Ein Gastronomie-, Einzelhandels- und Co-Working-Standort 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 1.657m2 großen Gastronomie-, Einzelhandels- und Co-Working-Gebäude in Bordon, Hampshire, Großbritannien, durch die Implementierung von KNX IoT Dienstleistungen an.
Cascoda entwickelte und installierte ein System, das drahtlose KNX IoT-Sensoren und Router zur Überwachung wichtiger Umweltfaktoren wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit, CO₂, flüchtige organische Verbindungen usw. integriert. 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 kabellose Nachrüstung und vermeidet so eine kostspielige und störende Verkabelung. Die kombinierte Lösung trägt zur Senkung der Betriebskosten und der Kohlendioxidemissionen bei und stellt gleichzeitig sicher, dass der Standort die zukünftigen Vorschriften zur Luftqualität in Innenräumen erfüllt, einschließlich der EU-Richtlinie über die Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden.
Planung und Gestaltung
Die Planung und das Design des KNX IoT-Systems konzentrierten sich auf die Sicherstellung einer zuverlässigen, skalierbaren und nicht störenden Konnektivität in einer geschäftigen, vielseitig genutzten Umgebung. Der KNX IoT-Hub wurde in der Management-Suite 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 Wi-Fi-Umgebung war eine robuste drahtlose Leistung 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 des 1.657m2 Raums 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.
Cascoda verwendete das KNX Installer Softwaretool ETS 6.3, um die KNX IoT-Geräte zu konfigurieren. Die Datenpunkte der Umweltsensoren - zur Messung von Temperatur, Luftfeuchtigkeit, CO₂, VOCs, Gas und Batteriestatus - wurden über KNX Gruppenadressen mit dem MQTT-Server verbunden.
EMS installierte den MQTT-Server und entwickelte eine Dashboard-, Fernüberwachungs- und Berichtslösung. Dies ermöglichte Echtzeiteinblicke in den Zustand der Baustelle und gestattete die Verwaltung außerhalb des Standorts, wodurch der Bedarf an manuellen Inspektionen verringert 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, wodurch die Installationszeit und die Unterbrechung innerhalb des besetzten Raums erheblich reduziert wurden.
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 demonstrierte die Effektivität der Vorinbetriebnahme und der drahtlosen Technologie bei der Bereitstellung schneller, nicht-invasiver OT-Lösungen über IT-Netzwerke, die eine Echtzeitüberwachung und Energieoptimierung in einer komplexen, vielseitig genutzten Einrichtung 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 drahtlosen Netzwerks, das vom KNX IoT Hub versorgt wird. Dies ermöglicht die Überwachung der langfristigen Systemstabilität des Systems, ohne dass Kontrollen vor Ort erforderlich sind.
Zukünftiger Ausbau
Mit der nun etablierten KNX IoT Wireless Mesh Infrastruktur können zusätzliche Sensoren und Aktoren nahtlos integriert werden. Diese Flexibilität unterstützt die zukünftige Erweiterung und Anpassung des Systems an sich ändernde Gebäudeanforderungen und macht es zu einer skalierbaren und zukunftssicheren OT-Lösung.
Abschluss
Die KNX IoT-Installation in The Shed demonstriert einen modernen, effizienten Ansatz für den Einsatz von Betriebstechnologie in komplexen, bewohnten Gebäuden. Durch den Einsatz 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 der KNX IoT-Vernetzung 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 Gebäudeautomatisierungsdienste anzubieten.
Ausrüstungsliste
Cascoda KNX IoT Umgebungssensor
Cascoda KNX IoT Hub
Cascoda KNX IoT Mesh Extender
EMS Aletheon Plattform
EMS MQTT Server
EMS TwinScale Dashboard
Bruno Johnson ist CEO von Cascoda Limited, einem Kommunikationsunternehmen, das Chips, Module und Geräte herstellt, um KNX IoT-Konnektivität für intelligente Gebäude zu ermöglichen.
Andrew Lambert ist CEO von Electronic Media Services (EMS) Ltd, einem spezialisierten Technologieunternehmen, das sichere, hochleistungsfähige Konnektivitäts- und Edge-Intelligence-Lösungen für komplexe, mobile und unternehmenskritische Umgebungen liefert.
