Technologie KNX

Elle se compose de deux couches techniques principales

La couche BCU [Bus Coupler Unit]

le concepteur/fabricant d'un produit KNX doit fournir l'interface qui fera le lien entre les fonctions internes du produit et le système nomalisé KNX. Cet élement, respectant donc les concepts KNX, passe obliogatoirement par des centres de certification avant d'obtenir l'autorisation de porter le label KNX, garant de la compatibilité du produit.

La couche BCU est composée d'un micro-processeur et d'une mémoire de stockage du programme destiné au produit qui lui est attaché [interrupteur, détecteur, sonde...]. Ce programme est défini -comme indiqué ci-avant - par le concepteur/fabricant du produit.

La couche KNX

il s'agit du système de communication normalisé [filaire ou radio] qui permet à tous les composants de se connecter entre eux, d'échanger des informations, de les analyser et de les traiter.

Dans le cas d'une communication filaire, le terme de BUS KNX est employé pour désigner le câble qui sert aux transmissions. KNX utilise pour celà un câble contenant une paire torsadée : il est donc insensible aux perturbations électriques et électromagnétiques.

Le BUS KNX

Ce BUS est un système à intelligence répartie ne nécessitant pas d'ordinateur ou d'automate central. Chaque composant [ou participant] KNX relié au bus, disposant des couches BCU et KNX, est capable d'emettre et de recevoir des messages en toute autonomie.

L'information circule dans les deux sens sur le réseau : Une unité d'entrée envoie des informations aux récepteurs de sortie chargés de faire effectuer une tâche précise à des appareils qui eux-même envoient vers la ou les unités d'entrée des informations concernant leur état.

Le BUS KNX sert également, dans de très nombreux cas, de source d'énergie [29V CC] pour les participants.

Un BUS est contruit de manière logique et physique dans une hiérarchie du type :

participant > ligne > zone > réseau

Qu'est-ce qu'une zone, une ligne, un réseau ?

Mode de transmission

Les données formant le "message" [ou télégramme KNX] sont transmises en mode série différentiel en 9600 bits/s. La durée d'un bit est de 104 µs [1/9600]

Les adresses physiques

Tous les participants sont identifiés par une adresse unique codées sur 16 bits.

Qu'est-ce qu'une zone, une ligne ?
Plus d'infos sur les adresses physiques.

Les adresses de groupes

Une adresse de groupe sert à mettre en relation les participants du BUS qui doivent interagir entre eux afin d'exécuter une fonction demandée. Le nombre de participants appartenant à un même groupe n'est pas limité. Un participant peut appartenir à plusieurs groupes.

Une adresse de groupe est codée sur 16 bits et peut être définie sur 2 ou 3 niveaux [choix d'architecture logique en fonction de la complexité du projet].

Adresse de groupe à deux niveaux

Adresse de groupe à trois niveaux

Plus d'infos sur les adresses physiques.

Télégramme KNX

Les "participants" au bus échangent des informations à l'aide de trames appelées "télégrammes". Les données sont transmises en mode asynchrone, la synchronisation étant assurée par des bits de démarrage et d'arrêt.

Le protocole utilisé est le CSMA/CA [Carrier Sense Multiple Access with Collision Control].

Fonctionnement

Si le bus est libre, l'émetteur transmet ses données via un télégramme. Le récepteur renvoie alors un accusé de réception "ACK" [Acknowledge] si la transmission est confirmée positive.

Chaque participant concerné par un télégramme [dont l'adresse de groupe est la même que celle envoyé par l'expéditeur] traduira cette valeur en fonction de ses propres paramètres et l'adaptera à ses fonctions internes.

Une transmission peut être répètée jusqu'à trois fois si l'émetteur ne recoit pas l'accusé de réception attendu : au delà de ces trois tentatives, la procédure d'émission est stoppée et un défaut est signalé à l'émetteur : ceci évite les phénomènes de bouclage cyclique de télégrammes qui surchargeraient le BUS.

Les conflits éventuels de plusieurs émetteurs commençant à émettre en parallèle est gérée par un accès immédiat à l'émetteur de plus haute priorité. En cas de priorités équivalentes, c'est le participant ayant la plus petite adresse physique qui devient prioritaire.

Format de transmission

Les différents champs d'un télégramme KNX

CR = compteur de routage [pour éviter les bouclages]
LG = longueur des "données"

document technique sur les télégrammes

Le champs de données

Cette zone du télégramme contient l'information à traiter.

indicateur « ouvert/fermé » [0/1]
nombre hexadécimal [température, pourcentage d'ouverture de vanne, etc..].