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2.4 Die Möglichkeiten der Vernetzung

Die Möglichkeiten des Netzwerk-Aufbaus sind vielfältig, jedoch kann prinzipiell von zwei Hauptvarianten ausgegangen werden. Die Beiden Gruppen von "Multimedia-Netzwerk" und "Smart-House-Netzwerk" können entweder topografisch getrennt arbeiten oder als ein zusammengehöriger Netzwerkverbund betrieben werden.

2.4.1 Getrennte Netzwerke

In diesem Fall arbeitet das Smart-House Netzwerk getrennt vom Multimedia Netzwerk. Nur der Smart-House Web-Server verbindet beide Netzwerke miteinander. Die Steuergeräte (RTU) sind über das gesamte Gebäude verteilt und befinden sich in direkter Nähe zu den Sensoren und Aktoren, die zur Steuerung des Gebäudes benötigt werden. Bei einer kleineren Anlage sind die RTUs direkt über das Netzwerk mit dem Smart-House Controller verbunden. Bei einer größeren Anlage werden zusätzlich Front-End-Prozessoren (FEP) verwendet, um das Netzwerk in einzelne Segmente aufzuteilen.
Die unten gezeigten FEP Netzwerk-Segmente, mit Front-End-Prozessoren (hellgelb), sind somit nur bei größeren Anlagen notwendig und hier nur der Vollständigkeit wegen dargestellt worden.

Vorteile:
Das Smart-House Netzwerk ist vom Multimedia Netzwerk völlig unabhängig. Die Last im Multimedia Netzwerk, die beispielsweise durch Übertragung von Filmen oder Musik entsteht, hat keinen Einfluss auf das Smart-House Netzwerk. Selbst bei Ausfall des Multimedia Netzwerks bleibt das eigentliche Smart Home System uneingeschränkt funktionsfähig. Ein Zugriff aus dem Internet ist doppelt abgesichert, einerseits über die Firewall des Internet-Routers und andererseits durch die strikte Kontrolle des Datenflusses über den Smart-House Web-Server.

Abb.2.4.1 Beispiel: Getrennte Netzwerke

2.4.2 Zusammengehöriger Netzwerkverbund

Das Smart-House-Netzwerk ist in diesem Fall in Segmente aufgeteilt, die über das Multimedia-Netzwerk miteinander verbunden sind. Das Smart-House-Netzwerk ist somit ein Teil des Multimedia-Netzwerks. Diese Lösung ist besonders vorteilhaft für Gebäude bei denen ein lokales Netzwerk (Ethernet LAN) bereits existiert und ein Smart Home System nachgerüstet werden soll. Das Netzwerk des Smarthome muss nicht durch das gesamte Gebäude verlegt werden, sondern bildet Inseln im bereits existierenden Netzwerk.
Die Topologie besitzt eine gewisse Ähnlichkeit zu einem industriellen Leitsystem zur Automation von Fabrikanlagen oder Kraftwerken. Prozess-Controller (PLC) sind hierbei über ein Haupt-Netzwerk (z.B. Industrial Ethernet) verbunden und die Prozessdaten werden über untergeordnete Feldbus-Segments durch RTUs erfasst. Trotz der Ähnlichkeit zu einem professionellen Industrie-System besitzt diese Lösung einen Nachteil gegenüber getrennten Netzwerken.
Fällt das Multimedia-Netzwerk aus, so ist auch die Funktion des Smarthome Systems außer Kraft gesetzt. Die Gefahr liegt im wesentlichen am Switch des Netzwerks und dessen Netzteil. Die Kabel des Netzwerks sind eigentlich nur durch rohe Gewalt oder durch Feuer zu beschädigen. Bei industriellen Anlagen, die meist keine Ausfälle erlauben, wird diese Gefahr durch Redundanz beseitigt, indem z.B. das Netzwerk mehrfach (oft doppelt) existiert. Bei einem Smarthome genügt oft ein zweiter Switch als Ersatzteil, welcher bei einem Defekt einfach ausgewechselt wird. Bei Ausfall eines FEP oder einer RTU fällt nur der betroffene Teil aus und nicht das gesamte System. Die notwendigen Ersatzteile sind hier eher unproblematisch, siehe Kapitel 2.6, Hardwarekonzept.

Abb.2.4.2 Beispiel: Zusammengehöriger Netzwerkverbund

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