-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Mehrzahl von in einem Gebäude installierter Komponenten. Überdies betrifft die vorliegende Erfindung eine Komponente zur Installation in einem Gebäude. Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung eine Anordnung einer Mehrzahl in einem Gebäude installierter Komponenten.
-
Um in modernen Gebäuden bzw. Häusern eine einfache und komfortable Bedienung der verschiedenen Komponenten zu ermöglichen, können diese über einen Installationsbus angesteuert werden. Ein solcher Installationsbus ist beispielsweise der europäische Installationsbus (EIB), der in dem KNX-Standard beschrieben ist. Die Komponenten beinhalten die einzelnen Installationsgeräte des Gebäudes bzw. des Hauses, die üblicherweise mit einem entsprechenden Aktor verbunden sind. Durch den jeweiligen Aktor können die Installationsgeräte angesteuert bzw. bedient werden. Die Bedienung kann beispielsweise in Abhängigkeit von einem Steuersignal in Folge einer Bedieneingabe oder automatisch in Abhängigkeit von dem Signal eines Sensors erfolgen. Somit können z. B. Beleuchtungsanlagen, Beschattungsanlagen, die Heizung, Klimaanlagen, Lüftungen, Alarmanlagen, Informationssysteme oder dergleichen gesteuert werden. Zum Ansteuern wird an die jeweilige Komponente ein entsprechendes Telegramm über den Installationsbus übermittelt.
-
Um die jeweiligen Telegramme empfangen zu können, sind die Komponenten üblicherweise 24 Stunden am Tag in Betrieb. Um den Energieverbrauch des Systems zu senken, werden die Schaltungen bereits heute in einem Low-Power-Design ausgeführt. Da die Energiekosten steigen und der Energieverbrauch in den Gebäuden bzw. Häusern gesenkt werden soll, ist es erforderlich, dass der der Energieverbrauch der einzelnen Komponenten weiter reduziert wird. Da in einem KNX-System jeder Teilnehmer spontan kommunizieren kann, müssen alle Komponenten immer empfangsbereit sein. Dadurch werden die technischen Möglichkeiten für Stromeinsparungen allerdings eingeschränkt.
-
Die
DE 10 2009 010 964 B3 beschreibt ein elektrisches/elektronisches Installationsgerät für die Gebäudesystemtechnik, welches eine erste Schnittstelle zur Ankopplung an das Bussystem eines Gebäudes und eine zweite Schnittstelle für ein Anwendungsmodul aufweist, wobei ein eine Empfangseinheit aufweisender Transceiver vorgesehen ist. Dabei ist dem Transceiver eine Aufweckerkennungseinrichtung zugeordnet, welche in Abhängigkeit von zumindest einem vom Bussystem kommenden Telegramm ein Aufwecksignal generiert, zu dessen Weiterleitung die Aufweckerkennungseinrichtung datentechnisch mit der für das Anwendungsmodul vorgesehenen zweiten Schnittstelle in Verbindung steht, außerdem ist die Aufweckerkennungseinrichtung mit einem Referenztelegrammspeicher ausgerüstet.
-
Zudem beschreibt die
US 2005/0131555 A1 ein Verfahren zum Reaktivieren eines deaktivierten Gerätes. Dabei ist das deaktivierte Gerät mit einem aktivierten Gerät über ein Kommunikationsnetzwerk verbunden. Zudem ist ein Netzwerkelement in dem Kommunikationsnetzwerk vorgesehen, das immer aktiviert ist.
-
Aus der
US 5,915,119 A ist ein Netzwerksystem mit einer Mehrzahl an Netzwerksegmenten bekannt. Dabei weist jedes der Netzwerkelemente eine Mehrzahl von Nutzer-Terminals auf, die in einen Ruhemodus schaltbar sind. Mit einem Proxy-Terminal können die Nutzer-Terminals, beispielsweise mit einem Fehlersignal, aktiviert werden.
-
Schließlich beschreibt die
DE 100 30 743 B4 die Steuerung des Verbrauchs eines autonomen Gerätes, wenn dieses an ein anderes Gerät über eine Kabelverbindung angeschlossen ist. Wenn in diesem Fall das autonome Gerät einen Kommunikationsbeginn erfasst, setzt es die Vorrichtung in Gang, die in der Lage ist, den Beginn der Kommunikation ohne Verlust eines Oktetts zu übernehmen. Dazu besteht die Vorrichtung aus einer Schaltung, deren Erregung sehr rasch erfolgt. Diese Vorrichtung ermöglicht es den Hauptschaltungen des autonomen Gerätes, erregt zu werden und sodann die Steuerung der Kommunkation zu übernehmen. Die Vorrichtung umfasst im Wesentlichen einen Oszillator mit rascher Einstellung und eine Spezialschaltung.
-
Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die einzelnen Komponenten, die in einem Gebäude installiert sind bzw. installierbar sind, energieeffizienter zu betreiben.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1. In gleicher Weise wird diese Aufgabe durch eine Komponente gemäß Patentanspruch 7 und eine Anordnung gemäß Patentanspruch 8 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben einer Mehrzahl von in einem Gebäude installierter Komponenten, wobei jede der Komponenten eine Kommunikationseinheit aufweist, und die Kommunikationseinheiten zum Austausch von Telegrammen über einen Installationsbus des Gebäudes miteinander verbunden sind und in einem Aktivmodus betrieben werden, wobei jede der Kommunikationseinheiten einen Prozessor zum Verarbeiten der Telegramme aufweist, umfasst das Überführen mindestens einer der Kommunikationseinheiten in einen Ruhemodus durch Abschalten des Prozessors der mindestens einen Kommunikationseinheit, und das Zurückführen der Kommunikationseinheit in den Aktivmodus durch Aktivieren des Prozessors, falls zumindest ein Teil eines Telegramms an die Kommunikationseinheit gesendet wird, wobei zumindest eine der Kommunikationseinheiten einem Linienkoppler zugeordnet ist, und dass von diesem zum Abschalten des Prozessors ein Signal an die ihm zugeordnete, zumindest eine Kommunikationseinheit gesendet wird, und wobei von dem Linienkoppler zum Aktivieren des Prozessors das erkannte Telegramm an die Kommunikationseinheit gesendet wird und nach dem Aktivieren nochmals gesendet wird.
-
Eine solche Komponente, die in einem Gebäude bzw. in einem Haus installiert ist bzw. installiert werden kann, umfasst üblicherweise einen entsprechenden Aktor, mit dem ein Installationsgerät des Gebäudes bzw. des Hauses angesteuert werden kann. Mit einem solchen Aktor kann beispielsweise die Beleuchtung eingeschaltet werden oder eine Heizungsanlage gesteuert werden. Zudem kann eine solche Komponente einen entsprechenden Sensor umfassen, mit dem beispielsweise die Beleuchtungsstärke oder die Temperatur erfasst wird. Die Aktoren können entweder in Abhängigkeit von den Signalen der Sensoren oder von einem Steuerbefehl einer Steuereinheit angesteuert werden. Die Komponenten umfassen zudem eine Kommunikationseinheit, durch die über den Installationsbus entsprechende Telegramme an die anderen Kommunikationseinheiten übertragen werden können. Durch diese Telegramme können die Aktoren entsprechend angesteuert werden oder Sensorsignale übermittelt werden.
-
Um die Kommunikationseinheiten in einen Ruhemodus bzw. Stromsparmodus zu überführen, werden die Prozessoren der jeweiligen Kommunikationseinheiten abgeschaltet. Dies kann beispielsweise automatisch nach einer zuvor bestimmten Zeit erfolgen. Hierbei ist es ebenso denkbar, dass die Prozessoren in Abhängigkeit von einem Steuersignal abgeschaltet werden. Wenn ein Telegramm an die Kommunikationseinheit gesendet wird, wird diese durch Aktivieren des Prozessors zurück in den Aktivmodus geführt. Zum Aktivieren kann es auch ausreichen, wenn nur ein Teil eines Telegramms – also ein oder mehrere Bytes des Telegramms – an die Kommunikationseinheit gesendet wird. Ein solches Telegramm kann beispielsweise von einer Kommunikationseinheit gesendet werden, die sich momentan nicht im Ruhemodus befindet. Diese kann beispielsweise einem Sensor zugeordnet sein. Ebenso kann das Telegramm von einer übergeordneten Steuereinheit, beispielsweise in Folge einer Bedieneingabe, gesendet werden. Durch das Abschalten der Prozessoren der Kommunikationseinheiten kann ein besonders effizienter Stromsparmodus ermöglicht werden und somit der Energieverbrauch der einzelnen Komponenten und somit des Gebäudes als Ganzes reduziert werden.
-
Zumindest eine der Kommunikationseinheiten ist einem Linienkoppler zugeordnet, wobei von diesem zum Abschalten des Prozessors ein Signal an die ihm zugeordnete Kommunikationseinheit gesendet wird. Die an einem Linienkoppler angeordneten Komponenten werden durch ein entsprechendes Signal bzw. Kommando in den Stromsparbetrieb geschaltet. Der Linienkoppler selbst bleibt hierbei allerdings empfangsbereit. Somit können die dem Linienkoppler zugeordneten Komponenten auf besonders einfache Weise mit einem geringen Energieverbrauch betrieben werden.
-
Von dem Linienkoppler wird zum Aktivieren des Prozessors das erkannte Telegramm an die Kommunikationseinheit gesendet und nach dem Aktivieren nochmals gesendet. Falls der Linienkoppler ein für die ihm zugeordneten Kommunikationseinheiten bestimmtes Telegramm empfängt, kann er dieses Telegramm an alle ihm zugeordneten Kommunikationseinheiten senden. Ebenso kann er das Telegramm nur an diejenige Kommunikationseinheit senden, für die das Telegramm bestimmt ist. Durch das Empfangen des Telegramms werden die jeweiligen Kommunikationseinheiten in den Aktivmodus überführt. Nachdem die zumindest eine Kommunikationseinheit aktiviert ist, sendet der Linienkoppler das Telegramm ein zweites Mal. Somit kann sichergestellt werden, dass die wieder aktivierten Kommunikationseinheiten das Telegramm empfangen.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform weist ein der mindestens einen Kommunikationseinheit zugeordneter Kommunikationsbaustein ein Speicherelement auf, auf dem zumindest ein Teil des an die Kommunikationseinheit gesendeten Telegramms gespeichert wird. Ein solcher Kommunikationsbaustein kann beispielsweise der Kommunikations-IC TPUART sein, der zwischen die Kommunikationseinheit und den Installationsbus geschaltet ist. Dieser Kommunikationsbaustein kann so erweitert werden, dass er einige Bytes beim Empfang zwischenspeichern kann. Bevorzugt kann er das Telegramm zwischenspeichern, das für die Kommunikationseinheit bestimmt ist, mit der er gekoppelt ist. Um das Telegramm Zwischenspeichern zu können, kann ein entsprechender Speicher des Kommunikationsbausteins genutzt werden oder es kann ein zusätzlicher Speicher, beispielsweise in Form eines RAM-Speichers, an dem Kommunikationsbaustein angeordnet werden. Da in dem Ruhemodus von den Kommunikationseinheiten keine Telegramme empfangen werden können, werden diese in dem Kommunikationsbaustein bzw. dessen Speicherelement zwischengespeichert. Somit kann sichergestellt werden, dass die während des Ruhemodus der Kommunikationseinheiten übertragenen Telegramme nicht verloren gehen.
-
Das zuvor in Zusammenhang mit dem Kommunikationsbaustein beschriebene Speicherelement, auf dem die Telegramme oder ein Teil der Telegramme zwischengespeichert werden können, kann ebenso an einer beliebigen Position mit dem Installationsbus gekoppelt sein. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass über den Installationsbus übertragene Telegramme, die an eine Komponente bzw. deren Kommunikationseinheit gerichtet sind, die sich momentan im Ruhemodus befindet, nicht verloren gehen.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform wird zum Aktivieren des Prozessors von dem Kommunikationsbaustein ein Signal an die Kommunikationseinheit gesendet und nach dem Aktivieren wird zumindest der auf dem Speicherelement gespeicherte Teil des Telegramms von dem Kommunikationsbaustein an die Kommunikationseinheit gesendet. Der Kommunikationsbaustein ist dazu ausgebildet, ein für die Komponente, mit der er gekoppelt ist, bestimmtes Telegramm zu erkennen und dieses zu speichern. Hat der Kommunikationsbaustein ein solches Telegramm empfangen, sendet er ein entsprechendes Signal, beispielsweise ein Level-Interrupt-Signal, an die Kommunikationseinheit, welches bewirkt, dass der Prozessor der Kommunikationseinheit wieder aktiviert bzw. eingeschaltet wird. Ist der Prozessor der Kommunikationseinheit aktiviert, sendet der Kommunikationsbaustein das Telegramm an die Kommunikationseinheit. Auf diese Weise können die einzelnen Kommunikationseinheiten in einem entsprechenden Ruhemodus bzw. Stromsparmodus betrieben werden und es kann zudem sichergestellt werden, dass die für die Kommunikationseinheit bestimmten Telegramme empfangen werden.
-
In einer weiteren Ausführungsform wird von dem Linienkoppler ein für die ihm zugeordnete Kommunikationseinheit bestimmtes Telegramm erkannt und in Abhängigkeit von dem erkannten Telegramm wird der Prozessor der ihm zugeordneten Kommunikationseinheit aktiviert. Der Linienkoppler erkennt beispielsweise mit einer Routingtabelle, ob ein Telegramm für seine Subline, d. h. die für ihn zugeordneten Komponenten, bestimmt ist. Erkennt der Linienkoppler ein solches Telegramm, so aktiviert er – beispielsweise mittels eines entsprechenden Signals – diejenige Kommunikationseinheit, für die das Telegramm bestimmt ist. Ebenso kann der Linienkoppler, nachdem er ein Telegramm empfangen hat, das für eine seiner Kommunikationseinheiten bestimmt ist, alle die ihm zugeordneten Kommunikationseinheiten aktivieren. Somit kann sichergestellt werden, dass während des Ruhebetriebs keine den Kommunikationseinheiten zugeordnete Telegramme verloren gehen bzw. nicht empfangen werden.
-
In einer weiteren Ausführungsform wird von dem Linienkoppler zum Aktivieren des Prozessors ein Fehlersignal gesendet. Sendet eine der Kommunikationseinheiten, die dem Linienkoppler zugeordnet sind, ein Telegramm, während sich die übrigen Kommunikationseinheiten des Linienkopplers im Ruhemodus befinden, so wird von dem Linienkoppler ein entsprechendes Fehlersignal, beispielsweise negatives Acknowledge (NAK), gesendet. Infolge dieses Fehlersignals sendet die Kommunikationseinheit das Telegramm erneut. Somit kann sichergestellt werden, dass das Telegramm von den Kommunikationseinheiten empfangen wird.
-
In einer weiteren Ausgestaltung wird zu Abschalten des Prozessors ein Oszillator des Prozessors ausgeschaltet. Der Oszillator des Prozessors benötigt üblicherweise viel elektrische Energie. Auf diese Weise kann in dem Ruhemodus bzw. Stromsparmodus ein energieeffizienter Betrieb der in dem Gebäude installierten Komponenten erreicht werden.
-
Die erfindungsgemäße Komponente zur Installation in einem Gebäude umfasst eine Kommunikationseinheit, die zum Austausch von Telegrammen mit einem Installationsbus des Gebäudes verbindbar ist und in einem Aktivmodus betreibbar ist, wobei die Kommunikationseinheit einen Prozessor zum Verarbeiten der Telegramme aufweist, wobei die Kommunikationseinheit in einen Ruhemodus durch Abschalten des Prozessors der Kommunikationseinheit überführbar ist und die Kommunikationseinheit in dem Aktivmodus durch Aktivieren des Prozessors in Abhängigkeit von einem an die Kommunikationseinheit gesendeten Telegramm zurückführbar ist und die Kommunikationseinheit einem Linienkoppler zugeordnet ist, wobei von diesem zum Abschalten des Prozessors ein Signal empfangbar ist, wobei das von dem Linienkuppler zum Aktivieren des Prozessors an die Kommunikationseinheit gesendete Telegramm nach dem Aktivieren nochmals von der Kommunikationseinheit empfangbar ist.
-
Schließlich wird erfindungsgemäß bereitgestellt eine Anordnung einer Mehrzahl in einem Gebäude installierter Komponenten, wobei jeder der Komponenten jeweils eine Kommunikationseinheit zugeordnet ist und die Kommunikationseinheiten zum Austausch von Telegrammen über einen Installationsbus des Gebäudes miteinander verbunden sind und in einem Aktivmodus betrieben sind, wobei jede der Kommunikationseinheiten einen Prozessor zum Verarbeiten der Telegramme aufweist, wobei eine Steuereinrichtung dazu ausgebildet ist, mindestens eine Kommunikationseinheit in einen Ruhemodus durch Abschalten des Prozessors der mindestens einen Kommunikationseinheit zu überführen und die mindestens eine Kommunikationseinheit in den Aktivmodus durch Aktivieren des Prozessors in Abhängigkeit von einem an die mindestens eine Kommunikationseinheit gesendeten Telegramm zurückzuführen. Die Steuereinrichtung kann beispielsweise zentral in dem Installationsbus angeordnet sein. Ebenso ist es denkbar, dass jeder der Komponenten eine entsprechende Steuereinrichtung zugeordnet ist.
-
Dabei ist zumindest eine Kommunikationseinheit einem Linienkoppler zugeordnet, der die Steuereinrichtung umfasst. Zudem ist der Linienkoppler dazu ausgebildet ist, zum Aktivieren des Prozessors das erkannte Telegramm an die Kommunikationseinheit zu senden und nach dem Aktivieren nochmals zu senden. Somit können die dem Linienkoppler zugeordneten Kommunikationseinheiten besonders einfach angesteuert werden.
-
Die vorliegend in Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschriebenen Weiterbildungen können in gleicher Weise auch auf die erfindungsgemäße Komponente und die erfindungsgemäße Anordnung übertragen werden.
-
Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt dabei eine schematische Darstellung einer Anordnung einer Mehrzahl in einem Gebäude installierter Komponenten.
-
Die nachfolgend näher geschilderten Ausführungsbeispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar.
-
Die Figur zeigt eine im Ganzen mit 10 bezeichnete Anordnung einer Mehrzahl von Komponenten 12. Diese Komponenten 12 sind in einem Gebäude bzw. einem Haus installiert bzw. installierbar. Die Komponenten 12 sind Installationsgeräte des Gebäudes bzw. des Hauses zugeordnet. Die Komponenten 12 umfassen beispielsweise einen entsprechenden Aktor, mit dem die Installationsgeräte des Gebäudes betrieben werden können. Ebenso können die Komponenten 12 einen entsprechenden Sensor umfassen, wobei in Abhängigkeit der Sensorsignale die Aktoren angesteuert werden können.
-
Zudem weisen die Komponenten 12 jeweils eine Kommunikationseinheit 14 auf. Die Kommunikationseinheiten 14 der jeweiligen Komponenten 12 sind zum Austausch von Telegrammen über einen Installationsbus 16 miteinander verbunden. Zum Austausch der Telegramme über den Installationsbus 16 werden die Kommunikationseinheiten 14 in einem Aktivmodus betrieben.
-
Die Komponente 12 kann mit einer Beleuchtungsanlage, einer Beschattungsanlage, einer Heizungsanlage, einer Klimaanlage, einer Lüftungsanlage, einer Alarmanlage, einem Informationssystem oder dergleichen des Gebäudes zugeordnet sein. Die einzelnen Komponenten 12 können beispielsweise mit Hilfe einer übergeordneten Steuereinrichtung 18 angesteuert werden. Ebenso können die einzelnen Komponenten 12 dazu ausgebildet sein, über ein entsprechendes Telegramm eine andere der Komponenten 14 anzusteuern.
-
Um den Stromverbrauch bzw. den Energieverbrauch der Komponenten 12 zu reduzieren, werden diese in einen Ruhemodus bzw. Stromsparmodus überführt. Zu diesem Zweck werden die Prozessoren der Kommunikationseinheiten 14 abgeschaltet. Falls ein Telegramm an zumindest eine der Kommunikationseinheiten 14 gesendet wird, wird die Kommunikationseinheit 14 in den Aktivmodus zurückgeführt, indem ihr Prozessor wieder aktiviert bzw. eingeschaltet wird.
-
Zwischen der Kommunikationseinheit 14 und dem Installationsbus 16 kann ein hier nicht dargestellter Kommunikationsbaustein angeordnet sein, der ein Speicherelement aufweist. Dieser Kommunikationsbaustein ist dazu ausgelegt, ein Telegramm, das der Kommunikationseinheit 14, der er zugeordnet ist, zu erkennen und zu speichern, wenn sich die Kommunikationseinheit 14 in dem Ruhemodus befindet. Zudem ist der Kommunikationsbaustein dazu ausgebildet, zum Aktivieren des Prozessors ein entsprechendes Signal an die Kommunikationseinheit 14 zu senden. Nach dem Aktivieren der Kommunikationseinheit 14 sendet der Kommunikationsbaustein das auf seinem Speicherelement gespeicherte Telegramm an die Kommunikationseinheit 14. Das in Zusammenhang mit dem Kommunikationsbaustein beschriebene Speicherelement kann in gleicher Weise an jeder anderen Stelle des Installationsbusses 16 angeordnet sein.
-
In dem in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel sind jeweils vier Komponenten 12 einem Linienkoppler 20 des Installationsbusses 16 zugeordnet. Sollen die Komponenten 12 bzw. deren Kommunikationseinheiten 14 in den Ruhemodus bzw. Stromsparmodus übergeführt werden, sendet der Linienkoppler 20 ein entsprechendes Signal an die Kommunikationseinheiten 14. Während sich die Kommunikationseinheiten 14, die dem Linienkoppler 20 zugeordnet sind, in dem Ruhemodus befinden, bleibt dieser empfangsbereit.
-
Der Linienkoppler 20 kann beispielsweise mit Hilfe einer entsprechenden Routingtabelle erkennen, ob ein Telegramm, das über den Installationsbus 16 übertragen wird, für eine der ihm zugeordneten Komponenten 12 bzw. Kommunikationseinheiten 14 bestimmt ist. Wird von dem Linienkoppler 20 ein solches Telegramm erkannt, aktiviert er zumindest eine der Kommunikationseinheiten 14 der ihm zugeordneten Komponenten 12. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass der Linienkoppler 20 das Telegramm an zumindest eine der Komponenten 12 bzw. deren Kommunikationseinheit 14 sendet. Infolge des empfangenen Telegramms wird die zumindest eine Kommunikationseinheit 14 aktiviert. Nach dem Aktivieren der zumindest einen Kommunikationseinheit 12 sendet der Linienkoppler 20 das Telegramm erneut. Somit kann auf besonders einfache Weise sichergestellt werden, dass die Telegramme von den Kommunikationseinheiten 14 empfangen werden. Somit können die Komponenten 12, die in dem Installationsbus 16 miteinander verbunden sind, besonders energieeffizient betrieben werden.