Standardul wireless EnOcean descrie tehnologia fără baterii vândută sub mărcile Dolphin și Easyfit. Citiți aici modul în care sistemul funcționează complet fără cabluri și fire, ce avantaje și dezavantaje rezultă din acesta și cât de sigur este sistemul cu adevărat.
Pentru ca mulți ajutoare electrice să poată lucra în viața de zi cu zi, au nevoie mai întâi de propria lor energie. Adesea sunt alimentate de baterii care trebuie înlocuite în mod regulat - tehnologia „verde” arată diferit. Iată ce gândea EnOcean GmbH acum 15 ani. Cu modulele lor radio fără baterie, au găsit o soluție inovatoare cu care casa inteligentă are întotdeauna energie disponibilă. Ideea se bazează pe „principiul recoltării energiei”. Energia este generată din cele mai mici schimbări din mediu și este utilizată pentru a transmite semnale radio. Tehnologia este promițătoare. Este deja utilizat în peste 2.500.000 de clădiri din întreaga lume. Nu apare numai în clădirile noi - poate fi, de asemenea, adaptat la modernizarea sau renovarea.Deoarece modulele radio intră în acțiune doar la comandă, ele generează puțin electrosmog și sunt foarte potrivite pentru grădinițe și spitale din punct de vedere al biologiei clădirilor.
În plus, EnOcean este compatibil cu sistemele de automatizare a locuinței prin cablu și diverse sisteme de autobuz. Aceștia folosesc deja tehnologia EnOcean pentru a-și completa propriile sisteme acolo unde ei înșiși nu sunt suficient de flexibili.
Originea și istoria
EnOcean GmbH a fost fondată în 2001 și este o întreprindere a Siemens AG. Are sediul în Oberhaching din München și a adus pe piață primele module radio fără baterii după doar un an. Acest sistem de senzori wireless fără baterii formează tehnologia de bază pentru standardul wireless pentru automatizarea casei. Numele companiei EnOcean se bazează pe observația că lumea este un ocean plin de energie irosită.
În 2008 a fost formată Alianța EnOcean, o asociație a diferitelor companii care și-au propus să promoveze compatibilitatea și cooperarea diferitelor sisteme bazate pe standardul wireless EnOcean. În plus, urmează să fie stabilite alte soluții de automatizare pentru proiecte de construcții durabile, care funcționează toate cu tehnologie fără fir fără baterii. Se dezvoltă treptat produse compatibile din toate domeniile construcțiilor și automatizării locuințelor pentru a putea oferi un sistem complet inteligent de casă în viitor. EnOcean speră, de asemenea, să folosească tehnologia radio în comutatoare miniaturale, mici senzori de temperatură fără fir și module de senzori în viitor. Acestea ar trebui apoi turnate în piesele mașinii,să implementeze o viață inteligentă într-un mod eficient din punct de vedere energetic în toate domeniile vieții.
Un principiu promițător pentru internetul obiectelor
Senzorii radio fără baterie permit comunicarea între dispozitivele IoT fără întreținere (IoT = Internet of Things) bazate pe diferite standarde radio, cum ar fi EnOcean, Zigbee și Bluetooth. Soluțiile sunt utilizate în automatizarea clădirilor, casa inteligentă, controlul iluminatului cu LED-uri și în aplicații industriale.
Tehnologia se bazează pe așa-numitul „principiu de recoltare a energiei” (tradus literal: recoltare de energie). Aici se folosește energia din mediu. De exemplu, când acționați un comutator cu degetul. Efectul piezoelectric rezultat generează sarcini electrice la suprafață. Convertoarele de energie miniaturizate încorporate pot converti această energie într-un semnal radio care este transmis, de exemplu, de la comutatorul de lumină la comanda centrală inteligentă a casei sau la iluminat. Modulele Dolphin și produsele Easyfit de la EnOcean utilizează nu numai energie din mișcare, ci și din diferențe de lumină și chiar de temperatură, de exemplu din căldura uzată. EnOcean lucrează, de asemenea, la dezvoltarea energiei în viitor cu ajutorul convertoarelor de rotație și vibrații.Acest lucru ar oferi posibilități complet noi - contoare de gaz și apă, de exemplu, se rotesc în timpul funcționării, iar mașinile și oamenii generează vibrații.
Convertorul de energie ECO 200 transformă mișcările liniare în energie.
- Energia din mișcare
ECO 200 este un convertor de energie pentru mișcări liniare și poate, de exemplu, converti energia atunci când este acționat un comutator. Funcția este similară cu cea a unui dinam și oferă imediat energia. ECO 200 poate fi utilizat pentru a acționa modulele transmițătoare PTM 330.
Celula solară miniaturizată poate chiar transforma lumina din încăperile din interior în electricitate.
- Energia din lumină
Modulele solare miniaturizate care nu depășesc 13 mm x 35 mm pot folosi chiar lumina în interior. Acestea sunt destinate utilizării cu modulele senzorului STM. Dacă soarele nu strălucește, un condensator suplimentar de stocare integrat furnizează energia lipsă.
Convertorul de curent continuu ECT 310 Perpetuum folosește căldura ca sursă de energie.
- Energia din diferențele de temperatură
Convertorul de curent continuu ECT 310 Perpetuum poate converti acum, de asemenea, căldura generată, de exemplu, pe piesele calde ale mașinii, pe radiator sau chiar pe corpul uman, în curent electric.
locuri libere
Cele mai frecvente domenii de aplicare a EnOcean în Smart Home se găsesc în comutarea sarcinilor electrice, cum ar fi iluminatul camerei, aerul condiționat în cameră sau prizele comutabile de la distanță. Pe lângă sursa de alimentare autosuficientă, există și alte avantaje tangibile. Datorită tehnologiei fără fir, toate întrerupătoarele pot fi plasate acolo unde sunt necesare: fie lângă canapea pentru a porni televizorul și sistemul hi-fi sau, chiar mai bine, ca un întrerupător complet lângă ușa de intrare. Dacă doriți să vă reproiectați casa, puteți demonta cu ușurință întrerupătoarele înșurubate sau lipite.
EnOcean poate fi utilizat la nivel mondial?
EnOcean poate fi utilizat în întreaga lume deoarece sunt selectate diferite frecvențe în funcție de țară. În Europa, frecvența de 868 MHz este utilizată și a fost definită ca standard internațional de IEC din martie 2012.
Bine de știut: pentru America de Nord aveți nevoie de module cu 902 MHz în conformitate cu specificația FCC / IC. În Japonia, sunt potrivite module cu 928 MHz conform specificațiilor ARIB.
Aplicarea și gama protocolului radio
Dispozitivele EnOcean sunt utilizate între sisteme. De exemplu, puteți utiliza sistemul de gestionare a clădirilor din BACnet sau KNX și puteți integra în rețea dispozitive bazate pe radio de la EnOcean cu ajutorul anumitor gateway-uri.
EnOcean folosește ceea ce este cunoscut sub numele de „topologie rețea mesh”. De obicei, se înțelege a fi o rețea în care fiecare nod este conectat la cel puțin alți doi. Există însă și opțiunea ca rețeaua să aibă doar mai multe noduri. Avantajul este că este cea mai sigură și mai puternică rețea. Cu toate acestea, rutare complexă este problematică.
De obicei, fiecare nod de rețea dintr-o rețea mesh este conectat la mai multe altele.
Deoarece EnOcean oferă atât module radio unidirecționale, cât și bidirecționale, adică nu toate dispozitivele pot comunica în toate direcțiile, utilizează rețeaua mesh doar într-o măsură limitată. Dispozitivele bidirecționale pot prelua funcțiile de rutare și pot fi utilizate ca gateway-uri. Ocazional se poate întâmpla, de asemenea, să fie prezenți actuatori și senzori bidirecționali. Adesea, acestea sunt concepute și ca emițătoare sau receptoare, dar trebuie să-și genereze energia din mediu și, prin urmare, nu pot genera suficientă energie pentru comunicarea bidirecțională.
Așa-numitele EEP (EnOcean Equipment Profiles) sunt utilizate pentru a asigura comunicarea cu succes. Acestea sunt definite de Alianța EnOcean și permit o cooperare perfectă între sistemele de la diferiți producători. Cu toate acestea, EnOcean planifică deja un profil general cu un strat de aplicație simplificat pentru a putea face fără componente inutile.
În orice privință, EnOcean acordă o mare importanță simplității. De exemplu, atunci când vine vorba de minimizarea potențialelor coliziuni în timpul transmiterii datelor. Aceasta înseamnă că toate punctele finale din rețeaua fără fir trimit date în așa-numitele telegrame. Integritatea acestor mesaje este verificată de sistemul central utilizând o sumă de control. Fiecare telegramă ocupă doar o mică fereastră de timp (aproximativ o milisecundă). În plus, nu poate apărea nicio interferență pentru sistemele Wlan, Dect sau PMR.
Gama în clădiri este de până la 30 de metri. Cu toate acestea, acest lucru poate fi îmbunătățit prin utilizarea repetorelor de rețea WiFi.
Securitatea standardului wireless EnOcean
Arhitectura Dolphin introdusă în 2010 a permis comunicarea bidirecțională și a îmbunătățit astfel securitatea sistemului. Pentru a preveni căderea datelor pe mâini greșite, există mai multe componente pentru a evita acest lucru.
Unul dintre aceste mecanisme este „codul rulant”, un cod în continuă schimbare cu care este calculat un cod de autentificare (CMAC, Cod-based Message Authentication Code). Expeditorul trebuie să se verifice cu destinatarul folosind acest cod.
În plus, datele radio sunt transmise în formă criptată. Și fiecare dispozitiv primește un număr de identificare fix pe 32 de biți, care nu poate fi schimbat în timpul fabricației, ceea ce îl face clar recunoscut.
Bine de știut: setările de securitate se aplică numai componentelor EnOcean originale. Unii producători de componente nu folosesc aceste opțiuni de securitate pentru dispozitivele lor.
Răspândirea tehnologiei EnOcean
Tehnologia EnOcean este deja utilizată de peste 50 de integratori de sisteme. Scopul este de a dezvolta și fabrica produse finale pentru automatizarea locuințelor, automatizări industriale și domenii de aplicare, cum ar fi transportul și logistica. Producătorii sunt, de exemplu, Zumtobel, WAGO și Somfy. Jung și Siemens folosesc protocolul pentru întrerupătoarele de perete, Eltako pentru detectoarele de fum, mișcare și temperatură sau contactele pentru ferestre și uși. În Germania, tehnologia EnOcean este oferită de unii producători de case prefabricate sub nume de marcă proprii. Aceasta include, de exemplu, Weberlogic de la WeberHaus.
Avantajele și dezavantajele tehnologiei EnOcean
- beneficii
Avantajul inconfundabil al tehnologiei EnOcean este că funcționează fără baterii sau cabluri. Acest lucru poate economisi până la 40% din consumul de energie. În plus, aproape toate dispozitivele nu necesită întreținere și au o durată lungă de viață. EnOcean poate comunica cu toate sistemele de magistrală existente, cum ar fi KNX sau BACnet, prin intermediul gateway-urilor.
În plus, numărul de senzori este nelimitat. Dacă doriți să le distribuiți prin casă, nu trebuie să ridicați un burghiu, puteți lipi întrerupătoarele și senzorii oriunde. Acest lucru face ca EnOcean să fie ideal pentru renovări în clădiri în care este dificil să puneți cabluri. De exemplu, în Semperoper din Dresda, unde au fost instalate produse bazate pe EnOcean, deoarece zonele clădirii sunt listate și cablurile sunt interzise.
Timpul scurt de transmisie al semnalelor face ca standardul radio să fie nu numai eficient din punct de vedere energetic, ci și să aibă un nivel scăzut de radiații.
- dezavantaj
În timp ce modulele fără fir fără baterie erau un punct de vânzare unic al EnOcean la început, acum există din ce în ce mai multă concurență. ZigBee a recunoscut deja potențialul, de exemplu. Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că nu orice tehnologie funcționează cu cerințe de energie atât de reduse precum EnOcean. Se poate întâmpla ca extinderea unei funcții de recoltare, de exemplu cu ZigBee, să nu aducă rezultate comparabile cu cele ale EnOcean.
Componentele mai vechi EnOcean funcționează încă unidirecțional. Construcția simplă a standardului radio poate implica un anumit risc de securitate. Deoarece modelul de economisire a energiei al comunicării unidirecționale înseamnă că nu există nicio confirmare că datele au fost primite. Un standard sporit de securitate este dat doar de arhitectura Dolphin.
