Simon Buddle discute i pro e i contro della topologia KNX a linea singola e i vantaggi dell’uso degli accoppiatori di linea per supportare linee e alimentazioni separate, in particolare nei condomini.
Con il passare del tempo, le dimensioni e la portata di tutti i prodotti tecnici sembrano aumentare in modo esponenziale, come previsto dalla Legge di Moore. Il mio personal computer Commodore64 oggi verrebbe deriso, ma era in grado di funzionare come elaboratore di testi di base e serviva bene allo scopo. Era stato progettato per quell’epoca. All’epoca Internet non esisteva (a casa mia), si navigava nelle vetrine dei negozi e si usava ancora l’atlante stradale cartaceo di Londra dalla A alla Z per spostarsi in città. Come sono cambiati i tempi.
Pro e contro di una topologia a linea singola
Trascorro una buona parte del mio tempo a lavorare con i rivenditori di sistemi AV, programmando sistemi KNX che, in linea di massima, mi coinvolgono poco, finché non arrivo sul posto e mi viene presentata una serie di prodotti installati e alimentati. Naturalmente, con l’architettura KNX così com’è oggi, che utilizza la topologia TP1-256, è facile capire perché i sistemi sono costruiti con centinaia di dispositivi su una singola linea con un unico alimentatore. L’architettura del sistema lo supporta; gli alimentatori sono più che in grado di fornire energia sufficiente e non richiede molto in termini di pensiero o di progettazione.
Tuttavia, c’è un rischio intrinseco: una singola linea e un singolo alimentatore significano un singolo punto di guasto per l’intero sistema. Sebbene più alimentatori e persino una batteria di backup possano rendere questo problema nullo, la linea singola può comunque rappresentare un problema.
Utilizzo di accoppiatori di linea con linee e alimentatori separati
Una recente esperienza mi ha mostrato il valore degli accoppiatori di linea con linee e alimentatori (PSU) separati. Sono arrivato sul posto con l’installatore AV e mi è stato presentato un sistema di grandi dimensioni. Inizialmente il sistema contava 187 dispositivi: un’intera proprietà di Kensington di cinque piani su un’unica linea. Quando ho iniziato a caricare i prodotti, abbiamo iniziato ad avere problemi di comunicazione. È facile (e corretto) dire che il bus KNX è più che in grado di gestire un tale numero di dispositivi su una singola linea. Ma è pratico?
Man mano che “costruivamo” il sistema, abbiamo iniziato ad avere problemi di download. La natura del trasferimento simmetrico dei dati KNX è progettata per superare i problemi di rumore nel sistema. Il principio è semplice ed è lo stesso della trasmissione “audio bilanciata” nel mondo dell’audio professionale. Inviare il segnale in fase opposta su ogni linea e confrontarli alla fine. Se ogni bit di dati non è esattamente speculare, si tratta di rumore e può quindi essere scartato.
Comunicazione locale
Per tranquillità, mi piace progettare un sistema in modo che tutti i dispositivi su una linea comunichino, in linea di massima, localmente sulla linea stessa. Ad esempio, supponiamo di avere 5 camere da letto con tastiere, riscaldamento e aria condizionata. Il cavo bus KNX (linea) per quel piano dovrebbe collegare ogni tastiera, i comandi del riscaldamento, gli attuatori dell’illuminazione e le interfacce KNX AC. Il tastierino può funzionare sia come interruttore della luce che come termostato.
In questa configurazione, il tastierino, sia che invii comandi per l’illuminazione sia che chiami il riscaldamento o il raffreddamento, comunica solo sulla linea KNX locale. Questo semplice principio è stato uno degli enormi punti di forza di un sistema KNX nel corso degli anni. Le linee segregate riducono al minimo il traffico di comunicazioni all’interno del sistema. Ogni linea è isolata elettricamente e può essere protetta da KNX in caso di necessità. L’installazione di un blocco di appartamenti richiederebbe sicuramente un accoppiatore di linee e KNX Secure da impostare per ogni appartamento.
Quindi, abbiamo un principio di un cavo da far passare orizzontalmente per piano che raccoglie i dispositivi KNX locali. Se abbiamo più piani, e quindi molto probabilmente più pannelli di controllo dell’illuminazione, avrebbe senso far passare almeno due cavi bus KNX in verticale attraverso l’edificio fino a ciascun pannello di illuminazione. A sua volta, ogni pannello di illuminazione dovrebbe essere l’inizio (e la fine) del cavo bus KNX orizzontale. Se si installa questa configurazione, si ha la totale flessibilità di avere una linea singola o di creare una linea principale con accoppiatori di linea per piano.
Torniamo al lavoro di Kensington. Abbiamo suddiviso la casa in tre linee, aggiungendo un accoppiatore di linea e un alimentatore. Questo non solo ha risolto i problemi di scaricamento (che in seguito abbiamo scoperto essere un problema di messa a terra dello schermo del cavo bus KNX – non mettetelo a terra e ditelo anche agli elettricisti!), ma ha anche ridotto in modo massiccio le comunicazioni sul sistema.
Conclusione
Sebbene sia possibile far funzionare un intero sistema su un’unica linea/cavo, è prudente adottare alcuni semplici principi di progettazione che vi consentiranno di avere un buon vantaggio in caso di problemi. O, meglio ancora, utilizzare accoppiatori di linea e KNX Secure per ottenere un certo grado di isolamento elettrico e di sicurezza dei dati da piano a piano o da appartamento ad appartamento.
Il costo di un paio di alimentatori e di accoppiatori di linea vi ripagherà con molte notti di sonno dopo la fine dei lavori. Una linea significa comunque un punto di guasto. Suddividendo la linea in più linee, riduciamo il rischio di quel singolo punto di guasto e quindi aumentiamo la robustezza dell’installazione.
Simon Buddle CEng MIET è consulente di Future Ready Homes, azienda specializzata nella progettazione di sistemi BMS e ELV.
