Ein Gastronomie-, Einzelhandels- und Arbeitszentrum nutzt ein KNX IoT System, das in nur 90 Minuten installiert werden konnte, um wichtige Umweltfaktoren zu überwachen und zu steuern.
Von Bruno Johnson und Andrew Lambert
Das IT-Dienstleistungsunternehmen Electronic Media Services (EMS) bietet in einem 1.657 m 2 großen Gastronomie-, Einzelhandels- und Co-Working-Gebäude in Bordon, Hampshire, Großbritannien, durch die Implementierung von KNX IoT betriebliche Technologie (OT).
Cascoda entwickelte und installierte ein System, das drahtlose KNX IoT Sensoren und Router zur Überwachung wichtiger Umweltfaktoren wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit, CO₂, flüchtige organische Verbindungen etc. EMS ergänzte dies durch einen MQTT-Server (Message Queuing Telemetry Transport), benutzerfreundliche Dashboards und eine Fernüberwachungslösung, die Echtzeitüberwachung, Zugriff und Kontrolle ohne Eingriff vor Ort ermöglicht.
Dieser innovative Ansatz unterstützt eine effiziente Gebäudeverwaltung und -optimierung. Das KNX IoT-System ermöglicht eine flexible, weitgehend drahtlose Nachrüstung Nachrüstung und vermeidet eine kostspielige und störende Verkabelung. Die Die kombinierte Lösung trägt zur Senkung der Betriebskosten und der Kohlenstoffemissionen bei und stellt gleichzeitig sicher, dass der Standort die zukünftigen Vorschriften zur Innenraumluftqualität (IAQ) erfüllt, einschließlich der EU-Richtlinie zur Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden.
Planung und Design
Die Planung und das Design des KNX IoT Systems konzentrierten sich auf die Sicherstellung einer zuverlässigen, skalierbaren und nicht-intrusiven Konnektivität in einer belebten, mehrfach genutzten Umgebung. Der KNX IoT-Hub wurde in der Verwaltungszentrale des Gebäudes im Obergeschoss installiert, um eine zentrale Koordination der Geräte zu ermöglichen und gleichzeitig die Störungen für die Mieter zu minimieren.
Angesichts der zahlreichen Mieter und der überlasteten WLAN-Umgebung war eine robuste Funkleistung von entscheidender Bedeutung. Das KNX IoT-System verwendet das Thread-Protokoll – ein sicheres, drahtloses Mesh-Netzwerk mit geringem Stromverbrauch, das für die Koexistenz mit Wi-Fi ausgelegt ist. Um eine vollständige Abdeckung der 1.657 m 2 großen Fläche zu gewährleisten, wurde ein Thread Mesh Extender eingesetzt, der die Reichweite des KNX IoT Thread Netzwerks erweitert und eine nahtlose Kommunikation zwischen Sensoren und Routern auf dem gesamten Gelände ermöglicht.
Zur Konfiguration der KNX IoT-Geräte verwendete Cascoda das KNX Installer Softwaretool ETS 6.3. Die Datenpunkte der Umweltsensoren – Messung von Temperatur, Luftfeuchtigkeit, CO₂, VOCs, Gas und Batteriestatus – wurden über KNX Gruppenadressen mit dem MQTT-Server verbunden.
EMS setzte den MQTT-Server ein und entwickelte eine Dashboard-, Fernüberwachungs- und Berichtslösung. Dies ermöglichte Echtzeiteinblicke in den Zustand des Standorts und erlaubte eine Verwaltung außerhalb des Standorts, wodurch der Bedarf an manuellen Inspektionen reduziert und die betriebliche Effizienz verbessert wurde.
Installation
Das KNX IoT System für The Shed wurde vorkonfiguriert und vor der Installation bei Cascoda gründlich getestet. Dazu gehörte die vollständige Konfiguration der KNX IoT-Sensoren und Router mit der ETS 6.3 sowie die Fernprüfung des MQTT-Backhauls durch Verbindung mit dem MQTT-Server von EMS über das Internet. Daher war die Einrichtung vor Ort äußerst effizient und dauerte mit zwei Personen nur 90 Minuten. Die batteriebetriebenen Umweltsensoren erforderten keine Bohrungen oder Kabelverlegung, was die Installationszeit und die Unterbrechung innerhalb des besetzten Raumes erheblich reduzierte.
Vor Ort wurde der KNX IoT Hub, der sich in der Management-Suite befindet, einfach über ein spezielles VLAN in die bestehende Ethernet-Infrastruktur des Gebäudes eingebunden. Dies ermöglichte eine sichere und zuverlässige Verbindung für eine nahtlose Datenübertragung. Der rationalisierte Prozess zeigte die Effektivität der Vorinbetriebnahme und der drahtlosen Technologie bei der Bereitstellung von schnellen, nicht-invasiven OT-Lösungen über IT-Netzwerke, die eine Echtzeitüberwachung und Energieoptimierung in einer komplexen, vielseitig genutzten Anlage ermöglichen.
Erfahrungen aus dem Projekt
Der Einsatz von KNX IoT erwies sich als äußerst kosteneffizient und zeitsparend. Im Gegensatz zu herkömmlichen kabelgebundenen Systemen erforderte die kabellose Installation keine invasiven Arbeiten und konnte in nur 90 Minuten abgeschlossen werden, und zwar während der normalen Betriebszeiten – so wurden Ausfallzeiten vermieden und Störungen minimiert. Dadurch wurden sowohl die anfänglichen Installationskosten als auch die langfristigen Betriebskosten erheblich gesenkt.
Die von EMS entwickelte Fernüberwachungslösung ermöglicht eine kontinuierliche Bewertung der Systemleistung, einschließlich der Signalqualität des Funknetzes, das vom KNX IoT Hub versorgt wird. Dies ermöglicht die Überwachung der langfristigen Systemstabilität des Systems, ohne dass Kontrollen vor Ort erforderlich sind.
Zukünftige Erweiterung
Da die KNX IoT Wireless Mesh Infrastruktur nun etabliert ist, können zusätzliche Sensoren und Aktoren nahtlos integriert werden. Diese Flexibilität unterstützt zukünftige Erweiterungen und Anpassungen des Systems an sich ändernde Gebäudeanforderungen und macht es zu einer skalierbaren und zukunftssicheren OT-Lösung.
Fazit
Die KNX IoT-Installation in The Shed demonstriert einen modernen, effizienten Ansatz für den Einsatz von Betriebstechnik in komplexen, bewohnten Gebäuden. Durch die Nutzung von IT-Konnektivität und kabellosen, batteriebetriebenen Sensoren sowie einer vorinbetriebgenommenen Infrastruktur konnte das Projekt schnell und mit minimalen Unterbrechungen umgesetzt werden, wobei die Kosten deutlich niedriger waren als bei herkömmlichen kabelgebundenen Lösungen. Das System bietet Umweltüberwachung in Echtzeit und Fernverwaltung und ermöglicht so Energieoptimierung, Einhaltung von Vorschriften und langfristige betriebliche Effizienz.
Der erfolgreiche Einsatz bestätigte auch die Zuverlässigkeit von KNX IoT Netzwerken in überfüllten drahtlosen Umgebungen und bestätigte die Robustheit der Fernüberwachung über MQTT.
Insgesamt dient dieses Projekt als Blaupause für neue Geschäftsmodelle für IT-Dienstleistungsunternehmen, die nun damit beginnen können, zuverlässige, skalierbare Gebäudeautomationsdienste anzubieten.
Liste der Geräte
Cascoda KNX IoT Umgebungssensor
Cascoda KNX IoT-Zentrale
Cascoda KNX IoT Mesh Extender
EMS Aletheon Plattform
EMS MQTT-Server
EMS TwinScale Dashboard
Bruno Johnson ist der Geschäftsführer von Cascoda Limited, einem Kommunikationsunternehmen, das Chips, Module und Geräte herstellt, um die KNX IoT-Konnektivität in intelligenten Gebäuden zu ermöglichen.
Andrew Lambert ist CEO von Electronic Media Services (EMS) Ltd, einem spezialisierten Technologieunternehmen, das sichere, leistungsstarke Konnektivitäts- und Edge-Intelligence-Lösungen für komplexe, mobile und unternehmenskritische Umgebungen anbietet.
