KNX とは何ですか？#
より便利で、安全で、省エネ：ビル管理システムの需要が増加しています
シンプルな家庭でも複雑なオフィスでも、快適さと空調、照明、アクセス制御システムの多機能管理の需要が高まっています。同時に、エネルギーの効率的な利用がますます重要になっています。しかし、便利さと安全性に加えて低エネルギー消費の要求は、すべての関連製品をスマートに制御および監視することによってのみ実現できます。これは、より多くの配線、センサー、アクチュエーターが制御と監視のために機能することを意味します。この大規模な配線は、設計と設置の労力を増加させ、火災の危険性を高め、高額な費用をもたらします。
KNX—— 住宅およびビル制御分野で唯一のオープンな国際標準
制御データをすべてのビル管理コンポーネントに送信するためには、特定のデバイスの問題を処理するシステムが必要であり、このシステムはすべてのコンポーネントが共通の言語で通信できることを保証します：簡単に言えば、KNX バスのように製造元やアプリケーション分野に依存しないシステムです。この標準は、15 年以上の市場経験に基づいており、既存のシステムから KNX に移行しています：EIB、EHS、BatiBUS。すべてのバスデバイスは KNX メディアに接続され（これらのメディアにはツイストペア、RF、電力線、または IP/Ethernet が含まれます）、情報交換が可能です。バスデバイスはセンサーまたはアクチュエーターであり、照明、ブラインド / シャッター、セキュリティシステム、エネルギー管理、暖房、換気、空調システム、信号および監視システム、サービスインターフェース、ビル制御システム、リモートコントロール、計測、ビデオ / オーディオ制御、大型家電などのビル管理装置を制御するために使用されます。これらすべての機能は、追加の制御センターなしで、統一されたシステムを通じて制御、監視、信号送信が可能です。
照明
ブラインドとシャッター
セキュリティシステム
エネルギー管理
HVAC システム
監視システム
リモートコントロール
計測
ビデオ / オーディオ制御
大型家電
KNX 協会は KNX 技術の創造者および所有者です。KNX 技術は、照明やさまざまなセキュリティシステムのオフ制御、暖房、換気、空調、監視、警報、水使用制御、エネルギー管理、測定、家庭用機器、音響およびその他の多くの分野を含む、すべての住宅およびビル制御アプリケーションに対して唯一オープンな世界的標準です。この技術は、既存の住宅や最新のビルに適用できます。
KNX 協会のメンバーにとって、このシステムは無料でライセンスされており、さらに任意のプロセッサプラットフォームで動作できます。KNX マークの付いたすべての製品は、システムの互換性、相互運用性、および相互作用を保証するために認証されています。
KNX 技術#
一、伝送技術の特徴#
KNX/EIB は、イベント制御に基づく分散型バスシステムです。システムは、制御、監視、および状態報告のためにシリアルデータ通信を使用します。すべてのバス装置は、共有されたシリアル伝送接続（すなわちバス）を介して相互に情報を交換します。データ伝送は、バスプロトコルによって定義されたルールに従って行われます。送信する必要がある情報は、まず標準伝送フォーマット（すなわちメッセージ）にパッケージ化され、その後バスを介して 1 つのセンサー装置（コマンド送信者）から 1 つまたは複数のアクチュエーター装置（コマンド受信者）に送信されます。
KNX/EIB のデータ伝送とバス装置の電源（DC 24V）は、1 本のケーブルを共有します。メッセージは直流信号に変調されます。1 つのメッセージ内の単一データは非同期で伝送されますが、全体のメッセージは開始ビットと停止ビットを追加することによって同期伝送されます。
非同期伝送は、共有通信物理メディアのバスへのアクセスにアクセス制御が必要であり、KNX/EIB は CSMA/CA（衝突回避キャリア感知多重アクセスプロトコル）を採用しています。CSMA/CD プロトコルは、伝送速度を低下させることなくバスへのアクセスを保証します。
すべてのバス装置がメッセージをリスニングし、伝送していますが、特定のアドレスに対応する装置のみが応答します。メッセージを送信するために、バス装置はまずバスをリスニングし、他のバス装置がメッセージを送信し終わるのを待つ必要があります（これをキャリア感知 Carrier Sense と呼びます）。一度バスが空いていると、理論的には各バス装置が送信プロセスを開始できます（これを多重アクセス (Multiple Access) と呼びます）。
もし 2 つのバス装置が同時に送信を開始した場合、高優先度のバス装置は遅延なしに送信を続けることができます（これを衝突回避 Collision Avoidance と呼びます）。同時に、低優先度のバス装置は送信を中止し、次回再試行を待ちます。もし両者が同じ優先度を持つ場合、物理アドレスが低い方が優先されます。
二、トポロジー#
システムの最小構造はラインと呼ばれ、一般的には（640mA バス電源を使用する場合）最大で 64 個のバス要素が同じライン上で動作できます。必要に応じて、ラインの長さとバス通信負荷を計算した後、システムデバイスを追加することで、1 つのライン上のバスデバイスの数を増やすことができ、最大で 1 つのラインに 256 個のバスデバイスを追加できます。
1 つのライン（すべてのブランチを含む）の導線の長さは 1000m を超えてはならず、バス装置と最近の電源との間の導線距離は 350m を超えてはなりません。メッセージの衝突を避けるために、2 つのバス装置間の導線距離は 700m を超えてはなりません。
バスケーブルは 220V 電源ケーブルと並行して敷設でき、ループやブランチを形成できます。バス導線には端末コネクタは必要ありません。バス接続のバス要素が 64 個を超える場合、最大で 15 本のラインがラインカプラ（LC）を介して 1 本のメインラインに接続されることができます。上記の構造はドメインと呼ばれます。各ラインは 64 個のバス要素を接続でき、1 つのドメインは 15 本のラインを含むため、15*64 個のバス要素を接続できます。
バスのインストールは、メインラインの方式で拡張できます。バスカップリング器（BC）がそのドメインをメインラインに接続します。バス上には 15 のドメインを接続できるため、14000 を超えるバス要素を接続できます。
三、バス要素#
バス要素は 2 つのカテゴリに分けられます：センサーとドライバー。
センサーは、建物内のスマートパネルの操作を検出する責任があります；光、温度、湿度などの信号の変化；タイマーの定時到達などの信号。
ドライバーは、センサーから送信されたバス信号を受信し、対応する操作を実行する責任があります。例えば、照明のオン / オフや明るさの調整；ブラインドの上下動作 / 調整；空調ファンのスイッチ、バルブの調整などです。
四、バス電源および技術パラメータ#
各ツイストペア KNX/EIB ラインには独自の電源があり、特定のラインが停電しても KNX/EIB システムの他の部分は正常に動作します。
KNX/EIB バス電源は、そのライン上の各バス装置に直流 24V の安全超低電圧 SELV（safety extra low voltage）を提供します。
各バス上のバスデバイスの数に応じて、160mA、320mA、または 640mA の KNX/EIB バス電源を選択できます。KNX/EIB バス電源には、過電圧および過電流保護装置があり、200ms の短時間の停電バッファを提供します。
バス負荷は接続されているバス装置の種類に関連しており、バス装置は 21.5V を超える直流電圧で動作する必要があります。バス装置の消費電力は一般的に 150mW ですが、追加の電力消費を伴うアプリケーションユニット（例えば LED など）がある場合、その消費電力は 200mW に増加する可能性があります。短距離（例えば同じ制御パネル内）で 30 個を超えるバス装置が接続されている場合、電源はこれらの装置の近くに設置する必要があります。1 つのライン内には最大 2 つの電源を接続することが許可されており、2 つの電源の間には少なくとも 200m（導線長）の距離を置く必要があります。
KNX アプリケーション#
KNX/EIB ビルインテリジェント制御は、個人住宅からホテル、銀行、オフィスビル、スポーツおよびエンターテイメント施設などのさまざまな複雑な機能を持つ建物に適しています。
● オフィスビル、学校、病院、工場 ——KNX/EIB の時間制御機能を利用して照明を自動制御し、明るさセンサーを利用して照度を自動調整し、エネルギーを節約します。中央監視が可能で、ビル自動制御システムと接続できます。照明レイアウトを変更する際に再配線が不要で、投資を削減します。
● 劇場、会議室、クラブ、ナイトクラブ ——KNX/EIB システムの調光機能およびシーンスイッチを利用して、さまざまな照明シーンを簡単に切り替え、多点制御を実現します。KNX/EIB を介して空調、ファン、電動ドアや窓、ヒーター、スピーカー、ブザー、フラッシュライトなどの他のデバイスを制御できます。
● スポーツ施設、市政工事、広場、公園、街道などの屋外公共場所以外の照明 ——KNX/EIB のグループ制御機能を利用して、全体のエリアの照明を制御し、スイッチ容量の問題を考慮せず、明るさセンサーやタイマーを利用して照明の自動制御を実現し、KNX/EIB 監視ソフトウェアを利用して照明のインテリジェント制御を実現します。
● スマートコミュニティの照明制御 —— スマートコミュニティの街灯、景観灯のリモート、多点、タイマー制御、中央監視センターによる監視；コミュニティクラブ、スマートホーム内の照明のシーン、多点、グループ、リモート制御；および他の家庭用スマートコントローラーとの連携使用。
knx プロトコルの詳細#
一、KNX システムのトポロジー#
KNX ネットワークは完全に対等（peer-to-peer）の分散ネットワークであり、ネットワークに接続されている各デバイスは同等の地位を持っています。そのネットワークトポロジーは以下の通りです：
KNX システムの最小インストールユニットはライン（Line）であり、各ラインは最大 64 個のバス要素を接続でき、ラインリピーター（Line Repeater）を使用して 255 個の要素に拡張できます。バス接続のバス要素が 255 個を超えるか、異なる構造を選択する必要がある場合は、ラインカプラー（Line Coupler）を利用して 15 本のラインを接続し、より大きなトポロジーユニットであるドメイン（Domain）を形成します。各ラインは LC を介してメインラインに接続され、メインラインにはシステム電源装置が必要です。ドメインカプラー（Backbone Line Coupler）は、15 のドメインを相互に接続してエリア（Area）を形成します。エリア、ドメイン、ラインは、要素の物理アドレスに対応しており、アドレス形式は A.B.C であり、A、B、C の範囲は明らかであり、合計で 2 バイトを占め、アドレス形式は以下の通りです：
バスデバイス間の 1 対多の通信を実現するために、KNX デバイスはグループアドレスを提供し、1 つのノードがデータを発信すると、同じグループアドレスを持つ複数のノードが受信し、対応するアクションを実行できます。同じデバイスは複数のグループアドレスを持つことができ、複数のデバイスも同じグループアドレスを持つことができます。グループアドレスは、二層（主グループ、子グループ）および三層（主グループ、子グループ、中間グループ）アドレス形式に分けられ、アドレス形式は以下の通りです：
二、KNX 伝送技術の特徴#
KNX システムは、イベント制御に基づく分散型バスシステムです。KNX システム内のすべてのノードデバイスは、KNX シリアル伝送接続線（通常のバスと呼ばれる）に接続する必要があり、バスを介してデータの相互作用と伝送を行います。同時に、データの相互作用と伝送は、KNX バスプロトコルの標準規定を満たす必要があります。送信する必要がある情報、またはメッセージは、まず KNX の標準メッセージ形式にパッケージ化され、その後 KNX バスを介して 1 つのセンサー装置ノード（メッセージ送信者）から 1 つまたは複数のドライバー装置ノード（メッセージ受信者）に送信されます。これらのドライバー装置ノードは、受信したメッセージ情報を分解および分析し、特定のアプリケーション機能を実現します。KNX バスのメディアの 1 つはツイストペアであり、データと電源はこのツイストペアを共有し、各ノードデバイスは専用のバスチップを介してデータと電源エネルギーの分離を実現します。
KNX 伝送技術は、衝突を回避するキャリア感知多重アクセスプロトコル（CSMA/CA）をバスのアクセス制御プロトコルとして採用しており、CSMA/CA プロトコルは、バスの伝送速度を低下させることなく、バス上のメッセージが衝突しないことを保証します。
(1) KNX バス上のすべてのノードデバイスがメッセージ情報の受信をリスニングし、準備を整えていますが、対応するアドレスを持つノードデバイスのみが応答します。メッセージを送信するために、ノードデバイスはまず KNX バスをリスニングし、他のノードデバイスがメッセージを送信し終わるのを待つ必要があります。これをキャリア感知（Carrier Sense,CS）と呼びます。
(2) 一度 KNX バスが空いていると、理論的には各 KNX ノードデバイスがメッセージ送信プロセスを開始できます。これを多重アクセス（Multiple Access,MA）と呼びます。
(3) しかし、2 つの KNX ノードデバイスが同時に KNX メッセージ情報の送信を開始した場合、高優先度のノードデバイスは遅延なしに KNX メッセージを送信し続けることができ、低優先度のノードデバイスは送信プロセスを中止し、次回再試行を待ちます。もし 2 つのノードデバイスが同じ優先度を持つ場合、物理アドレスが低いデバイスが優先してメッセージを送信できます。これを衝突回避（Collision Avoidance,CA）と呼びます。
三、KNX プロトコルモデル#
KNX プロトコルは ISO/OSI 七層プロトコル仕様に従っており、これにより他の ISO/OSI モデルに基づくプロトコルと良好に通信できます。KNX プロトコルは七層プロトコルを簡素化しており、物理層、データリンク層、ネットワーク層、トランスポート層、アプリケーション層で構成され、セッション層と表現層を保持しています。以下に各層の概要を示します。
3.1 物理層（Physical Layer）
物理層は論理信号の伝送を実現し、データフレームをビットごとに順次バスに送信します。衝突が検出されると停止し、再送信メカニズムに入ります。KNX システムは、商業者に異なる物理層伝送メディアの選択肢を提供しており、ルーターの可用性が向上するにつれて、強力なネットワーク技術と組み合わせて、さまざまなメディアアクセスとさまざまなサプライヤーの構成が可能になっています。
KNX バスは主にツイストペア、電力線、無線 RF、IP などのタイプの伝送メディアを定義および規定しており、異なる伝送メディアは異なるメディア附加ユニットおよび物理層論理ユニットに対応しています。
3.2 データリンク層（Data Link Layer）
データリンク層はメディアアクセス制御と論理リンク制御を提供し、同じサブネット内の 2 つ以上のデバイス間でメッセージの信頼性のある伝送を保証します。
メッセージの送信を行う際、データリンク層は主に以下の機能を実行します：
ネットワーク層から受け取った情報を完全なフレームに構成する
使用される特定のメディアアクセスプロトコルに基づいてメディアへのアクセスを取得する
物理層サービスを使用して、メッセージを対等な単一または複数のデバイスのデータリンク層に伝送する
メッセージの受信を行う際、データリンク層は主に以下の機能を実行します：
メッセージが完全であるかどうかを判断する
宛先アドレスに基づいてフレームを上位層に転送するかどうかを決定する
送信者のデータリンク層に応答フレームを送信する
1 つの KNX メッセージは複数のバイトを含み、最後のバイトはチェックバイトであり、奇数チェック方式を採用しています。送信が終了すると、アドレス指定されたネットワークノードは 13 ビットの間隔の後に応答フレームを送信します。複数のノードがアドレス指定されている場合、これらのノードは完全に同時にこの応答フレームを送信しますが、バス上では 1 つの応答フレームのみが可視です。もしノードが受信に失敗した場合、受信者は負の応答フレーム（INAK）を送信し、受信が正しいノードは正の確認（IACK）を発信し、ビジーなノードはビジー応答（BUSY）を送信します。BUSY はすべての INAK を上書きでき、INAK はすべての IACK を上書きできます。応答フレームにはアドレス情報がないため、送信者はどの受信者がデータを受信しなかったかを知ることができないため、送信者が INAK または BUSY を受信した場合、すべてのノードにメッセージを再送信します。
データリンク層では、2 種類の異なるデータユニットが生成され、データリンク層プロトコルデータユニット（LPDU：Link layer Protocol Data Unit）と呼ばれ、メッセージメッセージ（Message telegrams）と応答（Acknowledgements）があります。以下にそれぞれのデータ形式を紹介します。
(1) 応答
応答はアドレス指定されたノードがメッセージを受信した後に発信するメッセージであり、各応答フレームは 1 バイトのみを含み、応答は 3 種類に分けられます：
IACK：アドレス指定されたノードがメッセージを正しく受信した
INAK：アドレス指定されたノードがメッセージを正しく受信できなかった
BUSY：デバイスがビジー
優先度は：BUSY>INAK>IACK、フレーム形式は以下の通りです：
(2) メッセージメッセージ
メッセージメッセージは、KNX バス上で伝送する必要がある情報を含み、主に制御バイト、送信元アドレス、宛先アドレス、長さバイト、チェックバイト、およびデータリンク層サービスユニットで構成され、構成は以下の通りです：
データリンク層は、データリンク層サービスデータユニット（Link layer Service Data Unit, LSDU）の基礎の上にデータリンク層の一連の制御情報を追加し、最終的なメッセージを形成します。データリンク層に追加される制御情報は、主に以下のいくつかの側面を含みます：
制御バイト：2 ビットの KNX メッセージ優先度情報と 1 ビットの重複メッセージの情報を定義します
送信元アドレス：メッセージを送信するノードの物理アドレスを含み、高低 2 バイトで構成されます。
宛先アドレス：受信メッセージの宛先ノードのアドレスを含み、このアドレスは物理アドレスまたはグループアドレスであり、長さバイトの最高位ビットによって決定されます。
長さ：1 ビットの宛先アドレスタイプ（物理アドレスまたはグループアドレス）、4 ビットのデータリンク層サービスデータユニットの長さ情報、および 3 ビットのルーティングカウンター情報（この情報はネットワーク層によって定義されます）を定義します。
チェックバイト：メッセージ全体のすべてのビットに対して奇数チェックを行って生成されたバイトです。
3.3 ネットワーク層（Network Layer）
KNX ネットワーク層は、ルーティングカウントの機能のみを実行します。ルーティング中に無限ループが発生しないように、ネットワーク層はルーティングカウンターを設定します。各データメッセージには 3 ビットのルーティングカウンターが含まれ、初期値は設定時に設定でき、最大値は 7 です。KNX メッセージがメインルーターまたはカプラーを通過するたびに、カウンターは自動的に 1 減少し、カウント値が 0 になるとメッセージの伝送が放棄されます。これにより、メッセージの無限ループの問題が解決され、KNX バスの通信効率が効果的に保証されます。
3.4 トランスポート層（Transport Layer）
トランスポート層はエンドツーエンドのデータ伝送を担当し、2 つの伝送方式があります：
(1) 無接続伝送モード：
KNX ノード間で無接続伝送モードを採用する場合、送信ノードが発信した 1 つのメッセージは、同時に 1 つまたは複数の同じグループアドレスを持つ宛先ノードに送信され、送信ノードと宛先ノードの間に接続を確立する必要はありません。この一対多の伝送モードにより、メッセージの伝送時間が大幅に短縮され、KNX システムが効率的に通信できることが保証されます。仮に KNX バス上のあるノードが、同時に同じグループアドレスを持つ複数の自ノードにメッセージを送信する必要がある場合、そのグループアドレスにメッセージを送信し、その後、宛先ノードから発信された確認信号を受信するだけです。
しかし、無接続伝送モードには欠点もあります ——KNX システムは各宛先ノードが宛先メッセージを受信したことを確認できません。送信ノードは、正しく受信されたメッセージ信号（IACK）を受信し、同時に未受信のメッセージ信号（INAK）がない場合、KNX システムはこの伝送を成功と見なします。もしその宛先ノードが KNX バスから外れた場合、正しく受信されたメッセージ信号も未受信のメッセージ信号も発信できず、その宛先ノードの信号の喪失は KNX システムには認識されません。したがって、無接続伝送モードは、KNX メッセージ伝送の信頼性がそれほど高くないアプリケーションに適しています。
(2) 接続伝送モード：
この方式では、2 つのノードが通信する際に、まず接続を確立し、伝送が終了した後に接続を解放します。送信ノードは返された応答信号に基づいて宛先ノードの状態を知り、メッセージの喪失状況を検出できます。大容量のメッセージ伝送や重要なメッセージの伝送が必要な場合、この方式は特に重要です。
接続指向と無接続伝送は、さらに 4 つの異なるデータ伝送モードに細分化できます：
1）マルチキャスト：ポイントツーポイントの無接続通信モードで、グループアドレスを介して通信し、一対多のシーン制御などを実現し、システムが効率的に通信できるようにします；
2）ブロードキャスト：ポイントツーオールの無接続通信モードで、デバイスとドメイン内のすべてのデバイスが通信します；
3）ポイントツーポイントの無接続通信：任意の 2 つの独立したデバイス間の通信；
4）ポイントツーポイントの接続通信：接続内で任意の 2 つのデバイス間で信頼性のある通信が可能です。
トランスポート層は、4 つの異なる伝送プロトコルデータを提供します：
1）UDT、接続指向の伝送に適しています；
2）NDT、接続指向の伝送に適しています；
3）UCD、ポイントツーポイントの伝送を確立および中断するために使用されます；
4）NCD、接続指向のデータフレームの確認に使用されます。
3.5 アプリケーション層（Application Layer）
アプリケーション層は KNX プロトコルの最上層であり、主に 2 つの機能を実行します：第一の機能は、アプリケーションプログラムとシステムプログラムにインターフェースを提供し、いくつかのアプリケーションサービスを定義します；第二の機能は、バスデバイスの通信オブジェクトを管理し、自身の通信伝送とデータを処理し、ユーザーの特定の機能を実現します。
AL が生成する最小信号単位は AL プロトコルデータユニット（Application Layer Service Unit、略して APDU）と呼ばれます。APDU の長さは 4 ビット / 10 ビットであり、本質的には TL の TPDU（TSDU）と APCI（Application Layer Protocol Control information）のエンコードおよびデコード作業を行います。アプリケーション層 AL とトランスポート層 TL の間のメッセージメッセージ構造は以下の通りです：
詳細なメッセージ形式は以下の通りです：
各プロトコル層が考慮すべき部分：
データリンク層：制御フィールド（フィールド 0）、送信元アドレス（フィールド 1 と 2）、宛先アドレス（フィールド 3 と 4）、宛先アドレスタイプ（フィールド 5 の第 8 ビット）、メッセージの長さ統計（フィールド 5 の 1-4 ビット）およびチェックバイト（フィールド 22）
ネットワーク層：ルーティングカウント（フィールド 5 の 5-7 ビット）
トランスポート層：伝送方式を決定（TPCI、フィールド 6 の 3-8 ビット）
アプリケーション層：アプリケーション層プロトコル制御情報（APCI、フィールド 6 の 1-2 ビットおよびフィールド 7 の 7-8 ビット、一部のアプリケーションではフィールド 7 の 1-6 ビットも含まれる場合があります）、アプリケーション層データ（フィールド 7 からフィールド n、n<22）
KNX メッセージの組み立てと分解プロセス：
四、KNX 通信方式#
4.1 物理アドレスとグループアドレス
KNX プロトコルの通信を実現するために、KNX バス上の各ノードは 2 つのアドレスを持っています：1 つは物理アドレス（Physical address、PA）、もう 1 つはグループアドレス（Group address、GA）です。
物理アドレスは各バスノードデバイスの ID であり、KNX バス上のデバイスのトポロジー位置に対応し、ドメイン、ライン、デバイス番号で構成されます。物理アドレスはデバイスのインストールプログラミング時に割り当てられ、バスデバイスのアプリケーションプログラム、グループアドレス、およびメンテナンス作業をダウンロードするために使用されます。物理アドレスの構成は以下の通りです：
グループアドレスは KNX 通信メカニズムにおいて非常に重要な役割を果たしており、KNX ノード間の相互通信は主に物理アドレスではなくグループアドレスを介して実現されます。グループアドレスはバス間の通信方式を簡素化し、ビルオートメーションにおける一対多、多対一、シーン制御を非常に便利にします。グループアドレスは 2 バイトを占有し、最初のビットは 0 で、残りの 15 ビットは有効アドレスです。グループアドレスは、2 段階形式と 3 段階形式の 2 つの 10 進数方式で表現できます。2 段階形式は M/s、3 段階形式は M/m/s です。異なる表現方式は、その KNX バスノードが KNX ネットワーク内での機能概念において異なることを示しますが、二進数データには何の変更もありません。例えば、3/515 と 3/23 は同じグループアドレスを表し、二進数で表すと 0 0011 010 00000011 となります。
ノードのグループアドレスと物理アドレスには本質的な違いがあることに注意が必要です。物理アドレスは KNX システムネットワークトポロジーの構造を説明し、グループアドレスは KNX バスノードデバイスの機能に基づく論理的な区分を示します。3 段階形式の表現方式を例にとると、最初の段階は「空調」、「遮光」および「調光」の 3 つの機能を示し、2 番目の段階は異なる階の空調装置、ブラインドおよび照明を表し、3 番目の段階は同じ階の異なる部屋の装置を示します。
もしある KNX バスデバイスが単一の機能のみを実行する場合、1 つのグループアドレスのみで十分ですが、複数の機能を実現するためには、このバスデバイスは複数の異なるグループアドレスを必要とする場合があります。
4.2 通信オブジェクトと通信オブジェクト表
通信オブジェクト（Communication Objects）は KNX ネットワーク通信の通信主体です。1 つの KNX バスノードデバイスは通常、特定の機能を共同で実行するために複数の通信オブジェクトを必要とします。例えば、8 路スイッチ出力ノードデバイスは、スイッチ出力操作を完了するために少なくとも 8 つのスイッチ通信オブジェクトを必要とし、各スイッチ出力にはそのスイッチの現在の出力状態を反映するためのスイッチ状態通信オブジェクトがある場合があります。
これらの通信オブジェクトをより良く管理するために、通信オブジェクト表（Communication Object Table）が定義されており、この表にはノードデバイス内のすべての通信オブジェクトの情報が含まれ、ユーザーが EEPROM 内に作成します。通信オブジェクト表の構造と内部データの意味は以下の図の通りです。図からわかるように、この表はノードデバイス内の通信オブジェクトの数（Object Count）、RAM フラグ表のポインタ（RAM Flag Table Pointer）、およびすべての通信オブジェクトの説明（Object Descriptor）を保存しています。通信オブジェクトの説明は 3 バイトを含みます：(1) データポインタバイトはポインタであり、RAM または EERROM のアドレスを指し、プログラムが実行される際に、このアドレス空間は通信オブジェクト値を一時的に保存するために使用されます；(2) 設定バイトは通信オブジェクトを構成し、通信オブジェクトの具体的な通信方式を設定します；(3) タイプバイトはその通信オブジェクト値のデータタイプを示します。
KNX ノードがメッセージを送信および受信する過程で、各通信オブジェクトにはいくつかの状態属性があり、これは一時変数に属し、これらの一時変数は RAM フラグ表（RAM Flag Table）内に保存されます。上の図でも RAM フラグ表について詳しく説明されています。RAM フラグ表は、システムプログラムとユーザープログラム間の内部通信の橋渡しを行います。RAM フラグ表内の各通信オブジェクトは 4 ビットを使用して通信フラグの状態を記述し、1 ビットの受信データ更新フラグ（Update Flag）、1 ビットの送信データ要求フラグ（Data Request Flag）、および 2 ビットの通信状態フラグ（Transmission Status）を含みます。下の図は、RAM フラグ表がシステムプログラムとユーザープログラムの相互作用プロセスでどのように機能するかを示しています。
受信データ更新フラグ：ユーザーがデータを受信することを示します。
送信データ要求フラグ：関連ノードにデータを送信するよう要求します。
通信状態フラグ：ユーザーがデータを送信することを示します。
上の図では、通信オブジェクト表内の通信オブジェクト値はシステムプログラムによって更新され、通信オブジェクト値はメッセージを介して送信ノードから同じグループアドレスを持つすべての宛先ノードに伝送されます。すべての受信したメッセージのバスノード内の対応する通信オブジェクト値が更新されます。KNX システム内では、1 つの通信オブジェクトが複数のグループアドレスを介して情報を受信できますが、1 つの単独のグループアドレスを介してのみ送信できます。1 つのノードデバイス内の複数の通信オブジェクトは同じグループアドレスに接続できます。したがって、通信オブジェクトの更新または読み取りはグループアドレスと密接に関連しており、システムプログラムは通信オブジェクトとグループアドレス間の対応関係を見つける必要があります。そのため、KNX プロトコルはさらに 2 つの表を導入します：1 つは関連表（Association Table）、もう 1 つはアドレス表（Address Table）です。
4.3 アドレス表と関連表
アドレス表にはノードデバイス内のすべての物理アドレスとグループアドレスの情報が含まれており、その構造は以下の図の通りです。第 1 バイトは物理アドレスとすべてのグループアドレスの個数の合計を示し、第 2、3 バイトはノードデバイスの物理アドレスを示し、その後に各グループアドレスの情報が続きます。各アドレスには接続番号（connection#）があり、0 から始まり、最初のグループアドレスの接続番号は connection#1 です。
システムプログラムがメッセージを受信すると、メッセージ内のグループアドレスとアドレス表内のグループアドレスを順番に比較し、同じグループアドレスが見つかるか、アドレス表の終わりまで同じグループアドレスが見つからなかった場合、比較は停止します。
関連表は、グループアドレスと通信オブジェクト間の接続関係を記述しており、その構造は以下の図の通りです。第 1 バイトは接続表の長さを示し、その後は接続表の内容が続きます。各接続は 2 つの部分から構成されます：
4.4 アドレス表、関連表、通信オブジェクト表間の関係
KNX バスの通信メカニズムは、通信オブジェクトおよびそれに関連する通信オブジェクト表、アドレス表、関連表によって構成されています。アドレス表と通信オブジェクト表は、長さが不定の線形表に属します。アドレス表の接続番号（Connection#）は 0 から始まり、接続番号 0 はノードデバイスの物理アドレスを示し、最初のグループアドレスは接続番号 1 に対応します。通信オブジェクト表内の通信オブジェクト番号（Communication Object#）は 1 から始まり、通信オブジェクト番号 0 は RAM フラグ表のポインタを示します。関連表内では、1 つの通信オブジェクト番号と 1 つの接続番号が関連を構成し、その通信オブジェクト値の更新および読み取りがそのグループアドレスを介して行われます。以下の図は、通信オブジェクト表、アドレス表、関連表間の関係を詳細に示しています。
各表間の矢印は、通信オブジェクトが送信または受信されるかを示しており、上の図には以下のような関係があります：
1 つの送信通信オブジェクトは 1 つのグループアドレスのみを使用することが許可されており、通信オブジェクト Object0、Object1 のように。
1 つの受信通信オブジェクトは 1 つのグループアドレスにのみ接続できる場合があります。例えば、通信オブジェクト Object2 のように。
1 つの受信通信オブジェクトは複数のグループアドレスに接続できる場合があります。例えば、通信オブジェクト Object3 のように。
1 つのグループアドレスは複数の通信オブジェクトに接続できる場合があります。例えば、グループアドレス「113」のように。
例を示します
上の図では、バスデバイス 1E01 はセンサーノードであり、2 つのボタンを含み、対応する通信オブジェクト 0 と 1 があります。Obj.0 のグループアドレスは 1/16 で、Obj.1 のグループアドレスは 0/43 です。残りのデバイスはすべてドライバーノードであり、物理アドレス、通信オブジェクト、およびグループアドレスは図中に詳細に示されています。デバイス 1E01 内の通信オブジェクト Obj.0、デバイス 1CFE 内の通信オブジェクト Obj.0、デバイス 1CF℉内の通信オブジェクト Obj.0 はすべて同じグループアドレス 1/16 に接続されており、これはつまり：もし 1E01 が 1/16 を介してメッセージを送信すると、デバイス 1C℉E と 1CFF は通信オブジェクト Obj.0 の値を更新し、モーターの停止または起動を制御します。同様に、デバイス 1E01 内の通信オブジェクト Obj.1、デバイス 11EF 内の通信オブジェクト Obj.0、デバイス 11EE 内の通信オブジェクト Obj.0 はすべて同じグループアドレス 0/43 に接続されており、これはつまり：もし 1E01 が 0/43 を介してメッセージを送信すると、デバイス 11EF と 11EE は通信オブジェクト Obj.0 の値を更新し、照明のオンまたはオフを制御します。