-
Die vorgeschlagene Lösung betrifft ein Steuerungsgerät für die Raumautomation.
-
Im Zuge der wachsenden Digitalisierung im Bereich des Gebäudemanagements besteht zunehmend Bedarf an einfach handzuhabenden und einfach anschließbaren elektronischen Steuerungsgeräten, mit denen einzelne oder mehrere elektronische Geräte steuerbar sind, die eine Zimmertemperatur und/oder eine Zimmerbeleuchtung regeln.
-
Mit der vorgeschlagenen Lösung wird ein Steuerungsgerät bereitgestellt, das wenigstens Folgendes aufweist:
- - ein Gehäuse, an dessen Außenseite mehrere Schnittstellen für den Anschluss von elektronisch steuerbaren Bedienkomponenten vorgesehen sind, über die insbesondere eine Zimmertemperatur und Zimmerbeleuchtung vorgebbar ist,
- - eine in dem Gehäuse untergebrachte und mit den mehreren Schnittstellen verbundene Steuerungselektronik, und
- - eine in dem Gehäuse untergebrachte und mit der Steuerungselektronik gekoppelte Netzwerkeinheit mit mindestens einer (an der Außenseite des Gehäuses zugänglichen drahtgebundenen oder drahtlosen) Netzwerkschnittstelle zur Verbindung des Steuergeräts mit einem Computernetzwerk.
Die Steuerungselektronik ist hierbei konfiguriert, eine Web-Applikation bereitzustellen, über die durch einen Nutzer Steuerungssignale zur Übermittlung an über die Schnittstellen angeschlossene Bedienkomponenten generierbar sind, und über die mindestens eine Netzwerkschnittstelle auslesbare Monitoringdaten zur Verfügung zu stellen, die einen zeitlichen Verlauf von Betriebszuständen der angeschlossenen Bedienkomponenten enthalten.
-
Ein vorgeschlagenes Steuerungsgerät ermöglicht somit eine zentrale Steuerung unterschiedlicher Bedienkomponente, über die sich insbesondere eine Zimmertemperatur und/oder eine Zimmerbeleuchtung einstellen, insbesondere regeln lassen. Beispielsweise weist das Steuerungsgerät hierfür mindestens eine Schnittstelle für den Anschluss mindestens einer Bedienkomponente einer Heizungssteuerung, einer Klimaanlagensteuerung, einer Beleuchtungssteuerung, einer Rollladensteuerung, einer Blenden- oder Vorhangsteuerung und/oder einer Fenstersteuerung auf.
-
Das Steuerungsgerät kann hierbei insbesondere für die Steuerung von Bedienkomponenten und damit Raumausstattungen in einem Hotel eingerichtet und vorgesehen sein, In diesem Zusammenhang ist das Steuerungsgerät dann beispielsweise für die Steuerung von Bedienkomponenten in einem Hotelzimmer eingerichtet und vorgesehen. Für diesen Zweck kann das Steuerungsgerät für die Montage in einem Zimmer ausgebildet sein, dessen über die mehreren Schnittstellen angeschlossene Raumausstattung mithilfe des Steuerungsgeräts konfigurierbar und bedienbar ist.
-
Darüber hinaus wird über die Bereitstellung auslesbarer Monitoringdaten eine Möglichkeit eröffnet, die Nutzung der an das Steuerungsgerät angeschlossenen Bedienkomponenten zu überwachen und/oder auszuwerten. Die Monitoringdaten können hierbei kontinuierlich oder zu diskreten Zeitpunkten über die mindestens eine Netzwerkschnittstelle übertragen werden. Die Monitordaten können beispielsweise auf Wartungen, Reparaturen und/oder (verändertes) Nutzungsverhalten hinzuweisen oder in dieser Hinsicht computergestützt auswertbar sein.
-
Die Steuerungselektronik kann z.B. konfiguriert sein, mit der Web-Applikation ein User-Interface für eine Inbetriebnahme des Steuerungsgeräts zur Verfügung zu stellen, über das eine Konfiguration der angeschlossenen Bedienkomponenten ermöglicht ist. Die Web-Applikation kann bei einem Steuerungsgerät für die Steuerung von Bedienkomponenten eines Hotelzimmers insbesondere für eine Nutzung durch Hotelpersonal vorgesehen sein, um Inbetriebnahme, Konfiguration, Anpassung, Überwachung und Test der Bedienkomponenten und damit der hierüber steuerbaren Zimmerausstattung des Hotelzimmers zentral zu ermöglichen.
-
In einer Ausführungsvariante weist das Steuerungsgerät mindestens eine Schnittstelle für den Anschluss einer Türklingel, den Anschluss einer Brand- und/oder Rauchmeldeeinrichtung, den Anschluss eines Lautsprechers, den Anschluss einer Türschlosssteuerung und/oder den Anschluss einer Sensoreinrichtung, insbesondere für den Anschluss mindestens eines Temperatursensors, mindestens eines Drucksensors und/oder mindestens eines Bewegungssensors auf. Dementsprechend können in einer Ausführungsvariante weitere Funktionalitäten zentral über ein Steuerungsgerät steuerbar sein, die nicht oder zumindest nicht unmittelbar eine Zimmertemperatur oder Zimmerbeleuchtung betreffen.
-
In einer Ausführungsvariante weist das Steuerungsgerät mindestens eine Schnittstelle für den Anschluss eines weiteren, baugleichen Steuerungsgeräts auf. Das Steuerungsgerät kann somit als Modul ausgeführt sein, das mit einem oder mehreren baugleichen Steuerungsgeräten elektronisch gekoppelt werden kann.
-
In einer Ausführungsvariante weist das Steuerungsgerät mindestens ein Stromanschluss zur Versorgung mindestens einer an das Steuerungsgerät angeschlossener Bedienkomponente mit Strom auf. Das Steuerungsgerät kann in dieser Variante somit die Versorgung einer Bedienkomponenten oder mehrerer Bedienkomponenten mit elektrischem Strom ermöglichen, z.B. eines Bedienpanels mit Touchscreen.
-
Als Teil der Steuerungselektronik kann in dem Gehäuse des Steuerungsgeräts eine Elektronikunterverteilung integriert sein, die mit der Netzwerkeinheit elektronisch gekoppelt ist. Bei der Netzwerkeinheit kann es sich beispielsweise um einen Netzwerkswitch handeln.
-
Grundsätzlich kann die Steuerungselektronik konfiguriert sein, die Funktion der angeschlossenen Bedienkomponenten zu überwachen und ein Alarmsignal zu erzeugen, wenn elektronisch eine Funktionsbeeinträchtigung einer angeschlossenen Bedienkomponente detektiert wird. Eine Funktionsbeeinträchtigung kann beispielweise durch eine gestörte Kommunikation zwischen dem Steuerungsgerät und einer angeschlossenen Bedienkomponenten detektierbar sein.
-
Für eine Wandmontage kann das Gehäuse des Steuerungsgeräts Befestigungsstellen integrieren.
-
Ein vorgeschlagenes Steuerungsgerät kann Teil eines Steuerungssystems für die Raumautomation mit mehreren, jeweils einem Raum zugeordneten Steuerungsgeräten sein. Ein solchen Steuerungssystem ist dann beispielsweise eingerichtet, die von den einzelnen Steuerungsgeräten zur Verfügung gestellten Monitoringdaten - beispielsweise mit Cloudbasierten Analysealgorithmen - auszuwerten, z.B. zur Erkennung von Verwendungs- oder Bedienmuster der nutzerseitig angesteuerten Bedienkomponenten, zur Erkennung der Notwendigkeit, geänderte Initialisierungsparamter für die Bedienkomponenten vorzugeben, die an einem Steuerungsgerät angeschlossen sind, und/oder zur Erkennung von Wartungs- oder Reparaturbedarf.
-
Die beigefügten 1 bis 4 veranschaulichen exemplarisch eine Ausführungsvariante eines vorgeschlagenen Steuerungsgeräts, das hierin als „Hospitality Box“ bezeichnet ist.
-
Die 1 zeigt dabei die Hospitality Box HB in perspektivischer Ansicht. Die 2 illustriert die Grundfunktionalitäten der Hospitality Box, während in der Draufsicht der 3 unterschiedlichen Schnittstelle X1 bis X12 und Verbindungsmöglichkeiten (wie z.B. über einen Erweiterungsport, mindestens einen Netzwerkanschluss COM/ETHERNET und/oder eine Schutzerdung PE) der Hospitality Box veranschaulicht und Befestigungslaschen für die Wandmontage ersichtlich sind. Die 4 zeigt exemplarisch ein User Interface D einer durch die Hospitality Box zur Verfügung gestellten Web-Applikation während der Inbetriebnahme in einem Zimmer.
-
Bei den in der 2 symbolisierten Grundfunktionalitäten handelt es sich beispielsweise um
- 1) Einfaches Anbringen - Montieren der Hospitality Box mit wenigen Handgriffen in der Unterkonstruktion eines Hotelzimmers,
- 2) Einfach Anschließen - Verbinden aller Komponenten mit der Hospitality Box (auf Wunsch mit anschlussfertigen Kabeln geliefert),
- 3) Einfach in Betrieb nehmen - Konfigurieren der Hospitality Box über einen Clock & Go-Assistenten, z.B. über eine App und/oder ein Webinterface,
- 4) Einfach Integrieren - Vernetzung der Hospitality Box mit einem bestehenden Gebäude-Management-System.
-
Bei den in der 3 veranschaulichten Schnittstellen handelt es sich z.B. um
- X1
- Stromversorgung,
- X2
- Anschluss für eine mehrstufige, insbesondere dreistufige Klimatisierung,
- v
- Anschluss für Heiz- und/oder Kühlventil,
- v
- Potenzialfreie Ausgänge, z.B. für konventionelle Abschaltung der Elektrounterverteilung,
- X5
- Lautsprecheranschluss, z.B. für Türklingel- oder Weckfunktion,
- X6
- Anschluss für sogenannte „Fan Coil Units“ mit EC-Motor oder Volumenstromregler,
- X7
- Anschluss für z.B. Druck-, Temperatur- oder Bewegungssensoren,
- X8
- Anschluss für Hotelcard- oder Fensterkontaktschalter,
- X9
- Anschluss für Brandmeldeanlage für automatische Notabschaltung,
- X10
- Anschluss für Innen- und Außeneinheit (u.a., DND, MUR, Klingeltaster),
- X11
- Anschluss für Stromversorgung von bis zu 6 sogenannten „Room Panels“,
- X12
- Anschluss für „Extension Boxes“ bei doppelt vorhandenen Komponenten, z.B. in Suiten.
-
Die Hospitality Box dient hierbei der Digitalisierung der Raum- und Servicetechnologien von Hotelzimmern. Sie stellt das Bindeglied zwischen dem Hotelzimmer und damit dem Hotelgast und der datengetrieben Hotellerie dar. Alle durch die Hospitality Box erfassten Daten werden Mithilfe von leistungsstarken und intelligenten Management-Software-Systemen kumuliert betrachtet, Maintenance- und Personal-Bedarf frühzeitig identifiziert, Verwendungsmuster erkannt und Betriebswerte ggf. neu ausgesteuert. Die Datenverarbeitungs- und Analysesysteme ermöglichen die Steigerung der Betriebseffizienz sowie die Maximierung der Zufriedenheit der Hotelgäste.
-
Für den Hotelgast liefert die Hospitality Box webbasierende Frontends (Web-Applikation in HTML5), welche auf Touchpanels dargestellt werden und die Bedienung der Raum- und Servicetechnologien ermöglicht. Für das Service oder Hotelpersonal liefert die Hospitality Box ein webbasierendes Backend (Web-Applikation in HTML5) aus, welches der Inbetriebnahme, Konfiguration, Anpassung, Überwachung, Test und Darstellung der Raum- und Servicetechnologien ermöglicht.
-
Die Hospitality Box ist so konzipiert, dass eine Inbetriebnahme von einem Raum und seinen Raumtechnologien (z.B. Service, Klima, Beleuchtung, Beschattung usw.) von Personal ohne Programmierkenntnisse durchgeführt werden kann. Die auf der Hospitality Box implementierte Web-Applikation ermöglicht die einfach Inbetriebnahme durch Assistenz-Systeme (z.B. Inbetriebnahme-Assistent). Bei der Inbetriebnahme erfolgen auch Funktionstests, welche nicht nur den Inbetriebnahmeprozess unterstützen, sondern diese auch protokollieren. Somit erfolgt ein digitaler Nachweis über die Inbetriebnahme (Digitale Inbetriebnahme-Management).
-
Die Hospitality Box hat von außen steckbare IO Anschlüsse für den direkten Anschluss von (Bedien-) Komponenten an die Hospitality Box, sowie Busanschlüsse für die Erweiterung durch Busmodule. Diese Busmodule werden in der Hospitality Box konfiguriert und können dann hot plug angeschlossen werden. Die angeschlossenen Module werden erkannt und die Kommunikation zu den Modulen geprüft und das Ergebnis in der Web-Applikation dargestellt und protokoliert.
-
Alle an die Hospitality Box angeschlossenen Komponenten und dahinterstehenden Systeme werden dauerhaft auf Funktion geprüft. Sollten sich Komponenten oder Systeme außerhalb der vorgegebenen Parameter befinden, wird diese in einen Alarmmanager in der Web-Applikation dargestellt und an die Datenverarbeitungs- und Analysesysteme weitergeleitet.
-
In der Hospitality Box ist eine Platine mit allen nötigen Datenpunkten vorgesehen und zusammen mit einer Elektronikunterverteilung und einer Netzwerkeinheit in Form eines 2x 5-Port Netzwerkswitches in ein montiert und installationsfertig verdrahtet.
-
Die Hospitality Box stellt mehrere Schnittstellen zur Verfügung, vorliegend in Form von 12 digitalen Ausgängen (Relais 230VAC bzw. Halbleiterausgänge), 8 digitalen Eingängen mit Optokoppler, 4 analogen Ausgängen (DAC 10-Bit 0... 10V), 4 analogen Eingänge (ADC 12-Bit 0...10V) und einem NF Ausgang für ein konfigurierbares MP3 Soundmodul.
-
Innerhalb der Hospitality Box ist eine RS485 Kommunikationsschnittstelle zwischen der I/O-Platine und der Elektronikunterverteilung vorgesehen. Diese Schnittstelle ist auch für eventuelle Erweiterungen (z.B. Beleuchtungssteuerung) verwendbar.
-
Mittels eines 8-poligen DIP-Schalters können die Bus-Adressen eingestellt werden. Hierbei werden jedoch nur 4 DIP Schalter für den Adressraum zwischen 0...15 verwendet. Vier weitere 4 DIP Schalter werden für spätere Anlagen- bzw. Funktionserweiterungen reserviert.
-
Alle externen Komponenten werden mittels steckbaren Klemmen in Federzugtechnik mit der Steuerung verbunden. Das Leiterplattenlayout wird auf eine zur Verdrahtung möglichst einfache Klemmenanordnung ausgelegt. Dies ermöglicht im Servicefall einen einfachen Austausch der Box oder der einzelnen Komponenten.
-
Folgende Funktionen werden über die I/O-Platine abgebildet:
- - Fan-Coil Steuerung für einen 3-stufigen Lüfter (3x Relais DO / 230VAC), mit gegeneinander verriegelten Relaisausgängen und Glasrohrsicherung
- - Motorschutz Überwachung Fan-Coil (1 × Ok DI / 24VDC)
- - Ansteuerung Ventil Heizen (1x Halbleiter Relais DO / 230VAC), mit Snubber-Schaltung aufweisenden Lastrelais (Solid-State-Relais) und Glasrohrsicherung
- - Ansteuerung Ventil Kühlen (1x Halbleiter Relais DO / 230VAC), mit Snubber-Schaltung aufweisenden Lastrelais (Solid-State-Relais) und Glasrohrsicherung
- - Überwachung Fensterkontakt (1 × Ok DI / 24VDC)
- - Servicefunktion MUR mit Anzeige (1 × Ok DI / 24VDC, 1 × Mosfet DO)
- - Servicefunktion DND mit Anzeige (1 × Ok DI / 24VDC, 1 × Mosfet DO)
- - Hotelcardschalter Ein- Ausgang (1× Ok DI / 24VDC, 1× Mosfet DO
- - Eingang Klingel (1× Ok DI)
- - Ausgang Klingel über verbautes MP3 Soundmodul.
- - Eingang für die Abschaltung durch Brandmeldeanlage (1 × Ok DI / 24VDC)
- - Ausgang zur Ansteuerung der Unterverteilung (1x Relais DO / 230VAC)
- - Optionaler Ausgang für Zusatzfunktionen (1× Relais DO / 230VAC)
- - Optionaler Eingang für Zusatzfunktionen (1× Ok DI / 24VDC)
-
Mit der Hospitality Box wird eine Plug & Play-Lösung zur einfachen und komfortablen Digitalisierung von Hotelzimmern bereitgestellt. Es handelt sich um eine One-fits-all-Lösung, die nicht nur eine außergewöhnlich schnelle und standardisierte Integration aller Komforttechnologien im Hotelzimmer ermöglicht, sondern auch die Anbindung jedes Zimmers an datengetriebene Monitoring- und Management- sowie Cloud-Systeme.
-
Die Inbetriebnahme der Hospitality Box ist gleichermaßen einfach wie sicher. Einrichtung und Funktionstest der Box und aller angeschlossenen Komponenten erfolgen schrittweise mithilfe des Box-eigenen Installationsassistenten, der direkt im Browser aufgerufen werden kann. Durch die Aktivierung Zimmer für Zimmer kann der Betrieb besonders zeit- und kosteneffizient auf die Hospitality Box umgestellt werden.
-
Die Hospitality Box bietet Anschlüsse für alle üblichen Standard-Komponenten: Klimatisierung, Beleuchtungssysteme, Beschattung, Room-Panel-Systeme mit Sensorik, Card-Schalter sowie Innen- und Außeneinheit. Weitere Anschluss-Optionen ermöglichen die Professionalisierung und Automatisierung klassischer Service-Abläufe. Die Automatisierung der Weck-Funktion mithilfe eines systemeigenen Lautsprechers zum Beispiel. Oder die Integration einer zimmereigenen Türklingel. Standard-Services wie DND und MUR sind in der Hospitality Box schon vorinstalliert.
-
Einmal in Betrieb genommen dient die Hospitality Box als Diagnose-, Virtual Metering-, Datenerhebungs- und Bediensystem. Der Gast erhält Zugriff auf vielfältige Optionen zur Steuerung der Raumtechnik. Vor allem aber erhalten Gastgeber Zugang zu allen Informationen über den aktuellen Betriebszustand und zur individuellen Verwendung der Raumausstattung.
-
Mithilfe einer Management-Software können die Zimmer eines Hauses kumuliert betrachtet, Maintenance-Bedarf frühzeitig identifiziert, Verwendungsmuster erkannt und Betriebswerte ggf. neu ausgesteuert werden - um letztendlich die Betriebseffizienz ebenso zu maximieren wie die Zufriedenheit der Gäste. Hierbei kann die Hospitality Box Monitoringdaten an eine übergeordnete Management-Software übertragen, die (z.B. in der Cloud) diese Monitoringdaten zur Auswertung, Analyse und/oder Simulation nutzen kann. So kann die Management-Software beispielsweise eingerichtet sein, auf Basis der Monitoringdaten Handlungsempfehlungen - im Wege sogenannter predictive analytics - auszugeben, die beispielsweise ein gezielteres Energiemanagement betreffen, um dann wieder über die Hospitality Box Befehle (Rückkopplungen) an die angeschlossenen Bedienkomponenten und damit der entsprechenden Hotelsysteme (z.B. Lüftungssystem, Heizungssystem, etc.) zur Steuerung weiterzugeben.
-
Die Hospitality Box ist dabei grundsätzlich nicht auf die Verwendung in einem Hotelbetrieb festgelegt. Grundsätzlich ist hierüber jede Art von Zimmer und Gebäude steuerbar, z.B. auch ein Büro oder ein Raum in einem Altenheim, einem Krankenhaus oder einem Flughafen. Im Übrigen ist auch eine Anbindung der Hospitality Box an weitere Systeme zugelassen, wie zum Beispiel die Integration von SaaS (Software as a Service).
