2021年11月24日
西门子是全球领先的电子和自动化产品制造商。西门子基于其先进的人机通信技术和品牌发展理念，在生产自动化和过程自动化领域提供多种高品质的人机交互产品、解决方案和服务。
近年来，无论是简单家庭还是复杂建筑，用户对楼宇管理系统的便捷性、节能性和功能性的要求越来越高。因此，我们需要安装更多的传感器和控制器来实现智能监控，这意味着用户必须增加现有系统环境下复杂布线的配置成本。
此外，用户之间需要越来越多的设备进行交互。人们要求家用电器自动化、智能化，甚至能够感知用户的情绪。
例如，当传感器检测到你已经进入家中时，灯就会打开。当传感器检测到你不在家时，所有的灯、空调和其他电器都会自动关闭。
图1:一幅显示用户如何控制家用电器的漫画。
由于用户对智能家居和智能建筑系统的需求越来越大，物联网技术也越来越成熟。
1.KNX标准协议
20世纪90年代初，欧洲三大住宅和建筑控制总线协议EIB、batibus和EHS正在探索自己的市场和标准化。尽管他们在不同的领域和领域取得了成就，但他们的前景仍然难以预测。
后来，这三家机构决定共同开发智能家居和建筑市场。他们在1995年成立了Konnex协会，并在2002年春天推出了KNX标准。KNX(简称Konnex)是住宅和建筑控制领域官方认可的开放国际标准。
该标准以EIB为基础，兼顾batibus和ehsa的物理层规范，并吸收batibus和ehsa中配置模式的优点，最终为家庭和楼宇自动化提供了完整的解决方案。
2.西门子智能建筑解决方案
西门子研发团队整合HMI与KNXnet / IP协议通信，提出了一套智能建筑解决方案。
KNXnet / IP是一种国际标准的建筑控制通信协议，可以集成不同厂家的建筑设备，如大型家用电器、照明、空调系统等。可以帮助用户快速构建更加方便、节能、多功能的楼宇管理系统。
图2:西门子HIM和KNXnet系统如何控制工作场所的互联网连接的3D模型。
KNXnet的两个关键特性如下。
2.1以人机界面作为中央控制计算机的组播通信
在过去，如果建筑设备需要连接或交换数据，就必须通过HMI或交换机来传输数据。
这个缺陷就是不同型号的设备每个品牌都有自己的沟通方式。除了增加了现场设备安装的复杂性外，用户往往无法对所有的现场设备进行有效的集成和监控。现在，KNXnet / IP协议的人机集成是一台中央控制计算机，为您带来解决方案。
例如:图中所示的网络包括一个骨干网和三个线路耦合器。线路上的每个设备都有一个KNX地址，并连接到相应的KNX PLC。
请注意:KNX架构可以使用15个域骨干，每个域骨干可以设置15条耦合线。实际应用中，每条耦合线可以重用1-63个地址，如1.1.1 - 1.1.63。
图3:西门子HMI + KNXnet系统说明
在该网络中，KNXnet / IP系统的域骨干采用以太网，所有KNX PLC都指向同一个组播网站(默认:224.0.23.12)，现场设备通过线路耦合器连接到KNX PLC的I / o点。
对于需要连接的设备，使用常用地址，如line2的设备地址为1.2.1。用户只需对具有相同地址的设备进行操作，就可以触发具有相同地址的链接设备。例如，当传感器检测到用户进入会议室时，它会触发会议室内所有的照明设备同时打开。
在该网络中，Siemens HMI只需在组播网站上连接KNX PLC，即可通过组播通信方式显示KNX PLC的运行状态，并对现场所有设备进行监控。
2.2布线简单，灵活性增强
传统建筑设备的布线结构较为复杂(图a)，设备之间的互连必须单独布线。每当用户添加新的串行设备时，都需要重新布线，这是非常麻烦的。
使用KNXnet / IP通信架构布线(图b)非常简单，所有设备都在同一个域中。用户只需要设置设备的KNX地址，就可以轻松实现西门子的HMI监控，不仅可以降低额外购买通信网关设备的成本，还可以使现场接线更加方便。
图4:传统布线和KNX布线的比较。
布线工程师不再需要在集群中找到属于您的那个。现在布线变得非常简单。
楼宇自动化管理系统是智能建筑中涉及最广泛的子系统，设计任务和工程施工量最大。其设计水平和施工质量直接影响到智能建筑功能的实现。
