物聯(lián)網(wǎng)、傳感器和人工智能讓建筑變得越來越智能，這些技術(shù)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(wǎng)絡(luò)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(shù)安全性。

KNX 成為全球樓宇通信和自動化標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)有很多年了。該標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(rèn)證產(chǎn)品可以互聯(lián)互通。

圖 2)

所有KNX 網(wǎng)絡(luò)使用一個工程軟件工具(ETS) 配置和診斷設(shè)備。

數(shù)據(jù)傳輸最常用的物理層媒介是雙絞線、網(wǎng)線(IP協(xié)議)和868MHz射頻載波。

意法半導(dǎo)體現(xiàn)有的KNX 認(rèn)證芯片組支持所有傳輸媒介，并有可能進(jìn)一步擴展到移動設(shè)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(shè)備供電，保護(hù)著KNX有線通信在當(dāng)今樓宇自動化領(lǐng)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(shè)備可以很容易地集成到 KNX 有線基礎(chǔ)設(shè)施內(nèi)。

該芯片組對 KNX 認(rèn)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(jīng)在為意法半導(dǎo)體平臺提供KNX認(rèn)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(lán)牙與IOS 或 Android 移動設(shè)備通信的控制器。

圖4)

圖 5 所示是意法半導(dǎo)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(lán)牙，開發(fā)環(huán)境還提供意法半導(dǎo)體開發(fā)的BLE 認(rèn)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(jié)論：

在樓宇自動化應(yīng)用領(lǐng)域，KNX 認(rèn)證產(chǎn)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(fēng)和空調(diào)的遠(yuǎn)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(dǎo)體的各種MEMS 傳感器和圖像傳感器可在樓宇網(wǎng)絡(luò)中監(jiān)測運動、環(huán)境或光線。

在KNX 基礎(chǔ)設(shè)施中增加低功耗藍(lán)牙可以讓設(shè)備配置變得更容易，并可以把移動設(shè)備用作控制KNX設(shè)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(chǔ)設(shè)施進(jìn)行現(xiàn)代化升級改造，而無需鋪設(shè)新電纜。

此外，關(guān)于當(dāng)前智能電網(wǎng)解決方案連接電子燃?xì)獗?、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(biāo)準(zhǔn)通信，例如，無線 M-BUS / OMS 等。

關(guān)于作者：

Michael Muenkel 畢業(yè)于埃斯林根應(yīng)用科技大學(xué)通信工程專業(yè)，從1987 年起，曾在多家公司從事開發(fā)、應(yīng)用咨詢和營銷工作。1999 年加入意法半導(dǎo)體，現(xiàn)任射頻和傳感器技術(shù)營銷經(jīng)理。