智能建築內設備的無線連接及照明解決方案
来源: 电子发烧友    发布时间: 2019-04-01 10:20   127 次浏览   大小:  16px  14px  12px
智能建築內設備的無線連接及照明解決方案

  智能建築革命正在進行中,爲住宅提供更好的舒適性和便利性,降低運營成本,提高商業部門的員工生産力。到2022年,全球市場價值近780億美元。

  無線控制照明是這場革命的關鍵因素,允許多種多樣的操作模式,有助于避免浪費能源,避免大型重新布線項目的動蕩和成本。安裝無線控制器可以節省高達70%的現有房屋重新布線成本,或者占新建項目布線成本的15%。

  雖然有些新房,如高級房産,可能從一開始就設計得很聰明,現有房屋可能會分階段升級。所有者可以優先考慮加熱或照明系統,作爲智能技術的第一步,然後可以使用其他智能功能擴展系統,例如設備控制器,百葉窗或門鎖。所有類型的智能建築設備似乎都有光明的未來,從簡單的燈開關,牆壁插頭或散熱器蓋到複雜的中央控制器。這爲新品牌贏得市場份額提供了機會,通過提供技術先進或比更成熟的競爭對手提供的天天看高清更加時尚的天天看高清。

  互操作性和共存將成爲尋求成功的開發者的關鍵問題客戶傾向于逐步向其建築物引入智能功能的市場。

  候選連接標准

  用于控制设备(如灯,散热器阀门,窗户)的多种连接标准已经提出了智能建筑中的开启器和电器。目前市场上已获得认证天天看高清的流行标准包括EnOcean,KNX,ZigBee ?和Z-Wave ?。

  EnOcean和Z-Wave工作在sub-GHz无线电频段。在欧洲,这是868 MHz。 Z-Wave基于网状网络拓扑,最多支持232个节点。该协议提供了应用级别的互操作性,并且可以使用许多Z-Wave片上系统设备,例如Sigma Designs ZM5202。 Z-Wave堆栈驻留在芯片上,并通过也提供的API访问,这使开发人员可以简单地将应用程序加载到设备的集成程序存储器中,如图1所示。 SoC支持单芯片解决方案,具有所有硬件功能,如传感器ADC,128位安全加密和集成在器件中的三端双向可控硅调光器控制器。

  圖1:通過提供的API訪問Z-Wave協議。

  EnOcean技术基于极轻的无线电协议,可实现从太阳能电池或其他能源运行的无电池模块 - 诸如动力转换器或Peltier元件的收获系统,用于传输包含传感器数据的短电报。这对于诸如灯开关之类的物品来说是一个强有力的主张,它可以放置在房间的任何地方,与使用EnOcean TCM300U等系统模块构建的线路供电照明执行器(图2)进行通信。 EnOcean交换机还可以轻松地集成到更大的家庭自动化网络中。例如,德国KNX开发商Weinzierl(www.weinzierl.de)建立了一个EnOcean-KNX网关,它接收EnOcean无线电报并在KNX总线上生成适当的信号。

  圖2:無線傳感器與線路驅動的執行器進行通信。

  KNX声称是全球唯一根据ISO/IEC14543-3等标准获得批准的标准,EN-50090(CENELEC),EN13321-1/2(CEN),中国家庭自动化标准GB/T20965和美国ANSI/ASHRAE 135.与基于无线的EnOcean,ZigBee和Z-Wave标准,KNX总线不同可以在各种介质上运行,包括双绞线(KNX TP),交流电源线(KNX PL)和以太网/Wi-Fi(KNXnet/IP),以及在868 MHz频段运行的无线(KNX RF)。 KNX协会还为设备开发人员和系统安装人员提供独立于制造商的工具。

  ZigBee家庭自动化是基于2.4 GHz无线电的着名ZigBee标准的特殊配置文件。它针对控制家庭设备进行了优化,并使用ZigBee PRO网状网络堆栈。 ZigBee Pro可以在各种微控制器上实现。 Silicon Labs拥有许多ZigBee模块,例如ETRX357,其中包含单芯片ZigBee收发器以及符合ZigBee PRO标准的EmberZNet网格堆栈。这些模块允许没有RF经验的开发人员为其天天看高清添加无线网络功能。

  使用選擇的標准

  每個標准都有自己的聯盟或協會支持,該聯盟或協會負責管理技術規範以及許可和天天看高清認證等法律方面。認證過程確保來自不同制造商的天天看高清之間的互操作性。希望滲透目前使用任何這些標准的市場的OEM必須提供他們的新天天看高清設計以進行認證。

  通常,开发认证的,可互操作的设备(例如灯具,开关或调光器)的道路开始通过购买Sigma Designs的开发人员套件,如RBK-ZW500DEV-CON Z-Wave套件。 Sigma还拥有许多低成本的区域套件,可为欧洲,北美和日本等地区的不同子频段分配服务。对于Z-Wave,购买开发人员套件还可以访问Sigma的Z-Wave软件开发套件SDK。 SDK允许在线访问协议库,应用程序示例和文档等资源。使用可用的工具,开发人员可以做出必要的决定,例如硬件选择,协议选择以及设备和命令类。完成硬件和软件开发后,天天看高清可以提交给Z-Wave联盟进行认证。

  集中控制

  在智能建築中,可能需要激活照明在幾個方面,不限于通過壁挂式控制的傳統手動切換或調光。中央控制器可以被編程爲在某些時間打開或關閉燈,或者響應于也構成家庭安全系統的一部分的占用傳感器,或者來自環境光傳感器的信號,其可以用于調節調光以獲得最佳照明和此外,隨著消費者越來越多地采用網絡移動設備,智能建築用戶會被豐富多彩的應用程序所吸引,這些應用程序可以控制智能建築的各個方面,例如照明,供暖,電器和安全平板電腦或智能天天看高清的設置。將智能建築網絡與互聯網路由器相連接的網關設備爲此功能提供了關鍵,如圖3所示。任何智能建築技術都需要這樣的基于IP域的網關,無論是否與連接到建築物的平板電腦進行通信Wi-Fi網絡,或通過移動設備通過世界任何地方的蜂窩或Wi-Fi熱點連接到互聯網。許多制造商都提供網關,適用于將智能家居網絡(如EnOcean,KNX,ZigBee或Z-Wave環境)連接到建築物的互聯網路由器。

  圖3:將智能家庭網絡連接到IP域允許使用各種設備控制設置。

  應用程序開發人員可以利用所選天天看高清的功能爲最終用戶提供方便的功能。這些包括配置設備組以允許單擊控制,或創建自定義“場景”以自動應用照明,加熱和其他設備的所需設置。用戶可以創建一個“家庭影院”場景,同時調暗燈光,關閉百葉窗,調節溫度,打開平板電視,或“進入睡眠”場景鎖門,關閉窗戶,關閉加熱和關閉除臥室外的所有燈光。

  結論

  定義智能建築內設備之間連接的標准各自提供了天天看高清開發人員需要能夠解決可量化市場的結構。確保與市場上已有的其他天天看高清的互操作性。協會大力推廣自己的標准,但開發商必須根據他們提供的資源和准確的機會和競爭評估進行選擇。

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