EnOcean Sendemodule beziehen ihre winzigen Energiemengen aus der Umgebung. Kleinste Temperaturschwankungen, geringe Vibrationen, Druckänderungen, Bewegung, schwaches Licht: all das erzeugt Energie, die nutzbar gemacht und als Signal gesendet werden kann. Der technologische Durchbruch von EnOcean ermöglichte es, die für die Signalübertragung erforderliche Energie auf eine unglaublich geringe Menge zu reduzieren. Dieser Wandel in den energetischen Anforderungen führt dazu, dass Sensoren von EnOcean selbst dort funktionieren, wo andere Technologien nicht mehr anwendbar sind. (z.B. schwache Beleuchtung im Inneren von Gebäuden)
Die derzeitig gebräuchlichsten Sendemodule werden über Piezokristalle, Solarzellen oder elektrodynamische Energieerzeugung mit Strom versorgt. Durch den Einsatz der patentierten Technologie ist EnOcean in der Lage, ein weit reichendes Signal mit geringen Mengen Umgebungsenergie zu erzeugen. Mit lediglich 50 µWs kann ein EnOcean-Funkmodul ein Signal über eine Distanz von 300 m übertragen. Das Geheimnis liegt in der Signaldauer: der gesamte Prozess wird ausgelöst, durchgeführt und abgeschlossen in lediglich 1 Millionstel Sekunde.
Die EnOcean-Funkmodule funktionieren in ihrer Standardeinstellung auf dem lizenzfreien 868,3-MHz-Band. Dieses Frequenzband hat sich als ideal für die Nutzung in weiten Teilen der Welt erwiesen. Es ist in Europa exklusiv für die Datenübertragungen von kurzer Dauer freigegeben. Überdies ist die durchschnittliche Feldstärke gering und so genügt das gewählte Frequenzband auch den Anforderungen der Märkte der USA und Kanadas.
Hinweise zur Umweltverträglichkeit der EnOcean Technologie
Seit dem Aufkommen schnurloser Telefone und dem Einsatz von Funksystemen in Wohngebäuden werden auch die Einflussfaktoren der Funkwellen auf die Gesundheit der im Gebäude lebenden und arbeitenden Menschen stark diskutiert. Oft herrscht sowohl bei den Befürwortern als auch bei den Kritikern eine große Verunsicherung aufgrund fehlender Messergebnisse und Langzeitstudien.
Viele Menschen sind besorgt, dass ihre Gesundheit möglicherweise durch Elektrosmog beeinträchtigt wird, und die Hersteller machen sich Sorgen um mögliche zukünftige Schadenersatzforderungen aufgrund solcher Gesundheitsschäden. Doch der Bedarf an drahtlosen Geräten steigt unaufhörlich.
Man sollte aber wissen, dass auch konventionelle Lichtschalter aufgrund des Kontaktfunkens elektromagnetische Felder aussenden.
Allgemeine Referenzen:
EnOcean-Technologie wird in Krankenhäusern und Kindergärten eingesetzt, und selbst auf die Natur ausgerichtete FengShui-Anhänger setzen unsere Technologie in von ihnen entworfenen Gebäuden ein.
Schlussfolgerung: Es ist kaum vorstellbar, dass irgendeine andere Technologie für drahtlose Schalter und Sensoren noch umweltfreundlicher ist als die EnOcean-Technologie!
Spezieller technischer Background:
Für die Übertragung der Signale hat EnOcean ein dynamisches Datentelegramm entwickelt, das für jede individuelle Anwendung geeignet ist. Dieser Standard ist optimal angepasst an die wesentlichen Merkmale von aus Umgebungsenergie betriebenen Sensoren:
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Ziel
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verwirklicht durch
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Geringer Energiebedarf |
Hohe Datenübertragungsraten von 120 kbit/s Sehr schnelle Schwingungen (< 1 ms) Geringer "Daten-Overhead" ASK-Modulation |
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Geringe Kollisionswahrscheinlichkeit |
Sehr kurze Telegramme (< 1 ms) Redundanz-Implementierung (Wiederholungen in zufälligen Intervallen) |
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Hoher Schutz vor Interferenzen |
Redundanz-Implementierung (Wiederholungen asynchron zur Interferenz) |
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Niedrige Hardwareanforderungen |
ASK-Modulationen |
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Erweiterbarkeit |
Flexible Telegrammdefinition |
Für den Modulationsprozess verwendet EnOcean die inkohärente Amplitudenmodulation (ASK). Die digitale Amplitudenmodulation gewährleistet die Implementierung von hocheffizienten energiesparenden Sendemodulen, da lediglich einzelne Bits übertragen werden.
Wie kann die zuverlässige Funkübertragung innerhalb von Systemen mit vielen Sensoren gewährleistet werden? Die ultrakurzen Telegramme der EnOcean-Funkmodule gewährleisten den Betrieb einer großen Menge von Sendern innerhalb der gleichen Sendezelle. Die Fehlerrate, die durch Telegrammkollisionen entsteht, bleibt dabei sehr niedrig. Statistisch gesehen beträgt die Übertragungszuverlässigkeit selbst im Fall von 100 Funksensoren, die jeweils einmal pro Minute ihre Daten übertragen, noch über 99,99 %. Das bedeutet, dass selbst große Bürogebäuden oder ausgedehnte industrielle Anlagen mit zahlreichen EnOcean-Sensoren, die alle simultan arbeiten, ausgerüstet werden können.
Die Funkmodule, Empfangsmodule und bidirektionalen Module von EnOcean können ohne weiteres Funknetze bilden. Bidirektionalen Module sammeln und übermitteln Signale, die für andere Hosts bestimmt sind, wodurch sie unmittelbar die Reichweite des Netzwerks bis zum am weitesten entfernten Sensor ausdehnen. Dies stellt normalerweise hohe energetische Anforderungen. Die EnOcean Technologie ermöglicht hingegen eine drahtlose Gemeinschaft batterieloser Sensoren mit nur einigen wenigen bidirektionalen Modulen, die für kontinuierlichen Betrieb mit Strom versorgt werden müssen. Diese Art "Hybrid"-Netzwerk lässt sich schnell einrichten und leicht aufrechterhalten, ohne dass die Notwendigkeit besteht, jeden Sensor mit Strom zu versorgen oder regelmäßig Batterien auszuwechseln.
