意法半導體ST-KNX家庭樓宇自動化芯片組
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物聯(lián)網、傳感器和人工智能讓建筑變得越來越智能，這些技術融合為人們簡化日常生活帶來新的機會。隨著對便利性、靈活性和用戶友好性的需求不斷增長，有線或無線傳感器/執(zhí)行器網絡變得越來越重要。此外，樓宇控制自動化還能提高建筑的能源效率和信息技術安全性。
KNX 成為全球樓宇通信和自動化標準已經有很多年了。該標準最早可以追溯到 1990 年的EIB（歐洲安裝總線）。
在與 BATIBUS（法國）和歐洲家庭系統(tǒng)協(xié)會（荷蘭）等標準合并后，KNX 協(xié)會于 2006 年成立。通過 KNX分布式總線系統(tǒng)，不同廠商的KNX 認證產品可以互聯(lián)互通。
圖2
所有KNX 網絡使用一個工程軟件工具(ETS) 配置和診斷設備。
數(shù)據(jù)傳輸最常用的物理層媒介是雙絞線、網線(IP協(xié)議)和868MHz射頻載波。
意法半導體現(xiàn)有的KNX 認證芯片組支持所有傳輸媒介，并有可能進一步擴展到移動設備，例如，兼容Bluetooth5 的智能手機或平板電腦。
圖3
STKNX 是一款雙絞線KNX 收發(fā)器，集成 的2 個穩(wěn)壓器可為KNX總線設備供電，保護著KNX有線通信在當今樓宇自動化領域的最大市場份額。
KNX-RF射頻收發(fā)器目前采用868 MHz通信頻率。
借助ETS軟件，KNX 設備可以很容易地集成到 KNX 有線基礎設施內。
該芯片組對 KNX 認證合作伙伴的 KNX-RF協(xié)議棧軟件開放。
TAPKO 科技公司www.tapko.de 已經在為意法半導體平臺提供KNX認證的 KNX 協(xié)議棧 (KAIStack)。
圖 4 所示是在 BlueNRG-2主控制器軟件層集成的KNX-RF 和 BLE協(xié)議棧，BlueNRG-2主控制器通過 SPI接口連接 SubGHz KNX-RF 收發(fā)器。
因此，基于 32 位 Cortex M0 ARM 的 BlueNRG系統(tǒng)芯片是S2-LP 控制器，還是BLE藍牙與IOS 或 Android 移動設備通信的控制器。
圖4
圖5
圖 5 所示是意法半導體開發(fā)的包含KNX 和 BLE 評估板的樓宇自動化開發(fā)環(huán)境。如果需要實現(xiàn)藍牙，開發(fā)環(huán)境還提供意法半導體開發(fā)的BLE 認證模塊 (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。
結論：
在樓宇自動化應用領域，KNX 認證產品市場一直在增長。房間管理、照明控制、家庭樓宇安防監(jiān)控，以及百葉窗、窗簾、供暖、通風和空調的遠程自動控制系統(tǒng)，可以為智能建筑提供智能解決方案。
意法半導體的各種MEMS 傳感器和圖像傳感器可在樓宇網絡中監(jiān)測運動、環(huán)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，并可以把移動設備用作控制KNX設備的人機界面。
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(xiàn)有基礎設施進行現(xiàn)代化升級改造，而無需鋪設新電纜。
此外，關于當前智能電網解決方案連接電子燃氣表、水表、電表和供熱成本分配器的熱門話題，可以開發(fā)通信接口，使這些表計能夠與現(xiàn)代計量系統(tǒng)所用的subGHz無線連接標準通信，例如，無線 M-BUS / OMS 等。
關于作者：
Michael Muenkel 畢業(yè)于埃斯林根應用科技大學通信工程專業(yè)，從1987 年起，曾在多家公司從事開發(fā)、應用咨詢和營銷工作。1999 年加入意法半導體，現(xiàn)任射頻和傳感器技術營銷經理。
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