DE202005021500U1

DE202005021500U1 - Datenumsetzer für die Gebäudesystemtechnik

Info

Publication number: DE202005021500U1
Application number: DE202005021500U
Authority: DE
Original assignee: ABB AG Germany
Current assignee: ABB AG Germany
Priority date: 2005-05-11
Filing date: 2005-05-11
Publication date: 2008-06-05
Anticipated expiration: 2015-05-12

Abstract

Datenumsetzer für die Gebäudesystemtechnik, dadurch gekennzeichnet,
– dass ein erster Spannungs/Daten-Trennbaustein (4) vorgesehen ist, der einerseits mit einem Powerline-System, insbesondere EIB-Powernet-Netzwerk (2) verbunden ist und an dem andererseits eine Energieverwaltung (5) sowie eine Übergabeschnittstelle (6) angeschlossen sind,
– dass ein zweiter Spannungs/Daten-Trennbaustein (7) vorgesehen ist, der einerseits mit einem Ethernet-PoE-Netzwerk (3) verbunden ist und an dem andererseits die Energieverwaltung (5) sowie die Übergabeschnittstelle (6) angeschlossen sind,
– wobei der erste Spannungs/Daten-Trennbaustein (4) die Daten und die Energie zur Versorgung der elektronischen Komponenten des Datenumsetzers (1, 8) und des Ethernet-PoE-Netzwerkes (3) separiert,
– wobei die Übergabeschnittstelle (6) die Daten für das entsprechende Medium Powerline/Ethernet, insbesondere EIB-Powernet/Ethernet umsetzt,
– und wobei die Energieverwaltung nur dann Energie an das Ethernet-PoE-Netzwerk (3) abgibt, wenn dort ein Endgerät mit PoE-Unterstützung detektiert ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Datenumsetzer für die Gebäudesystemtechnik gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
In der Gebäudesystemtechnik (insbesondere bei Einsatz des EIB = Europäischer Installations Bus als Datenbus) wird die Datenübertragung üblicherweise zum Schalten und Steuern elektrischer Verbraucher benötigt. Hierbei werden Sensoren und Aktoren über einen Bus miteinander verbunden und tauschen Daten aus. Andererseits sind Bussysteme allgemein bekannt und üblich, die Datenendgeräte mit einem zentralen Server verbinden (Ethernet). Diese beiden „Welten" wachsen in der Praxis immer mehr zusammen, wodurch die Steuerung der Gebäudesystemtechnik-Geräte dann auch in die Systeme der klassischen Datenverarbeitung eingebunden werden kann. Zur Realisierung dieser Verbindung sind beispielsweise EIBnet/IP-Router (IP = Internet Protokoll) respektive Gateways entwickelt worden, welche das EIB-TP-Netzwerk (TP = Twisted Pair, die Übertragung erfolgt über zwei verdrillte Leitungen) mit dem Ethernet-Netzwerk koppeln.
In der DE 10 2004 042 222 ist ein Bus-Netzsystem zum Betrieb einer Vielzahl von EIB-Anwendermoduln mit einer Serienschaltung einer Vielzahl von Ethernet-Bus-Kopplungseinheiten beschrieben, welche untereinander jeweils mittels einzelner Ethernet-Bus-Abschnitten verbunden sind, wobei

– jede Ethernet-Bus-Kopplungseinheiten zwei Ethernet-Bus-Stecker für den Anschluss von zwei Ethernet-Bus-Abschnitten aufweist,
– jede Ethernet-Bus-Kopplungseinheiten eine Schnittstelle zum Anschluss eines EIB-Anwendermoduls aufweist,
– jede Ethernet-Bus-Kopplungseinheiten einen Signalkonverter zur Umwandlung von Daten gemäß dem EIB-Standard in Daten gemäß dem Ethernet-Standard und umgekehrt aufweist.

Die Leistungseinspeisung einer Ethernet-Bus-Kopplungseinheit, insbesondere des Signalkonverters, erfolgt über eine über das Ethernet zur Verfügung gestellte Leistungsversorgung. Die Leistungseinspeisung eines an einer Ethernet-Bus-Kopplungseinheit angeschlossenen EIB-Anwendermoduls erfolgt über eine über das Ethernet zur Verfügung gestellte Leistungsversorgung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Datenumsetzer für die Gebäudesystemtechnik anzugeben, welcher ein Powerline-System, insbesondere EIB-Powernet-Netzwerk mit einem Ethernet-PoE-Netzwerk (PoE = Power over Ethernet) koppelt.
Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffes erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass neben der Datenwandlung/-übertragung zwischen den beiden Medien „Powerline", insbesondere „EIB-Powernet" und „Ethernet-PoE" auch die Spannungs-/Energieversorgung des Ethernet-PoE-Netzwerkes durch das Powerline-System, insbesondere EIB-Powernet-Netzwerk erfolgt, d. h. für das Ethernet-PoE-Netzwerk ist kein eigenes Netzteil bzw. eigener Netzanschluss erforderlich. Das Powerline-System, insbesondere EIB-Powernet-Netzwerk kann nicht nur mit dem Ethernet-PoE-Netzwerk, sondern zusätzlich auch mit weiteren EIB-Netzwerken gekoppelt werden.
Ein PoE-fähiger Netzwerkanschluss dient üblicherweise zum Anschluss eines PoE-fähigen Endgerätes, das sich über diesen Netzwerkanschluss mit Energie versorgt.
Weitere Vorteile sind aus der nachstehenden Beschreibung ersichtlich.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigen:
1 eine erste Ausführungsform eines Datenumsetzers für die Gebäudesystemtechnik
2 eine zweite Ausführungsform eines Datenumsetzers für die Gebäudesystemtechnik
In 1 ist eine erste Ausführungsform eines Datenumsetzers für die Gebäudesystemtechnik dargestellt. Der Datenumsetzer 1 weist auf:

• einen Spannungs/Daten-Trennbaustein 4, der einerseits mit einem Powerline-System, insbesondere EIB-Powernet-Netzwerk 2 verbunden ist und an dem andererseits eine Energieverwaltung 5 sowie eine Übergabeschnittstelle 6 angeschlossen sind,
• einen Spannungs/Daten-Trennbaustein 7, der einerseits mit einem Ethernet-PoE-Netzwerk 3 verbunden ist und an dem andererseits die Energieverwaltung 5 sowie die Übergabeschnittstelle 6 angeschlossen sind.

Der Spannungs/Daten-Trennbaustein 4 separiert aus dem Powerline-System die Daten und die Energie zur Versorgung der elektronischen Komponenten 4, 5, 6, 7 und des Ethernet-PoE-Netzwerkes 3. Die Daten werden in der Übergabeschnittstelle 6 nach festgesetzten Regeln (z. B nach EIBnet/IP) jeweils für das entsprechende Medium (Powerline, insbesondere EIB-Powernet oder Ethernet) umgesetzt, d. h. es erfolgt eine Umwandlung von Daten gemäß dem EIB-Standard in Daten gemäß dem Ethernet-Standard und umgekehrt. Die Übergabeschnittstelle 6 ist ebenfalls an die Energieverwaltung 5 angeschlossen. Im Spannungs/Daten-Trennbaustein 7 erfolgt die Kopplung der umgesetzten Daten mit der Energie. Dabei ist die Datenumsetzung in beiden Rich tungen, d. h. vom Powerline-System, insbesondere EIB-Powernet-Netzwerk 2 zum Ethernet-PoE-Netzwerk 3 und vom Ethernet-PoE-Netzwerk 3 zum Powerline-System, insbesondere EIB-Powernet-Netzwerk 2 möglich.
Die Energieverwaltung 5 hat die Aufgabe, unter Einsatz von allgemein bekannten Verfahren PoE-taugliche Endgeräte des Ethernet-PoE-Netzwerkes 3 von untauglichen Endgeräten unterscheiden zu können. Beispielsweise wird mittels einer Stromquelle und einer Messschaltung der Innenwiderstand des Verbrauchers bestimmt. Des weiteren wird die Leistungsklasse ermittelt. Auf einen Anschluss wird nur dann Spannung geschaltet wenn dort auch ein Endgerät mit PoE-Unterstützung angeschlossen und detektiert ist.
In 2 ist eine zweite Ausführungsform eines Datenumsetzers 8 für die Gebäudesystemtechnik dargestellt. Die aus EIB-Powernet-Netzwerk 2, Spannungs/Daten-Trennbaustein 4, Energieverwaltung 5 sowie Übergabeschnittstelle 6 gebildete Konfiguration ist wie unter 1 beschrieben. Unterschiedlich zu 1 ist, dass an Stelle des Spannungs/Daten-Trennbausteins 7 nunmehr eine Weiche (Switch) 9 mit der Energieverwaltung 5 und mit der Übergabeschnittstelle 6 verbunden ist. An diese Weiche 9 sind z. B. angeschlossen:

• über einen Spannungs/Daten-Trennbaustein 10 das Ethernet-PoE-Netzwerk 3,
• über einen Spannungs/Daten-Trennbaustein 11 ein weiteres Ethernet-PoE-Netzwerk 12,
• direkt drei Ethernet-Netzwerke 13, 14, 15 (jeweils ohne Power over Ethernet PoE-Funktionalität).

Es ist erkennbar, dass die Weiche 9 über eine beliebige Anzahl (hier fünf) von Ethernet-Ports verfügt, von denen beliebig viele (hier zwei) mit PoE versorgt werden. In dieser Konfiguration ist es möglich, auf der Ethernet-Seite den typischen Ethernet-Betrieb abzuwickeln und zusätzlich eine Verbindung zum z. B. EIB-System herzustellen.
Auf der Datenseite der Trennung von Energie und Daten können auch andere EIB-Medien zusätzlich an den Spannungs/Daten-Trennbaustein 4 angeschlossen werden:

• z. B. ein EIB-TP-Netzwerk 16 und/oder • z. B. in EIB-KNX-RF-Netzwerk 17 (KNX = Standard für Haus- und Gebäudesystemtechnik der KONNEX Association, RF = Radio Frequency, die Übertragung erfolgt drahtlos über Funksignale).

1: Datenumsetzer
2: Powerline-System, insbesondere EIB-Powernet-Netzwerk
3: Ethernet-PoE-Netzwerk
4: Spannungs/Daten-Trennbaustein
5: Energieverwaltung
6: Übergabeschnittstelle
7: Spannungs/Daten-Trennbaustein
8: Datenumsetzer
9: Weiche(Switch)
10: Spannungs/Daten-Trennbaustein
11: Spannungs/Daten-Trennbaustein
12: Ethernet-PoE-Netzwerk
13: Ethernet-Netzwerk
14: Ethernet-Netzwerk
15: Ethernet-Netzwerk
16: EIB-TP-Netzwerk
17: EIB-KNX-RF-Netzwerk

Es wird ein Datenumsetzer für die Gebäudesystemtechnik vorgeschlagen,

– wobei ein erster Spannungs/Daten-Trennbaustein (4) vorgesehen ist, der einerseits mit einem Powerline-System, insbesondere EIB-Powernet-Netzwerk (2) verbunden ist und an dem andererseits eine Energieverwaltung (5) sowie eine Übergabeschnittstelle (6) angeschlossen sind,
– wobei ein zweiter Spannungs/Daten-Trennbaustein (7) vorgesehen ist, der einerseits mit einem Ethernet-PoE-Netzwerk (3) verbunden ist und an dem andererseits die Energieverwaltung (5) sowie die Übergabeschnittstelle (6) angeschlossen sind,
– wobei der erste Spannungs/Daten-Trennbaustein (4) die Daten und die Energie zur Versorgung der elektronischen Komponenten des Datenumsetzers und des Ethernet-PoE-Netzwerkes (3) separiert,
– wobei die Übergabeschnittstelle (6) die Daten für das entsprechende Medium Powerline/Ethernet, insbesondere EIB-Powernet/Ethernet umsetzt,
– und wobei die Energieverwaltung nur dann Energie an das Ethernet-PoE-Netzwerk (3) abgibt, wenn dort ein Endgerät mit PoE-Unterstützung detektiert ist.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 102004042222 [0003]

Claims

Datenumsetzer für die Gebäudesystemtechnik, dadurch gekennzeichnet, – dass ein erster Spannungs/Daten-Trennbaustein (4) vorgesehen ist, der einerseits mit einem Powerline-System, insbesondere EIB-Powernet-Netzwerk (2) verbunden ist und an dem andererseits eine Energieverwaltung (5) sowie eine Übergabeschnittstelle (6) angeschlossen sind, – dass ein zweiter Spannungs/Daten-Trennbaustein (7) vorgesehen ist, der einerseits mit einem Ethernet-PoE-Netzwerk (3) verbunden ist und an dem andererseits die Energieverwaltung (5) sowie die Übergabeschnittstelle (6) angeschlossen sind, – wobei der erste Spannungs/Daten-Trennbaustein (4) die Daten und die Energie zur Versorgung der elektronischen Komponenten des Datenumsetzers (1, 8) und des Ethernet-PoE-Netzwerkes (3) separiert, – wobei die Übergabeschnittstelle (6) die Daten für das entsprechende Medium Powerline/Ethernet, insbesondere EIB-Powernet/Ethernet umsetzt, – und wobei die Energieverwaltung nur dann Energie an das Ethernet-PoE-Netzwerk (3) abgibt, wenn dort ein Endgerät mit PoE-Unterstützung detektiert ist.
Datenumsetzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an Stelle des zweiten Spannungs/Daten-Trennbausteins (7) eine Weiche (9) vorgesehen ist, an welcher mehrere Ethernet-Netzwerke (3, 12, 13, 14, 15) angeschlossen sind, von denen beliebig viele als Ethernet-PoE-Netzwerke ausgeführt sind.
Datenumsetzer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an den ersten Spannungs/Daten-Trennbaustein (4) zusätzlich ein EIB-TP-Netzwerk (16) angeschlossen ist.
Datenumsetzer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an den ersten Spannungs/Daten-Trennbaustein (4) zusätzlich ein EIB-KNX-RF-Netzwerk (17) angeschlossen ist.