EnOcean trådløse standard beskriver batteriløs teknologi som selges under Dolphin og Easyfit-merkene. Les her hvordan systemet fungerer helt uten kabler og ledninger, hvilke fordeler og ulemper som følger av det og hvor sikkert systemet egentlig er.
For at de mange elektriske hjelpere skal kunne jobbe i hverdagen, trenger de først sin egen energi. Ofte drives de av batterier som må byttes ut regelmessig - “grønn” teknologi ser annerledes ut. Dette tenkte EnOcean GmbH for 15 år siden. Med batteriløse radiomoduler har de funnet en innovativ løsning som det smarte hjemmet alltid har energi tilgjengelig med. Ideen er basert på “energihøstingsprinsippet”. Energi genereres fra de minste endringene i miljøet og brukes til å overføre radiosignaler. Teknologien er lovende. Den brukes allerede i mer enn 2500 000 bygninger over hele verden. Det forekommer ikke bare i nye bygninger - det kan også installeres senere ved ettermontering eller renovering.Siden radiomodulene bare kommer i gang på kommando, genererer de lite elektrosmog og er veldig egnet for barnehager og sykehus fra et bygningsbiologisk synspunkt.
I tillegg er EnOcean kompatibel med kablede hjemmeautomatiseringssystemer og forskjellige bussystemer. De bruker allerede EnOcean-teknologi for å supplere sine egne systemer der de ikke er fleksible nok selv.
Opprinnelse og historie
EnOcean GmbH ble grunnlagt i 2001 og er et foretak fra Siemens AG. Den er basert i Oberhaching i München og brakte de første batterifrie radiomodulene på markedet etter bare ett år. Dette batteriløse trådløse sensorsystemet danner grunnleggende teknologi for den trådløse standarden for hjemmeautomatisering. Firmanavnet EnOcean er basert på observasjonen at verden er et hav fullt av bortkastet energi.
I 2008 ble EnOcean Alliance dannet, en sammenslutning av forskjellige selskaper som har gjort det til sitt mål å fremme kompatibilitet og samarbeid mellom forskjellige systemer basert på EnOcean trådløse standard. I tillegg skal ytterligere automatiseringsløsninger for bærekraftige byggeprosjekter etableres, som alle fungerer med batterifri trådløs teknologi. Kompatible produkter fra alle bygnings- og hjemmeautomatiseringsområder utvikles gradvis for å kunne tilby et komplett smarthus-system i fremtiden. EnOcean håper også å bruke radioteknologi i miniatyrbrytere, små trådløse temperatursensorer og sensormoduler i fremtiden. Disse skal deretter helles i maskindeler,å implementere smart leve på en energieffektiv måte i alle livets områder.
Et lovende prinsipp for tingenes internett
De batteriløse radiosensorene muliggjør kommunikasjon mellom vedlikeholdsfrie IoT-enheter (IoT = Internet of Things) basert på ulike radiostandarder som EnOcean, Zigbee og Bluetooth. Løsningene brukes i bygningsautomasjon, smarte hjem, LED-belysningskontroll og i industrielle applikasjoner.
Teknologien er basert på det såkalte "energihøstingsprinsippet" (bokstavelig talt oversatt: høstingsenergi). Her brukes energi fra miljøet. For eksempel når du betjener en bryter med fingeren. Den resulterende piezoelektriske effekten genererer elektriske ladninger på overflaten. De innebygde, miniatyriserte energiomformerne kan konvertere denne energien til et radiosignal som overføres, for eksempel fra lysbryteren til den sentrale smarte hjemmekontrollen eller belysningen. Dolphin-modulene og Easyfit-produktene fra EnOcean bruker ikke bare energi fra bevegelse, men også fra lys og jevne temperaturforskjeller, for eksempel fra spillvarme. EnOcean jobber også med å utvikle energi i fremtiden ved hjelp av rotasjons- og vibrasjonsomformere.Det vil gi helt nye muligheter - for eksempel gass- og vannmålere roterer under drift, og maskiner og mennesker genererer vibrasjoner.
Energiomformeren ECO 200 konverterer lineære bevegelser til energi.
- Energi fra bevegelse
ECO 200 er en energiomformer for lineære bevegelser og kan for eksempel konvertere energi når en bryter betjenes. Funksjonen ligner på en dynamo og gir energien umiddelbart. ECO 200 kan brukes til å betjene PTM 330 sendermoduler.
Den miniatyriserte solcellen kan til og med konvertere lyset fra rommet til elektrisitet.
- Energi fra lys
Miniatyriserte solmoduler som ikke er større enn 13 mm x 35 mm kan til og med bruke lys innendørs. De er beregnet for bruk med STM-sensormodulene. Hvis solen ikke skinner, gir en ekstra integrert lagringskondensator den manglende energien.
DC-omformeren ECT 310 Perpetuum bruker varme som strømkilde.
- Energi fra temperaturforskjeller
DC-omformeren ECT 310 Perpetuum kan nå også konvertere varme som genereres, for eksempel på varme maskindeler, på radiatoren eller til og med på menneskekroppen, til elektrisk strøm.
ledige seter
De vanligste bruksområdene til EnOcean i Smart Home finnes i bytte av elektriske forbrukere som rombelysning, klimaanlegg i rommet eller stikkontakter. I tillegg til den selvforsynte strømforsyningen, er det andre håndgripelige fordeler. Takket være den trådløse teknologien kan alle brytere plasseres der de trengs: det være seg ved siden av sofaen for å slå på fjernsynet og hi-fi-systemet, eller enda bedre, som en all-ut-bryter ved inngangsdøren. Hvis du vil redesigne huset ditt, kan du enkelt demontere de skrudd eller limte bryterne.
Kan EnOcean brukes over hele verden?
EnOcean kan brukes over hele verden fordi forskjellige frekvenser velges avhengig av land. I Europa brukes frekvensen på 868 MHz og har blitt definert som en internasjonal standard av IEC siden mars 2012.
Godt å vite: For Nord-Amerika trenger du moduler med 902 MHz i henhold til FCC / IC-spesifikasjonen. I Japan er moduler med 928 MHz i henhold til ARIB-spesifikasjonen egnet.
Radioprotokollens anvendelse og rekkevidde
EnOcean-enheter brukes på tvers av systemer. For eksempel kan du bruke bygningsadministrasjonssystemet fra BACnet eller KNX og fremdeles integrere radiobaserte enheter fra EnOcean i nettverket ved hjelp av visse gateways.
EnOcean bruker det som er kjent som “mesh network topology”. Det forstås vanligvis å være et nettverk der hver node er koblet til minst to andre. Men det er også muligheten for at nettverket bare har flere noder. Fordelen er at det er det mest feil-sikre og kraftige nettverket. Imidlertid er den komplekse rutingen problematisk.
Vanligvis er hver nettverksnode i et nettverk koblet til flere andre.
Siden EnOcean tilbyr både enveis og toveis radiomoduler, dvs. ikke alle enheter kan kommunisere i alle retninger, bruker den bare nettverket i begrenset grad. Toveis enhetene kan ta over rutefunksjoner og brukes som gateway. Noen ganger kan det også skje at toveis aktuatorer og sensorer er til stede. Ofte er disse også designet som sendere eller mottakere, men må generere energi fra miljøet og kan derfor ikke generere nok energi for toveiskommunikasjon.
Såkalte EEP (EnOcean Equipment Profiles) brukes for å sikre vellykket kommunikasjon. Disse er definert av EnOcean Alliance og muliggjør sømløst samarbeid mellom systemer fra forskjellige produsenter. Imidlertid planlegger EnOcean allerede en generell profil med et forenklet applikasjonslag for å kunne klare seg uten unødvendige komponenter.
På alle måter legger EnOcean stor vekt på enkelhet. For eksempel når det gjelder å minimere potensielle kollisjoner under dataoverføring. Dette betyr at alle sluttpunkter i det trådløse nettverket sender ut data i såkalte telegrammer. Integriteten til disse meldingene bekreftes av det sentrale systemet ved hjelp av en kontrollsum. Hvert telegram har bare et lite tidsvindu (rundt ett millisekund). I tillegg kan det ikke oppstå interferens for Wlan-, Dect- eller PMR-systemer.
Rekkevidden i bygninger er opptil 30 meter. Dette kan imidlertid forbedres ved hjelp av WiFi mesh repeatere.
Sikkerhet for EnOcean trådløs standard
Dolphin-arkitekturen introdusert i 2010 muliggjorde toveiskommunikasjon og forbedret dermed sikkerheten til systemet. For å forhindre at data faller i feil hender, er det flere komponenter som kan brukes til å unngå dette.
En av disse mekanismene er "rullende kode", en stadig skiftende kode som en autentiseringskode (CMAC, Cipher-based Message Authentication Code) beregnes med. Avsenderen må bekrefte seg selv med mottakeren ved hjelp av denne koden.
I tillegg overføres radiodata i kryptert form. Og hver enhet mottar et fast 32-bits identifikasjonsnummer som ikke kan endres under produksjonen, noe som gjør det tydelig gjenkjennelig.
Godt å vite: Sikkerhetsinnstillingene gjelder bare for originale EnOcean-komponenter. Noen komponentprodusenter bruker ikke disse sikkerhetsalternativene for enhetene sine.
Spredning av EnOcean-teknologi
EnOcean-teknologi brukes allerede av over 50 systemintegratorer. Målet er å utvikle og produsere sluttprodukter for hjemmeautomatisering, industriell automatisering og bruksområder som transport og logistikk. Produsenter er for eksempel Zumtobel, WAGO og Somfy. Jung og Siemens bruker protokollen for veggbrytere, Eltako for røyk-, bevegelses- og temperaturdetektorer eller vindu- og dørkontakter. I Tyskland tilbys EnOcean-teknologien av noen produsenter av prefabrikkerte hus under egne merkenavn. Dette inkluderer for eksempel Weberlogic fra WeberHaus.
Fordeler og ulemper ved EnOcean-teknologi
- fordeler
Den umiskjennelige fordelen med EnOcean-teknologi er at den fungerer uten batterier eller kabler. Dette kan spare opptil 40 prosent av energiforbruket. I tillegg er nesten alle enheter vedlikeholdsfrie og har lang levetid. EnOcean kan kommunisere med alle eksisterende bussystemer som KNX eller BACnet via gateways.
Videre er antall sensorer ubegrenset. Hvis du vil distribuere disse rundt huset, trenger du ikke å hente en drill, du kan stikke bryterne og sensorene hvor som helst. Dette gjør EnOcean ideelt for renovering i bygninger der det er vanskelig å legge kabler. For eksempel i Semperoper i Dresden, hvor EnOcean-baserte produkter ble installert fordi områder av bygningen er oppført og kabler er forbudt.
Signalens korte overføringstid gjør radiostandarden ikke bare energieffektiv, men også lav i stråling.
- ulempe
Mens selvdrevne trådløse moduler var et unikt salgsargument for EnOcean i begynnelsen, er det nå mer og mer konkurranse. ZigBee har allerede anerkjent potensialet, for eksempel. Imidlertid må det bemerkes at ikke alle teknologier fungerer med et så lavt strømbehov som EnOcean. Det kan hende at utvidelsen av en innhøstingsfunksjon, for eksempel med ZigBee, kanskje ikke gir resultater som er sammenlignbare med EnOcean.
Eldre EnOcean-komponenter fungerer fremdeles ensrettet. Den enkle konstruksjonen av radiostandarden kan medføre en viss sikkerhetsrisiko. Fordi den energisparende modellen for enveiskommunikasjon betyr at det ikke er noen bekreftelse på at dataene er mottatt. En økt sikkerhetsstandard er bare gitt av Dolphin-arkitekturen.
