EnOcean trådløs standard beskriver batterifri teknologi, der sælges under Dolphin og Easyfit-mærkerne. Læs her, hvordan systemet fungerer uden kabler og ledninger, hvilke fordele og ulemper det har, og hvor sikkert systemet virkelig er.
For at de mange elektriske hjælpere kan arbejde i hverdagen, har de først brug for deres egen energi. Ofte er de drevet af batterier, der skal udskiftes regelmæssigt - “grøn” teknologi ser anderledes ud. Dette tænkte EnOcean GmbH for 15 år siden. Med deres batteriløse radiomoduler har de fundet en innovativ løsning, som det smarte hjem altid har energi til rådighed med. Ideen er baseret på "energihøstningsprincippet". Energi genereres ved de mindste ændringer i miljøet og bruges til at transmittere radiosignaler. Teknologien er lovende. Det bruges allerede i mere end 2.500.000 bygninger verden over. Det forekommer ikke kun i nye bygninger - det kan også eftermonteres ved eftermontering eller renovering.Da radiomodulerne kun kommer i aktion efter kommando, genererer de lidt elektrosmog og er meget velegnede til børnehaver og hospitaler ud fra et bygningsbiologisk synspunkt.
Derudover er EnOcean kompatibel med kablede hjemmeautomatiseringssystemer og forskellige bussystemer. De bruger allerede EnOcean-teknologi til at supplere deres egne systemer, hvor de ikke selv er fleksible nok.
Oprindelse og historie
EnOcean GmbH blev grundlagt i 2001 og er et venture fra Siemens AG. Det er baseret i Oberhaching i München og bragte de første batterifrie radiomoduler på markedet efter blot et år. Dette batteriløse trådløse sensorsystem danner den grundlæggende teknologi til den trådløse standard til hjemmeautomatisering. Firmanavnet EnOcean er baseret på observationen af, at verden er et hav fuld af spildt energi.
I 2008 blev EnOcean Alliance dannet, en sammenslutning af forskellige virksomheder, der har gjort det til deres mål at fremme kompatibilitet og samarbejde mellem forskellige systemer baseret på EnOcean trådløse standard. Derudover skal der etableres yderligere automatiseringsløsninger til bæredygtige byggeprojekter, som alle arbejder med batterifri trådløs teknologi. Kompatible produkter fra alle bygnings- og hjemmeautomatiseringsområder udvikles gradvist for at kunne tilbyde et komplet smart home-system i fremtiden. Derudover håber EnOcean at bruge radioteknologi i miniatureafbrydere, små trådløse temperatursensorer og sensormoduler i fremtiden. Disse skal derefter hældes i maskindele,at implementere smart leve på en energieffektiv måde i alle livets områder.
Et lovende princip for tingenes internet
De batteriløse radiosensorer muliggør kommunikation mellem vedligeholdelsesfrie IoT-enheder (IoT = Internet of Things) baseret på forskellige radiostandarder som EnOcean, Zigbee og Bluetooth. Løsningerne bruges i bygningsautomation, det smarte hjem, LED-belysningskontrol og i industrielle applikationer.
Teknologien er baseret på det såkaldte "energihøstningsprincip" (bogstaveligt oversat: høstenergi). Der bruges energi fra miljøet. For eksempel når du betjener en kontakt med din finger. Den resulterende piezoelektriske effekt genererer elektriske ladninger på overfladen. De indbyggede, miniaturiserede energikonvertere kan konvertere denne energi til et radiosignal, der for eksempel transmitteres fra lyskontakten til den centrale smart home-kontrol eller belysning. Dolphin-modulerne og Easyfit-produkter fra EnOcean bruger ikke kun energi fra bevægelse, men også fra lys og endda temperaturforskelle, f.eks. Fra spildvarme. EnOcean arbejder også på at udvikle energi i fremtiden ved hjælp af rotations- og vibrationsomformere.Det ville give helt nye muligheder - gas- og vandmålere roterer for eksempel under drift, og maskiner og mennesker genererer vibrationer.
Energiomformeren ECO 200 konverterer lineære bevægelser til energi.
- Energi fra bevægelse
ECO 200 er en energiomformer til lineære bevægelser og kan for eksempel konvertere energi, når en switch betjenes. Funktionen svarer til en dynamos og leverer energien med det samme. ECO 200 kan bruges til at betjene PTM 330 transmittermoduler.
Den miniaturiserede solcelle kan endda omdanne lyset fra indvendige rum til elektricitet.
- Energi fra lys
Miniaturiserede solmoduler, der ikke er større end 13 mm x 35 mm, kan endda bruge lys indendørs. De er beregnet til brug sammen med STM-sensormodulerne. Når solen ikke skinner, giver en ekstra integreret lagerkondensator den manglende energi.
DC-konverter ECT 310 Perpetuum bruger varme som strømkilde.
- Energi fra temperaturforskelle
DC-konverteren ECT 310 Perpetuum kan nu også konvertere varme, der genereres, for eksempel på varme maskindele, på radiatoren eller endda på menneskekroppen, til elektrisk strøm.
gratis pladser
De mest almindelige anvendelsesområder for EnOcean i Smart Home findes i skift af elektriske belastninger såsom rumbelysning, klimaanlæg i rummet eller eksternt omskiftelige stikkontakter. Og der er andre konkrete fordele udover den selvforsynende strømforsyning. Takket være den trådløse teknologi kan alle kontakter placeres, hvor de er nødvendige: det være sig ved siden af sofaen for at tænde fjernsynet og hi-fi-systemet eller, endnu bedre, som en all-out-kontakt ved siden af indgangsdøren. Hvis du vil redesigne din lejlighed, kan du let demontere de skruede eller limede kontakter.
Kan EnOcean bruges over hele verden?
EnOcean kan bruges over hele verden, fordi forskellige frekvenser vælges afhængigt af landet. Frekvensen på 868 MHz anvendes i Europa og er blevet defineret som en international standard af IEC siden marts 2012.
Godt at vide: For Nordamerika har du brug for moduler med 902 MHz i henhold til FCC / IC-specifikationen. I Japan er moduler med 928 MHz i henhold til ARIB-specifikationen egnede.
Anvendelse og rækkevidde af radioprotokollen
EnOcean-enheder bruges på tværs af systemer. For eksempel kan du bruge bygningsstyringssystemet fra BACnet eller KNX og stadig integrere radiobaserede enheder fra EnOcean i netværket ved hjælp af bestemte gateways.
EnOcean bruger det, der kaldes “mesh-netværkstopologi”. Det forstås normalt at betyde et netværk, hvor hver node er forbundet med mindst to andre. Men der er også mulighed for, at netværket kun har flere noder. Fordelen er, at det er det mest fejlsikre og kraftfulde netværk. Den komplekse routing er imidlertid problematisk.
Normalt er hver netværksnode i et mesh-netværk forbundet med flere andre.
Da EnOcean tilbyder både envejs og tovejs radiomoduler, dvs. ikke alle enheder kan kommunikere i alle retninger, bruger den kun mesh-netværket i begrænset omfang. De tovejsindretninger kan overtage rutefunktioner og bruges som gateways. Lejlighedsvis kan det også ske, at tovejsaktuatorer og sensorer er til stede. Ofte er disse også designet som sendere eller modtagere, men de skal generere deres energi fra miljøet og kan derfor ikke generere nok energi til tovejskommunikation.
Såkaldte EEP (EnOcean Equipment Profiles) bruges til at sikre en vellykket kommunikation. Disse defineres af EnOcean Alliance og muliggør problemfrit samarbejde mellem systemer fra forskellige producenter. Imidlertid planlægger EnOcean allerede en generel profil med et forenklet applikationslag for at kunne klare sig uden unødvendige komponenter.
I enhver henseende lægger EnOcean stor vægt på enkelhed. For eksempel når det kommer til at minimere potentielle kollisioner under datatransmission. Det betyder, at alle slutpunkter i det trådløse netværk sender data ud i såkaldte telegrammer. Integriteten af disse meddelelser verificeres af det centrale system ved hjælp af en kontrolsum. Hvert telegram optager kun et lille tidsvindue (ca. et millisekund). Derudover kan der ikke være interferens for WLAN-, Dect- eller PMR-systemer.
Rækkevidden i bygninger er op til 30 meter. Dette kan dog forbedres ved hjælp af WiFi mesh repeatere.
Sikkerhed af EnOcean trådløs standard
Dolphin-arkitekturen, der blev introduceret i 2010, muliggjorde tovejskommunikation og forbedrede dermed systemets sikkerhed. For at forhindre, at data falder i de forkerte hænder, er der flere komponenter, der kan bruges til at undgå dette.
En af disse mekanismer er den “rullende kode”, en konstant skiftende kode, hvormed en autentificeringskode (CMAC, Cipher-based Message Authentication Code) beregnes. Afsenderen skal bekræfte sig hos modtageren ved hjælp af denne kode.
Derudover transmitteres radiodata i krypteret form. Og hver enhed modtager et fast 32-bit identifikationsnummer, der ikke kan ændres under fremstillingen, hvilket gør det klart genkendeligt.
Godt at vide: Sikkerhedsindstillingerne gælder kun for originale EnOcean-komponenter. Nogle komponentproducenter bruger ikke disse sikkerhedsindstillinger til deres enheder.
Spredning af EnOcean-teknologi
EnOcean-teknologi bruges allerede af over 50 systemintegratorer. Målet er at udvikle og fremstille slutprodukter til hjemmeautomatisering, industriel automatisering og anvendelsesområder såsom transport og logistik. Producenter inkluderer Zumtobel, WAGO og Somfy. Jung og Siemens bruger protokollen til vægafbrydere, Eltako til røg-, bevægelses- og temperaturdetektorer eller vindues- og dørkontakter. I Tyskland tilbydes EnOcean-teknologien af nogle producenter af præfabrikerede huse under deres egne varemærker. Dette inkluderer for eksempel Weberlogic fra WeberHaus.
Fordele og ulemper ved EnOcean-teknologi
- fordele
Den umiskendelige fordel ved EnOcean-teknologi er, at den fungerer uden batterier eller kabler. Dette kan spare op til 40 procent af energiforbruget. Derudover er næsten alle enheder vedligeholdelsesfrie og har lang levetid. EnOcean kan kommunikere med alle eksisterende bussystemer såsom KNX eller BACnet via gateways.
Desuden er antallet af sensorer ubegrænset. Hvis du vil distribuere disse rundt i huset, behøver du ikke hente en boremaskine, du kan holde kontakten og sensorer overalt. Dette gør EnOcean ideel til renovering i bygninger, hvor det er svært at lægge kabler. For eksempel i Semperoper i Dresden, hvor EnOcean-baserede produkter blev installeret, fordi områder af bygningen er opført, og kabler er forbudt.
Signalernes korte transmissionstid gør radiostandarden ikke kun energieffektiv, men også lav i stråling.
- ulempe
Mens selvdrevne trådløse moduler var et unikt salgsargument for EnOcean i starten, er der nu mere og mere konkurrence. For eksempel har ZigBee allerede erkendt potentialet. Det skal dog bemærkes, at ikke alle teknologier fungerer med et så lavt strømbehov som EnOcean. Det kan ske, at udvidelsen af en høstfunktion, for eksempel med ZigBee, muligvis ikke giver resultater, der kan sammenlignes med EnOcean.
Ældre EnOcean-komponenter fungerer stadig ensrettet. Den enkle konstruktion af radiostandarden kan medføre en vis sikkerhedsrisiko. Fordi den energibesparende model for envejskommunikation betyder, at der ikke er nogen bekræftelse på, at dataene er modtaget. En øget sikkerhedsstandard gives kun af Dolphin-arkitekturen.
