Anleitung 19. September 2018

Optimale Ergänzung: SNMP in der Gebäudeautomation

BACnet, KNX, MODBUS oder LON: In der Gebäudeautomation gibt es eine ganze Reihe an Platzhirschen, auf die Planer und Entwickler bei der Umsetzung moderner Gebäudelösungen zurückgreifen können. Nicht umsonst haben sich diese Protokolle etabliert, sie sind derart leistungsstark und flexibel, dass sich nahezu jede Aufgabe – mehr oder weniger elegant – mit ihnen realisieren lässt. Neben der Gebäudeleittechnik besteht mit der klassischen Informationstechnik eine weitere Infrastrukturebene, die sich durch ein Unternehmen zieht. Auch hier haben sich im Laufe der Jahrzehnte spezifische Protokolle durchgesetzt.

Es existieren also zwei Welten, die oftmals nur wenige Berührungspunkte miteinander haben, obwohl wesentliche Merkmale durchaus vergleichbar sind. Die Überwachung der Funktionsweise von Netzwerkteilnehmern ist beispielsweise eine solche Aufgabe, für die sich eine zentrale Administration anbietet. Die Informationstechnik nutzt hierfür SNMP – ein Protokoll, das nun auch seinen Weg in die Infrastruktur der Gebäudeautomation findet.

Das Simple Network Management Protocol

Das Simple Network Management Protocol (SNMP) wurde in den 1990er-Jahren entwickelt, um Router, Switche, Server, Drucker, Computer – kurz: Um alle Netzwerkteilnehmer von einer zentralen Stelle aus überwachen und steuern zu können. Hierzu nutzt SNMP sogenannte Manager (Server) und Agenten (Clients). Während die Agenten auf den zu überwachenden Komponenten installiert sind, steht der Manager in ständigem Kontakt zu ihnen, fordert Daten an und ändert bei Bedarf Einstellparameter und Sollwerte.

Eine zentrale Funktion von SNMP ist, dass der Agent für zuvor definierte Ereignisse auch unaufgefordert Nachrichten an den Manager übermittelt. Dies können Störmeldungen, zum Beispiel bei einem ausgefallenen Modul, oder sich ändernde Werte sein, etwa Temperaturen oder Auslastungen. Wenn nur Änderungswerte übermittelt werden, bleibt die Datenübertragung gering. Weil SNMP auf ETHERNET basiert, sind keine speziellen Kabel und Leitungen notwendig. Das Protokoll ist standardisiert und interoperabel, sodass Geräte verschiedener Hersteller miteinander kommunizieren und überwacht werden können.

Zwei Welten im Umbruch

Der Trend zur Digitalisierung und dem damit einhergehenden zunehmenden Einsatz des Internet-Protokolls (IP) ist nicht alleine eine Herausforderung für Global Player, sondern betrifft den Mittelständer genauso wie den kleinen Handwerksbetrieb. Die Anforderungen an die dort eingesetzten IT-Systeme und IT-Infrastrukturen wachsen so rasant, dass viele Unternehmen eigene lokale IT-Abteilungen zur Überwachung und Steuerung ihrer Datennetze unterhalten. Die zuverlässige Sicherung der Anlagentechnik im täglichen Betrieb setzt aber eine stärkere Vernetzung mit der Gebäudetechnik voraus. Kein Wunder also, dass die Infrastruktur der Gebäudeautomation mehr und mehr auf IP-Netzwerken beruht.

Eine Verbindung der Welt des Netzwerkmanagements und der Welt der Gebäudetechnik existiert aktuell jedoch nur in den seltensten Fällen. Üblich ist, dass die Daten der Gebäudeautomation über abgesetzte Bedienplätze in den Bereich der Netzwerkverantwortlichen oder an ebenfalls abgesetzte Touchpanels übergeben werden.

WAGO Controller: sicher in IT und Gebäude

Automatisierungstechnik von WAGO erfüllt die Anforderungen an die Kommunikation in IT- und Gebäudetechnik in mehrfacher Hinsicht: Das I/O-System ist feldbusunabhängig und unterstützt alle relevanten Protokolle auf der Automatisierungs- und der Feldbusebene. Die Controller kombinieren Echtzeitanforderungen mit IT-Diensten, sie unterstützen Modbus-TCP und Ethernet/IP für den Einsatz im industriellen Umfeld. Mit HTTP, SNTP, SNMP, FTP, DHCP, DNS und weiteren Protokollen ist die Integration in das IT-Umfeld leicht umgesetzt.

WAGO erfüllt mit den Controllern PFC100 und PFC200 zudem höchste Standards in Sachen IT-Security: Linux® bietet dabei die Basis, die es erlaubt, Verschlüsselungstechnologien via TLS 1.2 zu implementieren. So lässt sich direkt aus der Steuerung eine IPsec- oder OpenVPN-Verbindung realisieren, über die Daten verschlüsselt versendet werden. Eine standardmäßig integrierte Firewall schützt darüber hinaus vor unerwünschten Netzwerkzugriffen. Um bei Webzugriffen und Datentransfers die Sicherheit und Integrität der Informationen zu gewährlisten, sind für den Aufbau sicherer HTTPS- und FTPS-Verbindungen die Verschlüsselungsmethoden SSH und SSL/TLS standardmäßig integriert.

Fazit

Der Betreiber von großen Liegenschaften, dessen Gebäudeautomation immer mehr IP basierend ist, kann durch den Einsatz von SNMP in dem Betrieb seiner Infrastruktur unterstützt werden.
Mit Hilfe des SNMP Protokolls hat der Betreiber die Möglichkeit neben den Netzwerkinformationen auch zusätzliche Informationen der Gebäudeautomation wie Temperatur, Spannungsversorgung oder Sicherheitsinformationen, wie zum Beispiel das Abziehen einer Netzwerkleitung, aufzunehmen und entsprechend darauf zu reagieren.
Das Protokoll soll KNX oder BACnet aber nicht ersetzen, sondern ergänzen.

Technologien der Gebäudeautomation

Protokolle der Gebäudeautomation

Für Gebäudeanwendungen haben sich verschiedene Feldbusse etabliert. Sie eignen sich auch besonders gut für bestimmte Anwendungen – beispielsweise SMI für die Jalousiesteuerung oder DALI für die Beleuchtungssteuerung.

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