch relevant werden unter anderem:
- Wie werden Gruppenadressen am Übergang gefiltert?
- Sind externe Kommunikationsteilnehmer in ETS korrekt berücksichtigt?
- Welche Multicast- und Netzwerkbedingungen benötigt das IP-Routing?
- Welche Tunneling-Kapazität steht parallel zum Routing zur Verfügung?
- Welche RF-Generationen müssen miteinander kommunizieren?
- Kann ein Medienkoppler als Segmentkoppler, Repeater oder Proxy eingesetzt werden?
Genau an diesen Punkten unterscheiden sich scheinbar vergleichbare Systemgeräte.
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