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LEAP EXPO 2020慕展,意法半导体展示KNX楼宇控制解决方案

2020/11/10 10:30:28   电源在线网
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经过精心筹备,LEAP Expo 2020慕尼黑华南电子展113日如期开幕。展会期间,意法半导体(以下简称“ST”)展示的KNX智能灯光控制系统惊艳亮相。通过Bluetooth LE蓝牙与KNX系统通信的手机应用,简易演示照明开关,颜色调节和亮度控制等功能。

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有线+无线,构建完整的解决方案

据悉,ST EVAL-IDB008V2BlueNRG-2蓝牙系统芯片的开发板,通过UART接口与STKNX传感器开发板(EVALKITSTKNX)通信,使手机Android应用软件能够向传感器开发板发送命令或接收信息。

意法半导体策略市场经理王忠明

在演示方案中,集成有基于BlueNRG-2 BLE-mesh解决方案。BlueNRG-mesh是一软件解决方案,用于将mesh网络中的多个BLE(蓝牙低功耗)设备连接到物联网(IoT)的解决方案。它支持蓝牙设备在强大、安全、集成和范围扩展的网络中实现真正的组网通信。

据意法半导体策略市场经理王忠明介绍,在意法半导体楼宇控制系统方案中,在KNX有线传输方案基础上,再配上无线蓝牙方案,同时实现有线和无线无缝融合。首先在室内和楼道布线,建设有线网络;其次为方便控制,ST希望通过手机随身携带,随时连接,通过手机连到蓝牙网关,通过蓝牙接入到KNX网络,这样可通过手机APP非常方便的控制家里所有的照明、窗帘,空调等设备,从而实现有线和无线的无缝融合。

在协助产品落地方面,STKNX方案也较为完善,比如控制驱动部分,ST涉及的产品有MCU,配上STKNX收发器芯片,组成最基本的单元,通过基本单元可以实现各种功能,如控制面板、传感器、网关等等,都可以通过简单的控制模块来实现。当然用此单元也可以做成执行器或驱动器。客户选择STMCU加上STKNX收发器芯片,再配上一些相应的外围器件,实现一个完整终端的应用。可以说,意法半导体为客户提供了非常完整的KNX解决方案。

硬件+软件,让客户无后顾之忧

由于KNX是全球化的协议规范组织,所以如果国内客户要做KNX产品,首先要成为会员,ST很多年前就加入成为了KNX协会会员,并且ST旗下的STKNX是通过了KNX协会认证的芯片,因此客户可以放心使用STKNX方案同时客户在开发KNX产品时,ST还提供相应的软件和硬件支持。

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王忠明指出,在硬件方面,意法可提供一个Total Solution,包括MCUKNX Transceiver、隔离器件、驱动器件、MOSFET、和ESD保护等器件,还有其他的一些电源管理之类的都会有全套方案;在软件方面,因为KNX比较特殊,需要用到专门的KNX协议栈,意法半导体现有全球和中国本地的KNX协议栈合作伙伴。

据悉,在欧洲有TAPKO,它是通过认证的能为全球客户提供软件协议栈的方案公司。国内,ST主要南京数帆合作,为中国或亚洲地区的客户提供本地化的软件协议栈支持。因此,客户基于STM32 MCUSTKNX开发KNX方案是非常方便的。ST携手KNX协议栈合作伙伴,可以帮助客户非常快速地推出KNX相关产品,辅导新客户在较短时间内实现产品小批量试产或者量产。产品开发完成需要做KNX认证测试,ST及其合作伙伴,也可以协助客户去做相关认证测试。

未来将推基于射频的KNX-RF方案

考虑到无线应用的便利性,意法半导体即将推出KNX-RF方案。KNX-RF可以省去办公室或者住宅新装或改造KNX系统布线的麻烦。基于完整的KNX-RF功能,控制面板或传感器等设备的指令或数据,可以通过无线方式,在各种KNX系统设备之间传递。既方便了设备安装,同时也实现了KNX-RF设备可移动的便利性。 据王忠明介绍,目前ST KNX-RF方案基于S2-LPBlueNRG-2。使用STKNX-RF芯片,通过无线方式来实现KNX灵活性,同时保留了KNX的标准化、规范性、和兼容性等诸多优点。

Sub-1G RF在不同国家和地区有不同的频段,比如欧美的频段868MHz915MHz,国内主要是433MHz为主,这是公用频段其穿透性和传输稳定性都比较有优势。针对于此,意法半导体的RF芯片S2-LP 可支持433M 868M915M等各个频段,客户根据产品使用地区可选择其中任一频段使用。国内客户开发无线射频或KNX-RF主要推荐433MHzS2-LPQTRST可提供专门的参考设计电路,未来还将提供KNX-RF协议栈供客户参考。

此外,KNX有线网络基本不用过多考虑功耗问题,因为它是通过专业的KNX电源供电,KNX控制功能模块功耗本身也不大。据王忠明介绍,像每个STKNX的单元通常从总线拉取的电流不会超过30mA。 但无线KNX-RF则可能使用电池供电,这时设备的功耗就是需要考虑的问题了。S2-LP工作状态下,接收时功耗仅需约7mA;在10dBm发送模式下大约是10mA;在Standby状态下,功耗更是低至0.5uA。此外,蓝牙SOC芯片BlueNRG-2功耗也是非常低,在-2dBm发送模式下,它的功耗大约是8.3mA;在Sleep模式下仅为1uA,可以帮客户实现低功耗的应用需求。

结语:

KNX协议的主要优点是能够集成到家庭和办公室环境现有IT基础设施和网络中;同时其另一个优势是通过引入智能控件来降低能耗,而意法半导体正凭借数十年芯片开发经验将KNX带入现实。此次慕尼黑电子展ST通过演示向用户介绍KNX最新的发展趋势,并且已获得来自行业客户的广泛青睐,为此ST团队将继续优化解决方案,让KNX控制系统的开发变得更为简单。
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本文链接:LEAP EXPO 2020慕展,意法
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