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      LEAP EXPO 2020慕展,意法半導體展示KNX樓宇控制解決方案

      2020/11/10 10:30:28   電源在線網
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      經過精心籌備,LEAP Expo 2020慕尼黑華南電子展113日如期開幕。展會期間,意法半導體(以下簡稱“ST”)展示的KNX智能燈光控制系統驚艷亮相。通過Bluetooth LE藍牙與KNX系統通信的手機應用,簡易演示照明開關,顏色調節和亮度控制等功能。

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      有線+無線,構建完整的解決方案

      據悉,ST EVAL-IDB008V2BlueNRG-2藍牙系統芯片的開發板,通過UART接口與STKNX傳感器開發板(EVALKITSTKNX)通信,使手機Android應用軟件能夠向傳感器開發板發送命令或接收信息。

      意法半導體策略市場經理王忠明

      在演示方案中,集成有基于BlueNRG-2 BLE-mesh解決方案。BlueNRG-mesh是一軟件解決方案,用于將mesh網絡中的多個BLE(藍牙低功耗)設備連接到物聯網(IoT)的解決方案。它支持藍牙設備在強大、安全、集成和范圍擴展的網絡中實現真正的組網通信。

      據意法半導體策略市場經理王忠明介紹,在意法半導體樓宇控制系統方案中,在KNX有線傳輸方案基礎上,再配上無線藍牙方案,同時實現有線和無線無縫融合。首先在室內和樓道布線,建設有線網絡;其次為方便控制,ST希望通過手機隨身攜帶,隨時連接,通過手機連到藍牙網關,通過藍牙接入到KNX網絡,這樣可通過手機APP非常方便的控制家里所有的照明、窗簾,空調等設備,從而實現有線和無線的無縫融合。

      在協助產品落地方面,STKNX方案也較為完善,比如控制驅動部分,ST涉及的產品有MCU,配上STKNX收發器芯片,組成最基本的單元,通過基本單元可以實現各種功能,如控制面板、傳感器、網關等等,都可以通過簡單的控制模塊來實現。當然用此單元也可以做成執行器或驅動器?蛻暨x擇STMCU加上STKNX收發器芯片,再配上一些相應的外圍器件,實現一個完整終端的應用?梢哉f,意法半導體為客戶提供了非常完整的KNX解決方案。

      硬件+軟件,讓客戶無后顧之憂

      由于KNX是全球化的協議規范組織,所以如果國內客戶要做KNX產品,首先要成為會員,ST很多年前就加入成為了KNX協會會員,并且ST旗下的STKNX是通過了KNX協會認證的芯片,因此客戶可以放心使用STKNX方案。同時客戶在開發KNX產品時,ST還提供相應的軟件和硬件支持。

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      王忠明指出,在硬件方面,意法可提供一個Total Solution,包括MCU、KNX Transceiver、隔離器件、驅動器件、MOSFET、和ESD保護等器件,還有其他的一些電源管理之類的都會有全套方案;在軟件方面,因為KNX比較特殊,需要用到專門的KNX協議棧,意法半導體現有全球和中國本地的KNX協議棧合作伙伴。

      據悉,在歐洲有TAPKO,它是通過認證的能為全球客戶提供軟件協議棧的方案公司。國內,ST主要南京數帆合作,為中國或亞洲地區的客戶提供本地化的軟件協議棧支持。因此,客戶基于STM32 MCUSTKNX開發KNX方案是非常方便的。ST攜手KNX協議棧合作伙伴,可以幫助客戶非?焖俚赝瞥KNX相關產品,輔導新客戶在較短時間內實現產品小批量試產或者量產。產品開發完成需要做KNX認證測試,ST及其合作伙伴,也可以協助客戶去做相關認證測試。

      未來將推基于射頻的KNX-RF方案

      考慮到無線應用的便利性,意法半導體即將推出KNX-RF方案。KNX-RF可以省去辦公室或者住宅新裝或改造KNX系統布線的麻煩;谕暾KNX-RF功能,控制面板或傳感器等設備的指令或數據,可以通過無線方式,在各種KNX系統設備之間傳遞。既方便了設備安裝,同時也實現了KNX-RF設備可移動的便利性。 據王忠明介紹,目前ST KNX-RF方案基于S2-LPBlueNRG-2。使用STKNX-RF芯片,通過無線方式來實現KNX靈活性,同時保留了KNX的標準化、規范性、和兼容性等諸多優點。

      Sub-1G RF在不同國家和地區有不同的頻段,比如歐美的頻段868MHz915MHz,國內主要是433MHz為主,這是公用頻段其穿透性和傳輸穩定性都比較有優勢。針對于此,意法半導體的RF芯片S2-LP 可支持433M 、868M、915M等各個頻段,客戶根據產品使用地區可選擇其中任一頻段使用。國內客戶開發無線射頻或KNX-RF主要推薦433MHzS2-LPQTR,ST可提供專門的參考設計電路,未來還將提供KNX-RF協議棧供客戶參考。

      此外,KNX有線網絡基本不用過多考慮功耗問題,因為它是通過專業的KNX電源供電,KNX控制功能模塊功耗本身也不大。據王忠明介紹,像每個STKNX的單元通常從總線拉取的電流不會超過30mA。 但無線KNX-RF則可能使用電池供電,這時設備的功耗就是需要考慮的問題了。S2-LP工作狀態下,接收時功耗僅需約7mA;在10dBm發送模式下大約是10mA;在Standby狀態下,功耗更是低至0.5uA。此外,藍牙SOC芯片BlueNRG-2功耗也是非常低,在-2dBm發送模式下,它的功耗大約是8.3mA;在Sleep模式下僅為1uA,可以幫客戶實現低功耗的應用需求。

      結語:

      KNX協議的主要優點是能夠集成到家庭和辦公室環境現有IT基礎設施和網絡中;同時其另一個優勢是通過引入智能控件來降低能耗,而意法半導體正憑借數十年芯片開發經驗將KNX帶入現實。此次慕尼黑電子展ST通過演示向用戶介紹KNX最新的發展趨勢,并且已獲得來自行業客戶的廣泛青睞,為此ST團隊將繼續優化解決方案,讓KNX控制系統的開發變得更為簡單。
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