適用于家庭與大樓自動化芯片組

物聯網與傳感器   作者:Michael Muenkel 時間:2022-03-31來源:CTIMES

物聯網、傳感器和人工智能讓建筑變得越來越智慧,這些技術融合為簡化人們日常生活帶來新的機會。隨著對便利性、靈活性和友善的需求不斷成長,有線或無線傳感器/致動器網絡變得越來越重要。此外,大樓控制自動化還能提升建筑的能源效率和信息技術安全性。


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圖一

KNX成為全球大樓通訊和自動化標準已多年,該標準最早可以追溯到1990年的EIB(歐洲安裝總線)。

在與法國的 BATIBUS和荷蘭的歐洲家庭系統協會等標準合并后,KNX 協會成立于2006年。

透過 KNX分布式總線系統,不同廠商的KNX 認證產品可互通。

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圖二

KNX 全網使用一個工程軟件工具(Engineering Tool Software;ETS)配置和診斷裝置。

數據傳輸最常用到的物理層媒介為雙絞線、以太網絡(IP協議)和868MHz射頻載波。

意法半導體現有的KNX 認證芯片組支持所有傳輸媒介,并有可能進一步擴充到行動裝置,例如,與智能型手機或平板計算機兼容的Bluetooth5 。


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圖三

TKNX 是一款雙絞線KNX 收發器,整合2個穩壓器可為KNX總線設備供電,確保KNX有線通訊在當今大樓自動化領域最大的市占率。

KNX-RF射頻收發器目前采用868 MHz通訊頻率。

藉由ETS軟件,KNX 裝置可以很容易地整合到 KNX 有線基礎設施內。

該芯片組對 KNX 認證合作伙伴的 KNX-RF協議堆棧棧軟件開放。

圖 4 所示是在BlueNRG-2主控制器軟件層整合的KNX-RF和 BLE協議堆棧,BlueNRG-2主控制器通過 SPI接口連接 SubGHz KNX-RF 收發器。因此,基于32位 Cortex M0 ARM 的 BlueNRG系統芯片是S2-LP 控制器,還是BLE藍牙與iOS 或 Android 行動裝置通訊的控制器。

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圖四

圖五所示是意法半導體開發的包含KNX 和 BLE 評估板的大樓自動化開發環境。如果需要實現藍牙,開發環境還提供意法半導體開發的BLE 認證模? (BlueNRG-M0/M2)。

如果不需要 BLE 功能,STM32 微控制器也可以用作 KNX-RF 的主控制器。

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圖五

所有零組件和 KNX 協議堆棧都經過 KNX 認證。

結論
在大樓自動化應用領域,KNX 認證產品市場一直在成長。房間管理、照明控制、家庭大樓安防監控,以及百葉窗、窗簾、供暖、通風和空調的遠程自動控制系統,可以為智能建筑提供智慧解決方案。

意法半導體的各種MEMS 傳感器和影像傳感器可在大樓網絡中監測動作、環境或光線。

在KNX 基礎設施中增加低功耗藍牙可以讓設備配置變得更容易,而且可把行動裝置當作控制KNX設備的人機接口。

在建筑物中使用 KNX 還有助于降低能源消耗,射頻通信允許對現有基礎設施進行現代化升級改造,而無需架設新電纜。

此外,關于當前智慧電網解決方案聯機電子天燃氣表、水表、電表和供熱成本分配器的熱門話題,可以開發通訊接口,使這些電表能夠與現代電表系統所用之subGHz無線聯機標準通訊,例如,無線 M-BUS / OMS 等。

(本文作者Michael Muenkel現任意法半導體射頻和傳感器技術營銷經理

關鍵詞: ST 自動化 意法半導體 KNX

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