Datennetzwerke in der Gebäudeautomation

Begriffe wie beispielsweise Home Entertainment oder Smart Home prägen zunehmend die Situation und Anforderungen in der Gebäudetechnik. Eine Vernetzung unterschiedlicher Steuerungssysteme wird damit immer mehr zu einer wichtigen technischen Voraussetzung, um den ungehinderten und sicheren Datenaustausch zwischen den unterschiedlichsten Anwendungen im intelligenten Gebäude zu ermöglichen.

Grundlagen 
der TCP/IP-Netzwerke

Die Installation und Konfiguration der zu vernetzenden Geräte und Anwendungen erfordern grundlegende Kenntnisse in der TCP/IP-Netzwerktechnik (TCP = Transmission Control Protocol/IP = Internet-Protokoll).

Mittlerweile gehören heute das Basis- und Praxiswissen über TCP/IP-Netzwerke genauso zur Grundlagenausbildung für die Elektrofachkräfte wie das Ohmsche Gesetz.

Elkonet-Seminar

Die Elkonet-Partner haben dazu Grundlagenseminare entwickelt. Deren Themen erstrecken sich über die grundsätzliche Struktur und den Aufbau von Heimnetzwerken sowie von kleinen Unternehmensnetzwerken auf der Basis der Ethernet-Übertragungstechnik. Die Ethernet-Technik umfasst Festlegungen für Kabeltypen und Stecker, beschreibt die Signalisierung für die Bitübertragungsschicht, die Codierung, Übertragungsgeschwindigkeit und legt Paketformate sowie Protokolle fest.

Im Seminar wird nicht nur theoretisches Fachwissen vermittelt. Die Teilnehmer können dies auch in praktischen Übungen (Bild) festigen.

Schwerpunkte der theoretischen Teils

• die Begriffe und Vorgaben der Ethernet-Verkabelung

• die Grundlagen der TCP/IP-Übertragungstechnik – insbesondere Erläuterung der Adressierung und der Protokollstruktur

• das Kommunikationsprotokoll DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) für die Zuweisung der Netzwerkkonfiguration an Clients durch einen Server

• das Domaine Name System (DNS) als eines der wichtigsten Dienste in vielen IP-basierten Netzwerken.

Gegenstand des Praxisteils

In praktischen Übungen wird die Konfiguration eines TCP/IP-Netzwerkes mit Netzwerkserver und Clients ausgeführt. Die Konfiguration eines Routers mit DSL-Modem im Netzwerk wird geprobt, um Datenpakete in das öffentliche Netz (Internet) weiterzuleiten oder Daten aus dem Internet zu empfangen.

Anhand verschiedener Diagnosefunktionen und Tools können die Teilnehmer die Fehlersuche in den Heimnetzen üben. Zudem werden ihnen die verschiedenen Netzwerkdienste wie HTTP, FTP, NTP und E-Mail an Beispielen erläutert.

Weitere wichtige Themen

Zunehmend an Bedeutung gewinnen die Fernzugriffe über Smartphone oder Tablet auf die Gebäudesteuerung. Um diesen Anforderungen gerecht werden zu können, lernen die Seminarteilnehmer, VPN-Zugänge (virtuelles privates Netzwerk) unter Verwendung von DYNDNS-Diensten im Internet einzurichten und in Betrieb zu nehmen.

Bedienpanels mit den heute üblichen Netzwerkverbindungen können auf die in der KNX-Gebäudesystemtechnik projektierten Komponenten zugreifen und die Funktionen im Gebäude auslösen oder Zustandsabfragen ausführen. Diverse Apps stehen von verschiedenen Anbietern zur Verfügung, um die Gebäudesteuerung im Heimnetzwerk über Internet oder über mobile Endgeräte zu realisieren. Hierzu werden erforderliche Einstellungen im Heimnetzwerk und die Anbindungen an Server verschiedener Hersteller im Bereich Smart-Home gezeigt und realisiert.