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  • 意法半导体发布面向节能型楼宇自动化的KNX-RF软件

    意法半导体发布面向节能型楼宇自动化的KNX-RF软件

    将在KNXperience网上展会期间(9月28日-10月2日)进行线上演示 意法半导体发布与S2-LP超低功耗射频收发器配合使用的KNX软件,让智能楼宇的节能控制具有标准化的无线通信功能。 新软件可以直接运行在STM32 *微控制器(MCU)或 BlueNRG-2 Bluetooth® Low Energy 低功耗系统芯片(SoC)上,后者片上内置一颗主频32MHz的Arm®Cortex®-M0处理器和各种I/O外设。软件组件包含连接收发器建立超低功耗无线KNX节点所需的经过认证的KNX-RF协议栈、RF适配层和S2-LP库。S2-LP是一款市场领先的射频收发器,通信频段868.3MHz,功耗仅10mA,输出功率+ 10dBm,能够建立节能、安全、稳健的无线连接,延长电池续航时间,降低解决方案的整体成本。 将S2-LP射频收发器和BlueNRG-2 系统芯片配合使用,可以用两个芯片实现一个独一无二的低功耗KNX /蓝牙双网解决方案,用户可以通过智能手机访问KNX网络,在直观、时尚的用户界面上,方便地监控、配置、连接和更新KNX节点。 无论是运行在BlueNRG-2还是STM32 MCU上,意法半导体的KNX-RF软件都可以让家电产品具有创新功能并节能降耗,例如,开关按钮、灯具开关、房间占用传感器、遮阳帘控制器、调光器执行器,以及电暖气、暖通空调系统和能量收集系统的控制开关。 该软件符合最新的KNX-RF Multi规范,该规范支持安全(S模式)、加密通信和五个通道的跳频模式,其中跳频模式有助于避免信号干扰,选择快慢速通信模式,节省电能。KNX-RF Multi标准的其它功能特性还可提高连接可靠性,并允许大量的KNX设备同时存在网络上,包括先听后说(LBT)、具有自动重试功能的快速确认,以及支持中继器。 为了开发这款新的KNX-RF Multi软件,意法半导体与授权合作伙伴Tapko合作开发了经过认证的KNX协议栈,与授权合作伙伴Actimage合作开发了RF适配层。 S2-LP收发器已加入意法半导体的STKNX高集成度双绞线KNX TP通信收发器系列,扩展了公司的经过认证的涵盖主要行业标准的智能楼宇通信解决方案范围。除KNX有线和无线通信解决方案外,意法半导体还提供嵌入式软件、评估工具和移动应用程序,以加快智能建筑和工业用Bluetooth Low Energy Mesh和6LoWPAN网络解决方案的开发。S2-LP和BlueNRG-2两款产品均被纳入ST 10年产品供货保障计划。 作为KNXperience于9月28日至10月2日举行的网上展会的金牌赞助商,意法半导体将在活动期间举行产品应用演示活动,利用具有互操作性的KNX RF Multi软件包结合传统的KNX-TP网络和ETS工具,配置和控制灯具开关、调整LED光色和亮度,并通过BlueNRG-2蓝牙系统芯片连接智能手机,设置KNX设备。

    时间:2020-09-28 关键词: 楼宇自动化 微控制器 芯片

  • 意法半导体发布面向节能型楼宇自动化的KNX-RF软件

    意法半导体发布面向节能型楼宇自动化的KNX-RF软件

    中国,2020年9月27日——意法半导体发布与S2-LP超低功耗射频收发器配合使用的KNX软件,让智能楼宇的节能控制具有标准化的无线通信功能。 新软件可以直接运行在STM32 *微控制器(MCU)或 BlueNRG-2 Bluetooth® Low Energy 低功耗系统芯片(SoC)上,后者片上内置一颗主频32MHz的Arm®Cortex®-M0处理器和各种I/O外设。软件组件包含连接收发器建立超低功耗无线KNX节点所需的经过认证的KNX-RF协议栈、RF适配层和S2-LP库。S2-LP是一款市场领先的射频收发器,通信频段868.3MHz,功耗仅10mA,输出功率+ 10dBm,能够建立节能、安全、稳健的无线连接,延长电池续航时间,降低解决方案的整体成本。 将S2-LP射频收发器和BlueNRG-2 系统芯片配合使用,可以用两个芯片实现一个独一无二的低功耗KNX /蓝牙双网解决方案,用户可以通过智能手机访问KNX网络,在直观、时尚的用户界面上,方便地监控、配置、连接和更新KNX节点。 无论是运行在BlueNRG-2还是STM32 MCU上,意法半导体的KNX-RF软件都可以让家电产品具有创新功能并节能降耗,例如,开关按钮、灯具开关、房间占用传感器、遮阳帘控制器、调光器执行器,以及电暖气、暖通空调系统和能量收集系统的控制开关。 该软件符合最新的KNX-RF Multi规范,该规范支持安全(S模式)、加密通信和五个通道的跳频模式,其中跳频模式有助于避免信号干扰,选择快慢速通信模式,节省电能。KNX-RF Multi标准的其它功能特性还可提高连接可靠性,并允许大量的KNX设备同时存在网络上,包括先听后说(LBT)、具有自动重试功能的快速确认,以及支持中继器。 为了开发这款新的KNX-RF Multi软件,意法半导体与授权合作伙伴Tapko合作开发了经过认证的KNX协议栈,与授权合作伙伴Actimage合作开发了RF适配层。 S2-LP收发器已加入意法半导体的STKNX高集成度双绞线KNX TP通信收发器系列,扩展了公司的经过认证的涵盖主要行业标准的智能楼宇通信解决方案范围。除KNX有线和无线通信解决方案外,意法半导体还提供嵌入式软件、评估工具和移动应用程序,以加快智能建筑和工业用Bluetooth Low Energy Mesh和6LoWPAN网络解决方案的开发。S2-LP和BlueNRG-2两款产品均被纳入ST 10年产品供货保障计划。 作为KNXperience于9月28日至10月2日举行的网上展会的金牌赞助商,意法半导体将在活动期间举行产品应用演示活动,利用具有互操作性的KNX RF Multi软件包结合传统的KNX-TP网络和ETS工具,配置和控制灯具开关、调整LED光色和亮度,并通过BlueNRG-2蓝牙系统芯片连接智能手机,设置KNX设备。

    时间:2020-09-27 关键词: 意法半导体 knxperience 楼宇自动化

  • 英飞凌传感器让楼宇更智慧、更环保、更节能

    英飞凌传感器让楼宇更智慧、更环保、更节能

    未来,越来越多的人将生活在城市。据联合国预测,到2022年,全球56%的人口将是城市居民;到2050年,这一数字将上升至68%。这意味着我们必须更高效地利用现有资源,同时必须减少总体能源消耗和二氧化碳排放。 楼宇可以在解决这一挑战中发挥决定性作用。仅在欧盟,能源消耗的40%,和二氧化碳排放中的36%都是因建筑物而引起的。而根据评估,欧盟既有建筑存量的75%都存在能源利用效率低下的问题。这显然预示着建筑物能效还有巨大的改进空间。 于是,欧盟已对其《建筑能效指令》中的一系列规则要求进行修订并达成一致,其中要求欧盟成员国批准实行旨在提高建筑行业能效的国家政策。 该指令特别指出,智能楼宇技术对于达成提高能效目标是关键性的元素。已在工业4.0中证明其优势的智能传感器技术,如今正被用于实现楼宇自动化。智能楼宇自动化和控制系统可以通过传感器采集的数据信息来显著地提高建筑运营效率。一套能显示建筑物智能化改造条件的指标也在建立当中。这套指标可用于评估建筑物利用新技术和电子系统来减少能源消耗和排放,并适应居住者需求的能力。 能效提高并非智能楼宇所能带来的唯一益处。智能化安装的传感器和执行器可以持续监测和调整空气质量及照明设置,从而保证最佳工作环境,提高生产效率,并最大限度地提高居住舒适度。 位于阿姆斯特丹的“The Edge”写字楼是智能技术如何削减建筑运营成本并提高生产效率的最好例证。这座4万平米的办公大楼配备了大约2.8万颗传感器,使得楼宇管理系统(BMS)能够收集湿度、温度和亮度等关键参数的信息。BMS再根据这些参数的变化自动触发建筑运行状况的调整,从而确保暖通空调(HVAC)系统、照明系统和其他各类系统能尽可能高效地运行。因此,“The Edge”办公楼的耗电量比传统办公楼降低70%,成为了世界上最节能的智能楼宇之一。 虽然“The Edge”项目如今还比较罕见,但智能楼宇市场无疑正处于不断上升的态势。根据最近的市场研究和预测,到2022年,智能建筑设备市场将以16%的复合平均增长率(CAGR)达到翻一番的目标。 图1:智能楼宇涵盖的要素 智能楼宇:让楼宇更智慧、更环保、更节能 图2:智能楼宇的智能化水平 何为智能楼宇? 智能楼宇不同于智能家居,专指办公大楼、购物中心和酒店等非住宅建筑。这些建筑物中的设备都连有传感器,可以提供深入的消耗信息,并自动作出优化运营的决策。 英飞凌公司计划在今年德国法兰克福国际灯光照明及建筑技术及设备展上展出的智能筒灯就是最好的例子。该筒灯将电力与传感器解决方案相结合,可供楼宇管理者充分地掌控楼宇运行状况。在该系统中,XDPL8221数字控制芯片可监控LED驱动侧的相关出错情况,如欠压、过压、负载开路或输出短路等。24GHz雷达传感器可探测建筑物内是否有人,并统计有多少人,从而使得系统能在没人时把灯光调暗以节约用电。传感器还可将这些数据发送给BMS系统和楼宇管理者,以便进行进一步的分析和优化。 继“感测、计算、驱动”这一套较为抽象的动作之后,一系列联网传感器将收集环境信息,以及与楼宇运行和使用情况有关的数据。这些信息既可在边缘(边缘计算)处进行处理,也可发送到在本地或云端运行的中央BMS系统。这些信息再被用于触发自动操作,以便对建筑物内的HVAC系统、照明系统、百叶窗和许多其他设备作出调整。 通过利用传感器、执行器和控制器在不同子系统之间建立交叉互联,建筑物即可实现“智能化”(图1)。如果把互联比作智能楼宇的骨架,那么实际设备和控制装置则相当于建筑物的肌肉和大脑。 智能组件之间的这种交互,使得能够根据室内空气质量(IAQ)和室内二氧化碳浓度来控制通风系统(举例)。照明系统也可根据是否有人存在及室内亮度等附加因素予以自动调整。这样可以显著降低能源消耗,同时提高使用者的舒适度和幸福感。 智能楼宇可以分为三个级别(图2): · 入门级,即建筑物的各个子系统与楼宇管理系统之间只有基本的连接; · 中间级,即能够对多个集成的子系统进行综合地管理和控制,包括基于传感器的数据收集; · 全面级,即能够通过不同子系统之间的智能化协调行动对所有子系统进行全面地管理和控制。 毋庸置疑的是,如今的建筑不可能一夜之间就达到全面级智能化水平。相反,它需要我们每天一小步的积累和进步。接下来,我们将以以太网供电(PoE)和状态监测作为两个例子,来讲述如何能让建筑物的智能化水平上升一个层次。 智能楼宇:让楼宇更智慧、更环保、更节能 示例1:POE作为互联系统的中枢 楼宇能实现智能化的关键在于,子系统与BMS之间能够进行大带宽和大批量的数据传输。因此,具备得力而可靠的信息通信技术(ICT)基础设施,对于任何智能楼宇都具有最为核心的意义。 基于网际互连协议(IP)的网络连接在工业和住宅领域的应用已经相当成熟。它易于安装和维护,能完美地配合现有平台,并且能用硬件和软件实现。但以太网有一个缺点,即连接以太网的设备,仍然需要通过单独的电缆来从电网获取电能。 随着IEEE颁布第一代针对1类和2类设备的以太网供电标准,IP电话和会议系统等低功率设备的这一挑战已被攻克。借助PoE,供电设备(PSE)——如PoE交换机——能够通过双绞线以太网电缆为所连接的许多受电设备(PD)提供电能和连接。这使得只需要建立一个物理连接——即以太网套接字(socket),而该物理连接完全可由IT专家独立完成。这种方法还可减少布线工作及简化设备管理,从而降低安装和运营成本。 直到最近,PoE技术都只能为30 W以下的设备供电,这阻碍了它的广泛应用。随着IEEE于2018年9月颁布 802.3bt标准,3类和4类PoE设备能够使用所有四对双绞线以太网电缆,使得每个端口的可用功率提高到100 W。这为PoE打开了较大功率的应用之门,比如,通过PoE供电的5G小基站、LED灯具、大功率Wi-Fi接入点和公共广播(PA)系统等。 该修订版标准还涉及到整体能效,即,降低了待机功耗,并推出了一项协议,用于按照功率等级以更细化的方式管理可用功率。但这些规定又对PoE设备的开关电源(SMPS)设计提出了新的挑战。 首先,为能完全地支持最新标准,必须给PSE侧的PoE交换机增加最高100 W/端口的功率预算。而为了避免需要增大SMPS的外形尺寸, SMPS的功率密度必须予以提高。这意味着在PSE设计中,主SMPS必须满足效率、功率密度和可靠性这些关键要求。 其次,需要有合适的半导体解决方案来与相应的SMPS拓扑结构相匹配(比如反激有源钳位【ACF】或LLC)。选择高效且可靠的解决方案——如英飞凌的超结CoolMOS™ MOSFET,可以最大限度地提高可用功率,并延长设备寿命。由于它们的高效率,能耗也可降低。 效率、成本效益和功率密度对于PD的隔离型DC/DC SMPS转换级都有着至关重要的作用。通过提高SMPS的整体效率而节省的每一瓦电能都能被PD本身所利用。 当与可靠且高效的半导体解决方案(如英飞凌用于PD 侧SMPS系统的OptiMOS™和StrongIRFET™产品系列,或用于PSE侧SMPS系统的CoolMOS™产品系列)相结合时,PoE在为智能楼宇建设可靠的ICT基础设施时可以扮演非常关键的角色。它还可创造额外的成本节省机会。 图3:PD利用原本只能用于LED照明等特定应用的通用隔离型DC/DC转换器解决方案(上图)进行供电。PSE需要高效的PFC和采用隔离型拓扑结构的低损耗开关(下图)。 示例2:状态监测 电梯和空调等设备和系统故障会对大楼的正常运行造成严重干扰和破坏。在互联互通的智能楼宇中,即使很小的问题也可能给建筑物的运行造成巨大干扰。因此,楼宇管理者正迫切地寻找各种方法来监控已安装设备的状况,并有效地预测故障以防故障发生。 传感器在设备状态监测中起着决定性的作用。安装在设备内部或外部的传感器,可以收集反映设备运行状况的各种参数的数据。例如,在HVAC设备中使用气压传感器进行气流监测,在电机驱动器中使用电流传感器进行电流测量,以及使用微机电系统(MEMS)麦克风进行声音异常和振动测量。这些传感器可以实时地检测出偏离预定最佳状态的状况。 继实施状态监测之后,接下来最合理的做法是实施预测性维护。通过预测性维护,可以估计设备何时最有可能发生故障,从而及时进行主动维护。 这一趋势在今年佛罗里达州奥兰多的AHR展会(美国国际暖通空调及制冷设备展)上表现得很明显,并有可能成为法兰克福展会的焦点。 在明确这一趋势之后,英飞凌将在法兰克福展会上展出用于HVAC系统状态监测和预测性维护的端到端演示装置。该演示装置由英飞凌与端到端物联网和云解决方案开发商Klika Tech合作开发,并由Amazon Web Services(AWS)提供技术支持,能够展示传感器在智能楼宇状态监测和预测性维护解决方案中的潜能。 该演示装置聚焦于HVAC设备的主要问题——包括气流监测在内。它融合了以下所列的英飞凌众多产品,能够确保完成精准而可靠的数据记录。 传感: · XENSIV™ DPS368气压传感器 · XENSIV™ TLI4970电流传感器 · XENSIV™ TLV493D-A1B6 3D磁性传感器 · XENSIV™ BGT24LTR11 24-GHz雷达传感器 计算: · XMC™ XMC4800 IoT Amazon FreeRTOS连接套件 安全: · OPTIGA™ Trust X 通过利用英飞凌XENSIV™传感器产品系列中的传感器装置,HVAC设备中的关键组件——如压缩机、风扇、电机和过滤器等——连同整体系统振动都能得到监控。传感器可以直接收集与组件有关的数据。收集到的数据可以通过XMC™微控制器在本地进行预处理,然后发送到AWS云进行信息提炼和异常检测。嵌入式硬件安全解决方案可为从边缘到云端的整个数据流的安全保驾护航。 HVAC设备只是作为一个例子来说明传感器如何能够帮助实现状态监测和预测性维护,从而为楼宇经营者、租户和设备制造商发掘更多附加价值。对于电梯、阀门和照明等其他关键的子系统而言,相关半导体解决方案和先进的软件智能可解决维护问题并提供深入洞见。 总结 楼宇自动化要想实现阶段性的飞跃,必须要能利用传感器输入的信息来触发执行器,并实现所有子系统领域的决策自动化。通过在现实世界与数字世界之间建立起至关重要的桥梁,传感器、电源管理芯片、微控制器和安全芯片等半导体解决方案可为楼宇的智能化奠定必要的基础。得益于先进的技术和智能化的互联解决方案,如今的建筑在未来可以转变成能自我感知的、绿色的和智慧的建筑,从而帮助解决城市化和气候变化给社会带来的挑战。 英飞凌XENSIV™ DPS368压力传感器在HVAC系统中可以进行气流监测。因为能够防水并且坚固耐用((IPx8),该压力传感器可以用在HVAC这种恶劣的环境中进行数据收集。

    时间:2020-09-22 关键词: 英飞凌 传感器 楼宇自动化

  • 德州仪器专家谈工业物联网应用前景展望

      (新加坡–2015 年8月26日) Molex公司现运营完全符合 ISO 146441-1:1999 8 类认证的洁净室,符合 ISO要求所严格指定的微粒子污染水平标准。该机构位于泰国,每立方英尺空气中所含颗粒物少于 10 万个(30.5mm),可制造多种符合 ISO 13485 合规的医疗线缆与手术线缆,广泛用于手术室、医院、实验室及诊所。其微生物受控的环境可将室内压力、温度、湿度以及污染水平保持在标准所要求的限度内。   Molex 产品营销经理 Seann Kwan 表示:“将微生物和其他污染物带入体内,可能对患者造成伤害,这使对医疗器械的消毒控制成为制造工艺中的一个关键组成部分。通过 ISO 认证的 100,000 级别洁净室设施可以使我们为医疗器械设计人员提供满足各种国际标准和法规要求的线缆组件,用于病人体外或体内使用的医疗器械。”   每间洁净室都配有高效空气颗粒物 (HEPA) 过滤器,防止空气传播生物与病毒生物的传播。过滤器还采用了正压设计,将未过滤的空气隔离在房间外部,同时风淋室可在工作人员与产品进入房间前去除沾染的颗粒物。洁净室的审核维护流程包括对微生物的计数,确保符合洁净度和生物负载水平的要求。医用级别的手术线缆和非手术用医疗线缆适用于多种应用,包括消融术、关节镜检查、低温消融、美容、牙科、电外科、内窥镜检查、胃炎治疗、腹腔镜检查、激光、眼科、电动工具、手术导管、机器人,以及内窥镜。   关于莫仕(Molex, LLC)   莫仕(Molex) 不仅生产连接器,还为许多领域提供完整的互连解决方案。我们服务的市场包括:数据通信、电信、消费电子、工业、汽车、商用车辆、航空和国防、医疗以及照明等。莫仕是成立于1938年的全球性公司,目前在超过40个国家运营。

    时间:2020-08-29 关键词: 物联网 m2m 工业物联网 楼宇自动化

  • 楼宇自动化发展趋势:无缝传感连通创造用户舒适度

    楼宇自动化发展趋势:无缝传感连通创造用户舒适度

    在此博客系列的第二部分,我将探讨楼宇自动化的无线传感器网络的第二个趋势——安全和可靠性。回顾一下,驱动楼宇自动化系统中加装多个传感器的四个主要趋势包括: 能源效率 安全和可靠性 用户的舒适度 预防性维护 第三篇博文中,我将重温用户舒适度的内容。当加装到建筑时,其创造一个舒适的氛围;与各种传感器节点进行交互时,其创造一个无缝和现代的用户体验。 本系列的第一篇博文讨论了独立的环境传感器,其可通过监测多个房间或区域的温度和湿度实现更智能的暖通空调(HVAC)控制。我也会讨论通过需求控制通风(DCV)不断增加的HVAC系统效率。此DCV基于一个房间的占有人数,而非房间的最大占有人数。图1所示为使用3D时间飞行(ToF)的示例DCV系统 (参考设计)。第二篇博文简要介绍了气体和粒子探测,它可帮助暖通空调系统基于房间空气质量为房间带来新鲜空气。正如您所看到的,传感器节点趋势可能彼此相交。一个舒适环境的智能控制可让建筑更节能,并创造一个干净、维护良好的环境。回到这个信息图表,优化工作环境有助于将员工的工作效率提高3%。     图1:基于3D飞行时间摄像机的DCV系统 我想探讨用户舒适度的另一个方面,即与传感器节点进行交互时的用户体验。 智能手机和其他移动设备可在任何无线连通的传感器节点上安装多层图形用户界面(GUI),无论是通过Bluetooth®,Wi-Fi®技术或云连接传感器网关。该多层GUI已创建无需实际按钮或用户交互的传感器节点,但它也会造成问题:最终用户如何知道该设备已接受他们的远程输入并执行必要命令。 让我们将现代汽车作为一个示例。若我用遥控钥匙锁车,该车将通过执行命令、闪大灯和发出可闻音进行回应。这为我提供两种方式来核实我是否收到消息并将车锁住。 您可将此概念应用于新楼宇或家庭自动化应用,如电子锁、烟雾探测器,甚至网关。您可基于终端设备的需求以快速闪存、常亮指示灯或图案的形式添加其它LED的功能。图2是基于LED功能性的图案示例。您还可添加多种颜色(如红,绿,蓝(RGB)LED灯)指示系统状态,包括系统正常、系统连通、系统报警或电池电量低等状态。     图2:基于图案的LED功能 这些情况下,用户通过LED或音频输出将看到或听到状态通知,并同时保持主用户界面遥控。但在多数情况下,您可能还是希望创建一个本地用户界面。 传统的机械按钮笨重、昂贵,而且外观和触感都很类似。但其他按钮选项帮助减轻我们对机械按钮的担忧,包括非自复式按钮、落在气隙之间的按钮,甚至定制方面的担忧。包括电容触摸(如图3所示)和金属触摸在内的技术实现一个无按钮间隙的清洁表面、可自定义的按键布局和环保坚固的设计。您可将额外的设计灵活性并入触觉反馈,基于系统或按钮的功能类型将自定义波形应用于压电或触觉驱动器。因此,您可创建一个全定制型用户界面解决方案,范围包括按钮布局、按钮按下反馈和按钮抑制反馈。     图3:带CapTIvate™触控技术布局的八按钮定制MSP430™MCU 此博客系列的最后一部分将探讨驱动楼宇自动化系统中加装传感器的第四个重要趋势——预防或预见性维护。为快速了解连通传感,请务必查看下方的楼宇自动化参考设计和其他资源。 其它信息 查看用于无线传感器网络的这些TI Designs参考设计: 感应键盘:使用LDC1314电感 - 数字转换器(TIDA-00509)的16键感应键盘参考设计。 电容触摸键盘:带MSP微控制器的电容式触摸温控器UI具有CapTIvate技术参考设计(TIDM- CAPTIVATE -温控器-用户界面)。

    时间:2020-08-11 关键词: 传感器 楼宇自动化

  • 楼宇自动化系统发展趋势:未来将增加更多的传感器

    楼宇自动化系统发展趋势:未来将增加更多的传感器

    当谈到楼宇自动化时,无论是在造的新楼还是针对旧楼的改造,无线传感器网络(WSN)和物联网(IoT)都正变得越来越普遍。WSN使我们能够将“智能性”添加到现有的楼宇基础设施中,同时可以避免在部分难以触及的区域内进行布线和安装。 在无线系统蓬勃发展和运用的同时,这也为人们带来了一些新的疑问,例如在HVAC中添加更多传感器的原因和目的是什么?究竟是为了照明还是楼宇安防系统? 楼宇自动化目前的4个主要趋势解答了这一问题: 能源效率 安全与安保 用户舒适度 预防性养护 下面,我们将着重介绍能源效率这一话题,这也是在楼宇自动化系统中添加更多传感器的一个重要趋势。 无论是楼宇业主、房主或是租户,每个人都会关心节能和节省开支。目前,建筑物中所使用的电能大部分由电网提供,其中被浪费的电能达到了30%。而通过使用传感器节点,只在必要时才运行高能耗设备,能够显著降低能源的使用率。利用这种方法创建的智能楼宇将会对节能、减少浪费以及降低开销产生巨大的影响。     Figure 1. Energy-consumpTIon staTIsTIcs for commercial buildings 在HVAC系统中,通过添加独立的环境传感器,可以实现智能监控和控制。这些传感器可以从楼宇内的每个区域或房间获得准确的温度和湿度信息。通常而言,如果在只有一个房间被使用的情况下,我们仍然需要支付整栋楼或者整个房屋的供暖或制冷费用。所以,与其安装一个中央温度监控设备,不如在建筑内添加多个传感器,如此一来,用户便可以根据房间的使用情况或使用时间来灵活地控制供暖和制冷区域。 大型商用楼宇可以通过人员计数系统来实现需求控制通风(DCV)。DCV可以根据房间内的人员数量来输送新鲜空气,而不是直接根据预先设定的操控来打开HVAC系统。 单单HVAC和照明系统就占了商用建筑用电量的59%。这些应用的电能使用量会受到智能监控和控制解决方案的巨大影响。通过例如低功率占用检测器和能量采集日光传感器等针对高级光控制的互连传感器,以及添加用于低功率环境传感器和人员计数系统等高级HVAC控制的互连传感器,我们能够真正地开始降低总能耗。如需进一步了解互连感测,敬请查看楼宇自动化TI Designs。

    时间:2020-08-11 关键词: 传感器 楼宇自动化

  • 超低功耗 MCU 是如何让楼宇自动化更加智能?

    超低功耗 MCU 是如何让楼宇自动化更加智能?

    是什么让一切变得如此智能?在楼宇自动化系统中您会发现智能恒温器、智能照明开关、智能灯泡、智能冰箱、智能取暖器及其他家电以及所有形式的智能设备。把这些都加在一起,就是一个超棒的楼宇自动化系统。 一种新生代微控制器(MCU)正推动着楼宇自动化变革,其集成度高且功耗超低,配备完全可配置的铁电随机存取存储器(FRAM)和用于连接先进传感器的超灵敏模拟前端,正将越来越多的智能应用推向办公楼宇、工厂、公寓建筑群,或者可以说是任何正实行自动化楼宇的每个角落。 MCU领域这些拥有大能量的小器件为开发人员提供了灵活的可配置基础,在此之上,他们/她们可以构建起一系列智能终端节点与传感器、微处理器、中央控制系统和其他类型的楼宇自动化系统部件协作运行。     智能恒温器便很好地体现了该等新型MCU在楼宇自动化应用中设计优势。首款智能恒温器是对可编程装置的升级,其不会要求用户对一天或一周的温度变化安排进行编程,而是会“学习”用户对温度设置的变更,然后自动预测变化。此外,很多智能恒温器能够连接无线通信技术,如Wi-Fi®或低功耗蓝牙®,便于用户可以在配备无线连接的智能手机或中央控制系统上查看恒温器的状态、变更设置或监测操作。 很多智能恒温器都必须配备一超低功耗且能灵活传感的子系统,用于处理温度和湿度传感器信号。通过对温度和湿度进行监测,恒温器能够确保为空间住户提供特定的舒适环境,而不是仅仅保持恒温。在特定温度下,相比高湿度水平,人更喜欢较低的湿度环境。掌握温度和湿度水平能够便于智能恒温器将温度调至恰当的舒适水平,虽然持续监测两个参数可能会显著提升功耗,更快地耗尽装置电池的电量。因此,低功耗是对智能恒温器的一个主要要求。 当然,更多地集成该等新型MCU能够帮助降低功耗,而且,一些该等装置,如MSP430FR2311 MCU,拥有包含标准运算放大器的模拟前端以及具有50微微安培(pA)业内最低漏流功耗和1微安培额定待机功率的跨阻抗放大器(TIA)。采用一个该MCU的传感器子系统可以依靠一块电池运行10年之久。如果MCU集成数控振荡器,则将其从低功耗待机模式唤醒到进入活动模式耗时不到10微秒。FRAM内存也是低功耗存储媒介。它跟闪存一样属于非易失性内存,但有着快速且低功耗的写入性能,写入次数可达1015周期;更高的安全性使其相比闪存或EEPROM更不容易受到攻击;此外,其还具有无与伦比的配置灵活性。 MSP430FR2311 MCU装置的性能使其适用于智能恒温器应用以及其他建筑自动化装置,如:占位传感器、烟雾或气体检测器、无线电源开关等等。 其他信息: 使用MSP430FR2311 MCU LaunchPad™ 开发套件开始开发吧! TI Design的采用MSP430 MCU的单芯片、便携式一氧化碳(CO)监测计参考设计(TIDM-1CHP-DTECT-CO)。 通过白皮书学习如何应对建筑自动化应用的低功耗挑战。 喜欢这个话题吗?继续阅读其他相关博文: 新型MSP430FR2311 MCU让所有基于传感器的设计实现更低功耗水平 IoT、可穿戴设备及其他新型应用带来了对超灵敏传感器的需求 空气质量监测器和烟雾探测器旧貌换新颜 设计可以使用数十年的电池供电式楼宇自动化系统 楼宇自动化趋势:节能的连通传感器

    时间:2020-08-11 关键词: MCU 楼宇自动化

  • 超低功耗 MCU 让楼宇自动化更智能

    超低功耗 MCU 让楼宇自动化更智能

    是什么让一切变得如此智能?在楼宇自动化系统中您会发现智能恒温器、智能照明开关、智能灯泡、智能冰箱、智能取暖器及其他家电以及所有形式的智能设备。把这些都加在一起,就是一个超棒的楼宇自动化系统。 一种新生代微控制器(MCU)正推动着楼宇自动化变革,其集成度高且功耗超低,配备完全可配置的铁电随机存取存储器(FRAM)和用于连接先进传感器的超灵敏模拟前端,正将越来越多的智能应用推向办公楼宇、工厂、公寓建筑群,或者可以说是任何正实行自动化楼宇的每个角落。 MCU领域这些拥有大能量的小器件为开发人员提供了灵活的可配置基础,在此之上,他们/她们可以构建起一系列智能终端节点与传感器、微处理器、中央控制系统和其他类型的楼宇自动化系统部件协作运行。     智能恒温器便很好地体现了该等新型MCU在楼宇自动化应用中设计优势。首款智能恒温器是对可编程装置的升级,其不会要求用户对一天或一周的温度变化安排进行编程,而是会“学习”用户对温度设置的变更,然后自动预测变化。此外,很多智能恒温器能够连接无线通信技术,如Wi-Fi®或低功耗蓝牙®,便于用户可以在配备无线连接的智能手机或中央控制系统上查看恒温器的状态、变更设置或监测操作。 很多智能恒温器都必须配备一超低功耗且能灵活传感的子系统,用于处理温度和湿度传感器信号。通过对温度和湿度进行监测,恒温器能够确保为空间住户提供特定的舒适环境,而不是仅仅保持恒温。在特定温度下,相比高湿度水平,人更喜欢较低的湿度环境。掌握温度和湿度水平能够便于智能恒温器将温度调至恰当的舒适水平,虽然持续监测两个参数可能会显著提升功耗,更快地耗尽装置电池的电量。因此,低功耗是对智能恒温器的一个主要要求。 当然,更多地集成该等新型MCU能够帮助降低功耗,而且,一些该等装置,如MSP430FR2311 MCU,拥有包含标准运算放大器的模拟前端以及具有50微微安培(pA)业内最低漏流功耗和1微安培额定待机功率的跨阻抗放大器(TIA)。采用一个该MCU的传感器子系统可以依靠一块电池运行10年之久。如果MCU集成数控振荡器,则将其从低功耗待机模式唤醒到进入活动模式耗时不到10微秒。FRAM内存也是低功耗存储媒介。它跟闪存一样属于非易失性内存,但有着快速且低功耗的写入性能,写入次数可达1015周期;更高的安全性使其相比闪存或EEPROM更不容易受到攻击;此外,其还具有无与伦比的配置灵活性。 MSP430FR2311 MCU装置的性能使其适用于智能恒温器应用以及其他建筑自动化装置,如:占位传感器、烟雾或气体检测器、无线电源开关等等。 其他信息: 使用MSP430FR2311 MCU LaunchPad™ 开发套件开始开发吧! TI Design的采用MSP430 MCU的单芯片、便携式一氧化碳(CO)监测计参考设计(TIDM-1CHP-DTECT-CO)。 通过白皮书学习如何应对建筑自动化应用的低功耗挑战。 喜欢这个话题吗?继续阅读其他相关博文: 新型MSP430FR2311 MCU让所有基于传感器的设计实现更低功耗水平 IoT、可穿戴设备及其他新型应用带来了对超灵敏传感器的需求 空气质量监测器和烟雾探测器旧貌换新颜 设计可以使用数十年的电池供电式楼宇自动化系统 楼宇自动化趋势:节能的连通传感器

    时间:2020-08-11 关键词: MCU 楼宇自动化

  • 打通无线传感网络(WSN)让楼宇自动化更加“智能”

    打通无线传感网络(WSN)让楼宇自动化更加“智能”

    提到楼宇自动化,无线传感器网络(WSN)和物联网(IoT)在楼宇中的应用正变得越来越普遍。利用无线传感器网络可以为现有楼宇基础设施增加“智能”元素,无需担心在难以到达的区域进行额外布线和安装。 看着越来越多的传感器进入无线系统,我常常问自己,“在暖通空调、照明或楼宇安防系统中加装传感器的目的和理由是什么?” 四种重要趋势可帮助解答此问题: 能源效率 安全和可靠性 用户的舒适度 预防性维护 本篇博客的第一部分将重温能源效率,这是在楼宇自动化系统加装传感器的一个重要趋势。 无论您是业主、房主还是租客,我们都关心节能和成本控制的问题。今天的楼宇使用大量的电网能源——然后浪费30%的电网能源1。通过创建一个使用传感器节点的智能楼宇,仅在必要时运行该楼宇的高功耗设备,从而节约能源、减少浪费,最重要的是可以为我们控制成本。 图1显示了一组商业楼宇能耗统计信息     图1. 商业楼宇能耗统计 在暖通空调系统中,智能监测和控制可通过加装独立的环境传感器来实现,传感器可对整个楼宇中的每一区域或房间测量精确的温度和湿度读数。例如,晚间我通常只会使用一个房间。但在六到八个小时内,我仍会考虑每个房间的保温和隔热。与中央温度监测装置不同的是,整个楼宇加装多个传感器为您提供更多选择来基于使用情况或当日时间来控制不同区域的保温和隔热。 大型商业楼宇可使用针对需求控制通风(DCV)的人员计数系统。DCV可根据占有某个房间的人数增加新鲜空气,而非不管现有居住人数,基于预设控制来打开HVAC系统。 仅暖通空调和照明系统就占到商业楼宇能源使用量59%的份额。采用智能监控和控制解决方案可极大地影响这些应用的能源使用。通过实施用于先进照明控制的连接传感器(低功率占用探测器和能量采集日光传感器)及添加用于高级HVAC控制的连通传感器(低功率环境传感器和人员计数系统),我们就可以真正开始计算整体能耗。希望这张信息图表可激励您换个角度考虑暖通空调和照明系统的连通感应。有关跳跃式启动连通传感,一定要检验下述楼宇自动化TI设计和其他资源。   其它资源 下载信息图:针对商业楼宇的能耗统计。 查验这些WSN TI设计参考设计: 环境传感器节点:低于 1GHz 的星型网络的湿度和温度传感器节点实现纽扣电池使用寿命长达 10 年以上 环境光传感器节点:用于低于 1GHz 网络的基于中断的环境光和环境传感器节点参考设计。 阅读Evan Cornell的博客文章,“在无线传感器节点中实现超长电池续航时间。” 阅读Jarrod Kreb的博客文章,“如何使用自动化技术将物联网融入旧式楼宇。” 原文链接: https://e2e.TI.com/blogs_/b/industrial_strength/archive/2016/02/17/trends-in-building-automaTIon-energy-efficiency

    时间:2020-08-11 关键词: 传感器 楼宇自动化

  • Littelfuse楼宇自动化产品在贸泽开售 ,开启楼宇智能互联时代

    Littelfuse楼宇自动化产品在贸泽开售 ,开启楼宇智能互联时代

    2020年7月30日 – 专注于引入新品并提供海量库存的电子元器件分销商贸泽电子 (Mouser Electronics) 开始备货Littelfuse的各种楼宇自动化解决方案。Littelfuse的智能技术可用于开发各种物联网(IoT)设备,支持传感器、安防和能源效率等关键应用。 贸泽提供的Littelfuse楼宇自动化解决方案包括智能锁、恒温仪、仪表和插座等产品。智能锁和门禁组件有助于满足智能楼宇所需的高安全标准,可帮助设计人员开发防盗电子锁装置,且符合GA 374、GA 701-2007和UL 1034防盗电锁标准。智能恒温器组件让楼宇设计师能够提高能源效率并监控能源使用情况,从而提升智能楼宇的安防能力。Littelfuse的智能计量组件为燃气表和水表增添了物联网功能,让设计人员能够创建更安全、更高效的计量解决方案。 Littelfuse的智能插座包括插座和调光器,可以通过手机应用或虚拟助手进行控制。智能产品取代了传统插座,使楼宇设计师能够自动控制插入插座的设备。

    时间:2020-07-30 关键词: 物联网 littelfuse 楼宇自动化

  • 基于PC测量和控制技术,在楼宇自动化系统中的应用

    基于PC测量和控制技术,在楼宇自动化系统中的应用

    新建的虚拟工程中心(ZVE)的设计与其内部进行的科研工作一样具有创新意义。灵活、全方位的楼宇自动化系统创造了无限的可能性,并能整体地节约能源。系统集成商 Herrmann GmbH & Co. KG 公司实施了此项复杂的自动化方案,在规划和建设阶段,Herrmann 公司采用了Beckhoff的开放式控制技术,帮助其很好地应对各种变化。 ZVE 的开放式中庭刻意设置在楼梯连接处,是为了不同工作楼层之间制造密切的联系,大大减少了纵向沟通的障碍 位于德国斯图加特的弗劳恩霍夫劳动经济和组织研究所(IAO)[工业工程机构]主要处理关于当地工作场所及人员的问题。IAO 的科学知识,主要是应用于工程虚拟的规划— 例如,作为数字规划和建造过程,以及虚拟现实中的三维可视化 — 集成到虚拟工程中心的设计中,该中心于 2012 年 6 月正式对外开放。这栋大楼里容纳了来自不同学科的研究人员和工程师,他们都从事于这些技术以及创新工作和办公理念。 现代化楼宇采用了最新和最伟大的楼宇设施 ZVE 的办公和实验区域分布在四个楼层,覆盖面积超过 3200 平米左右,围绕着一个开放式中庭,使得传统上实验室和办公区域严格分离的方式成为过去。实际上,科学工作的主要功能区域 — 实验室、办公区域和会议室 — 在空间上交错,从而最大限度地缩短了步行距离,优化了团队内部的沟通。日常工作场所不是一个特定的办公室或实验室,而是根据当前的任务和资源需求,在使用的时候才选择。越是接近大楼内部各个区域的开放式核心部分就越是安静,以确保员工能够专注于他们的工作。此外,各楼层的办公室工作站的使用变得更加灵活。 德国斯图加特虚拟工程中心为研究创新的工作场所和工艺提供了一个高度现代化的环境 和大楼本身一样尖端的是其内部的能源技术,正如负责 ZVE 项目的弗劳恩霍夫 IAO 的大楼主管 Heinz Kühner所解释的:“我们的能源方案基于一个地热系统,该系统采用了多个 170 米长的地热探针,用于回收地表下面的可再生能源。此外,还辅以热交换器,天花板采用活化的混凝土芯,用于基本负载的冷却和供暖。除了充满水的管道之外,天花板里还有很多充满空气的塑料球。天花板的中空板减少了所需的混凝土用量,因此静载荷支持较大的空间跨度和无柱式空间。自动喷水灭火系统消防水箱用于储存大楼废热,例如来自电脑室或虚拟现实实验室中的高性能投影机的废热。” 完整的楼宇自动化系统利用所有可用的节能潜力 综合楼宇自动化系统充分利用了 7000 个数据点来控制暖通以及照明、遮光,并根据当前需要进行单独房间控制。此外,能源测量和监测系统还将对这些控制措施的效果进行分析。这创建了一个理想的基线,让最经济的楼宇运行成为可能。大楼基础设施的创新安装方面取得了很大的成功 — 通过使用吸收低频噪声分量的材料进行隔音、根据入住、日光和工作方式进行的 LED 照明技术的控制,以及通过二氧化碳浓度进行空气质量监测 — 德国可持续建筑委员会(DGNB)为此颁发了黄金证书。 此外,Beckhoff基于 PC 的开放式控制的技术具有极高的灵活性,这是满足 ZVE 高要求不可缺少的优点之一,因为工作区域具有广泛多样性。弗劳恩霍夫 IAO 的大楼主管 Martin Balb解释道:“我们的交错办公区域的方案,从传统的蜂窝式办公室和团队办公室扩展为小组办公室和开放式办公区域。可以根据需要将合适的专业组或多学科团队集合在一起。首先,重要的是要对各项工作要求作出较快的响应,将正确的员工和合适的办公功能整合在一起。”系统集成商 Herrmann 公司的楼宇自动化团队负责人 Michael Falkenstein补充道:“为了成功实施楼宇设施方面的灵活性,它对于能够随时重建非常重要,因此,我们完全取消了硬接线。两台 CX5020 系列嵌入式控制器负责控制每个楼层的所有功能。I/O 数据点通过位于墙面中的相应总线端子模块与 BK9050 以太网总线耦合器连接。整个照明技术通过 DALI 协议使用总线系统灵活地集成。因此,在控制区域可能的重建方面(需要做相应的调整)没有任何限制。” 开放的控制系统将异构楼宇系统整合在一起 对于 Heinz Kühner来说,选用Beckhoff PC 控制系统的主要原因是其系统的开放性:“由于合作企业的数量众多,很明显在规划阶段就需要涵盖许多不同的总线系统。PC 控制作为一项开放的控制技术使得理想的方式成为可能,且价格低廉,无需复杂的特殊解决方案。此外,系统集成商 Herrmann 公司不仅在楼宇自动化和控制技术领域有深厚背景,且拥有多年使用Beckhoff技术的经验。” 这是一个 Michael Falkenstein能够充分运用其知识的领域:“我们之前的项目不需要将这么多不同的总线系统集成到 ZVE 大楼中。例如,必须集成用于电动控制窗户的专业总线。我们在实施这一步时使用了一个专门的 LON 网关,然后,通过 LON总线端子模块KL6401 集成到Beckhoff系统中。总之,异构自动化技术可以通过 PC 控制技术快速、灵活地实施。BeckhoffTwinCAT软件中功能强大的 System Manager 具有很多优点,包括可以简单、高效地集成总线系统,甚至我们自己复杂的 HVAC 功能库。如此复杂的项目,通常只能使用Beckhoff各种总线端子模块以合理的费用实施。”媒体技术通过为 ZVE 设计的TwinCATCrestron Server 集成,在项目早期阶段即已证明是可行的。计划将在较大的会议室实施和 3D 互动实验室实施。 MarTIn Balb看到系统开放性的另一个优点:“因为技术进步,不断的规划和建设过程中发生了一些变化。例如,在 2006 年规划期间,LED 照明技术不是以透明的形式提供。有了一个开放的系统 — 如 PC 控制系统,我们能够适应这些动态变化的需求。没有它,所有的总线系统很可能不得不各自运行,从而会产生巨大的安装、调试和维护成本。” 完整的基于 PC 的测量和控制技术 系统集成商 Herrmann & Co. 使用 PC 控制系统实施了 ZVE 完整的测量和控制技术,即暖通系统以及单独房间控制或照明和遮光控制。有 8 个 CX5020 嵌入式控制器用作楼层控制器,另外 4 个 CX5020用作地热能、供暖/制冷、气象站和设备控制的控制器,以及 2 个 CX9010 用于楼层DMX照明控制。总共有 56 个 Ethernet TCP/IP 总线耦合器 BK9050 用作数字量 I/O 和窗户触点以及EnOcean和 DALI 组件的数据采集器。另外有 2 个 BK9050 用于采集子电力分配系统中的信息。然后所有这些数据都存储在楼宇管理系统(BMS)的服务器上,提供给设备管理、能量测量系统以及“atvise”中基于网络的能量监测系统,每个系统都是由 Herrmann 实施的。 8 个 CX5020 嵌入式控制器用作 ZVE 的楼层控制器 所使用的通讯系统包括,实时以太网用作控制器网络,OPC UA 用于与服务器通讯并用作 MBE 网络,DALI 用于照明控制,EnOcean用于运动传感器和温度/照度测量,LON 用于窗户控制,以及 DMX 用于灯具和照明效果控制。Michael Falkenstein解释道:“ZVE 中有较大数量的控制器正在运行,它们相互之间会不断地通讯。这样会产生非常高的数据量,通过实时以太网却轻松处理。此外,我们已经使用这个通讯系统有相当一段时间了,因此非常熟悉它的优点,比如协同功能、可靠性和操作简单。为了满足规划开始时需要同时集成可视化以及能源监测等功能,因此选择了开放性非常出色的OPC UA。此外,OPC UA的另一个优点就是所有变量已经在单独房间控制的功能块中存在,大大减少了工程工作量。” ZVE 楼层的自动化系统拓扑结构 从左至右:Herrmann 公司的楼宇自动化团队负责人 Michael Falkenstein,弗劳恩霍夫 IAO 的大楼管理人员 Heinz Kühner,来自Beckhoff德国巴林根办事处的 Oliver Heilig和弗劳恩霍夫 IAO 的大楼主管站在 ZVE 地下室 HVAC 设备的控制柜前 自动化系统能够实现舒适和节能的楼宇运营 CX5020 楼层控制器完成主要任务,确保更节能的楼宇运营,即单独房间控制,包括照明和遮阳控制,以及房间空调和初级能源供应。同时,不仅要重视能源的损耗,而且还要重视提高使用方便性。因此,房间使用移动传感器以及根据日光和工作方式进行的照明控制实现了最佳自动化解决方案。必要时,可通过升起外部遮阳帘让阳光进入,以节约能源;内部眩光保护防止在工作场所有过度的窗眩光。此外,例如,楼宇自动化系统可以根据室内温度控制所有的窗户,以便在夏季的清晨给大楼通风,从而能够在工作刚开始时就能够享受凉爽的舒适温度,而无需额外制冷。当然,在办公室中的用户拥有最高的操作优先级,然后他们就能够根据其需要手动调整工作场所的预设值。

    时间:2020-07-06 关键词: 控制技术 pc 楼宇自动化

  • 楼宇自动化中部署低功耗以太网PHY作用解析

    楼宇自动化中部署低功耗以太网PHY作用解析

    以太网(电气和电子工程师协会[IEEE] 802.3)在楼宇自动化中的使用量正在增长,使得使用增强型传感器和控制网络的智能楼宇能够管理环境系统(如照明和暖通)、访问控制、安保系统、安全系统,甚至预防性维护监控。新型楼宇通常使用带专用5类增强型(Cat5e)布线、以太网交换机和路由器的楼宇自动化网络。即使是现有的楼宇空间也在进行改装,以适应联网的传感器和控制装置。 改装具有挑战性基于两个原因: ·需为最初未配置电源的部位提供电源。 ·安装空间有限,因为多数改装的楼宇起初并未设计用于容纳墙壁、天花板和地板中的传感器和控制器。 尽管许多商业和工业楼宇最初设计用于适应轻松重新配置内部空间,但支持易于配电并提供小尺寸的传感器和控制器技术使得使用以太网基自动化改装这些楼宇更为可行。 满足业界最小,功耗最低的以太网PHY 在楼宇自动化中部署以太网 以太网在楼宇自动化中的使用量正在增长归于以下几个原因。 首先,作为一种成熟的网络技术,它提供了一个完善的硬件和软件生态系统,使工程师能够快速开发即插即用的解决方案。它位于开放系统互连模型的基础,因此支持使用基于标准的数据通信进行聚合、传输、交换、处理和存储。 其次,以太网可集成不同供应商的产品,避免使用专有接口。 第三,以太网提供比多数现有的点对点或面向总线的通信协议更快的数据速度。这归于三个原因: ·许多传感器以低数据速率运行,因此可由单个控制器实体提供服务。而该实体将其较慢的数据流聚合到转储到网络上的单个高速数据流中,从而减少了将数据带到集中管理和运营中心所需的物理连接数量。 ·更快的数据速度意味着可更快地响应在传感器端检测到的事件。这对于安全相关系统(火灾、烟雾、二氧化碳、气体检测等)、安保和访问控制至关重要。 ·更高的数据速率扩展了某些类型传感器的部署 - 最显著的是用于监视的摄像头。IP网络摄像头IPNCs)取代了基于模拟的闭路电视摄像头技术。该技术使用模拟图像传感器,以及依赖于专用同轴电缆的模拟传输系统。IPNC生成完全数字化的视频流,并具有内置网络协议引擎,允许使用Cat5e电缆连接到100BASE-TX网络。 综合电源和网络 能够更广泛部署IPNC的另一个因素是IEEE 802.3标准的扩展,以包括以太网供电(PoE)。IEEE 802.3at-2009和IEEE 802.3bt引入了支持通过Cat5e进行电力传输的标准。如标准中所述,备选方案A使用有效数据对来传输功率,而备选方案B使用备用双绞线,从而分离数据和功率。 大多数IPNC目前使用100BASE-TX。它使用两对Cat5e双绞线,留下备用双绞线供电。标准定义了位于电缆两端的两个实体。供电设备(PSE)负责向电缆另一端的受电设备(PD)进行电力输送。标准定义了四种不同类型的使用场景,它们对应于最大功率传输能力的四个级别。表1总结了这些类型。 表 1:PoE类型和电力传输规范 从表中可以看出,每种类型都支持在PD可用的有限功率预算。因此,在PSE和PD中使用节能设备至关重要。 系统示例 图1所示为使用PoE的示例楼宇自动化网络。此示例所示为传感器控制器和连接到网络交换机的IPNC的组合。而网络交换机也是电源注入器。以标准化语言讲,它是PSE。链路另一端的传感器控制器和IPNC是PD。在每个PD中合并物理层(PHY)处理以太网通信。 鉴于PoE旨在使传感器(如IPNC)能够部署到可能无可用功率或难以配置功率的位置,因此PHY消耗尽可能少的功率预算。从表1中可看出,1类 PoE链路在PD端的功率预算为12.95 W。功率转换和调节模块会有一些损耗,使得应用电路可用的功率小于12.95 W。PHY应仅消耗几百毫瓦或更少功率,为传感器节点或IPNC留下绝大部分功率。 图 1:楼宇自动化网络拓扑的示例 DP83825I10- / 100-以太网PHY为楼宇自动化组件(如传感器控制器、照明控制器和IPNC)提供紧凑型低功耗连通性解决方案。它在100 Mbps时仅消耗135 mW,采用24管脚、3 mm×3 mm、四方扁平无管脚封装,是业界最小的一种10/100 PHY。DP83825I具有介质相关接口和介质访问控制(MAC)接口中的集成终端电阻,以及减少MAC上介质独立接口的低管脚数,使系统设计人员能够实现小型解决方案并分配更多电路板空间和应用电路的电源。

    时间:2020-06-08 关键词: 智能楼宇 以太网phy 楼宇自动化

  • Maxim推高性能模拟IC,你了解吗?

    Maxim推高性能模拟IC,你了解吗?

    你知道Maxim推高性能模拟IC吗?Maxim Integrated Products, Inc (NASDAQ: MXIM) 宣布推出三款模块化高度集成模拟IC,帮助设计者为日益小型化的电子系统提供更高的效率和性能。MAX41464 sub-1GHz无线发送器、MAX38888备用电源稳压器和MAX16141 36V逻辑“或”FET控制器,广泛用于楼宇自动化、工业、汽车和便携式应用。上述产品将于11月13日至16日亮相2018慕尼黑电子展。 系统设计者一直在寻求提高系统效率及性能、延长电池寿命、增加新特性,以及减小尺寸、降低材料清单(BOM)成本的新途径。Maxim最新的模拟IC提供业界领先的功能,为实现上述目标铺平道路。 可提供业界最高输出功率的Sub-GHz FSK发送器 MAX41464是一款sub-1GHz频移键控(FSK)发送器,提供高达+16dBm的输出功率,支持包括楼宇自动化、安防系统在内的各种长距离通信无线传感器。发送器由单节纽扣电池供电,工作电流仅为12mA,功耗比最接近的竞争产品低30%,有效延长电池寿命。发送器可通过I2C接口实现完全编程。采用16MHz单晶振工作,预置频率模式无需编程,并可通过一个单线接口连接外部微控制器。在预置模式下,器件还提供自动关断功能,关断电流小于20nA,有效数据检测器提供自动唤醒。器件跳频范围为300MHz至960MHz,支持全球标准。IC可工作在极端温度范围:-40°C至105°C。 为关键系统提供不间断供电的备用电源方案 Maxim的Continua™备用电源稳压器系列产品为关键系统的供电设计建立了新的备份电源行业标准。高性能调节器对超级电容或电容器组等备份电源进行管理。当主电源关断时,可在几秒内实现对关键系统部件的持续供电。MAX38888可逆向buck/boost调节器是Continua系列的第一款产品,具有业界领先的95%峰值效率。buck模式下,MAX38888输入电压范围为2.5至5V,以高达500mA的峰值电感电流对储能器件充电。主电源失效时,MAX38888则启动boost工作模式,从储能器件产生2.5至5V输出电压,持续放电至0.8V,峰值电感电流高达2.5A。对于采用电池作为主电源的便携式电子设备,MAX38888在空闲模式下的静态电流比竞争方案低15倍,从而将电池寿命延长至两倍。MAX38888的方案尺寸为38mm2,比最接近的竞争方案小33%。 确保汽车电气系统的安全 MAX16141是一款36V或操作FET控制器,内置电压和电流断路器,可监测过压、欠压、过流、反向电流和过温条件,广泛适用于信息娱乐系统和高级驾驶辅助系统 (ADAS) 等汽车电源应用。控制器提供全套的系统保护功能,对反向电流活动的响应时间仅为0.3µs (典型值),提升汽车瞬态条件下的系统保持时间和功能性。通过支持真关断模式防止漏电流,最大程度降低了无效电路的耗流。控制器有效降低了系统总功耗,使发动机启动电源的优先级高于其他所有电气系统。 评价 “产品设计者始终在寻求能够为其下一代系统带来创新特性的器件。”IHS Markit资深分析师Kevin Anderson表示:“提高系统效率并减小方案尺寸总是至关重要,Maxim最新的模拟IC可帮助设计者开发极具竞争力的产品。” “Maxim始终致力于高性能通用模拟IC的升级,以满足客户对创新的不懈追求。”Maxim Integrated核心产品事业部副总裁Vickram Vathulya表示:“从超低功耗到延长电池寿命及高精度信号转换,再到可靠的连接性能,我们不断突破技术和易用性的极限,使工程师能够将其产品提升至全新的水平。”以上就是Maxim推高性能模拟IC解析,希望能给大家帮助。

    时间:2020-06-06 关键词: 电源管理ic 备用电源 楼宇自动化

  • 二氧化碳传感器在智能建筑中有什么应用

    二氧化碳传感器在智能建筑中有什么应用

    楼宇自动化系统(BAS,Building Automation System)是智能建筑的主要组成部分之一。智能建筑通过楼宇自动化系统实现建筑物(群)内设备与建筑环境的全面监控与管理,为建筑的使用者营造一个舒适、安全、经济、高效、便捷的工作生活环境,并通过优化设备运行与管理,降低运营费用。楼宇自动化系统涉及建筑的电力、照明、空调、通风、给排水、防灾、安全防范、车库管理等设备与系统,是智能建筑中涉及面最广、设计任务和工程施工量最大的子系统,它的设计水平和工程建设质量对智能建筑功能的实现有直接的影响。 楼宇自控系统的作用 实时监控,避免事故 通过计算机系统实时监控机电设备和大楼环境,随时监测到人工无法及时发现的隐患,弥补人力之不足,避免重大损失。 满足舒适度要求 自动进行室内恒温、恒湿控制,保证有合适的温湿度,给员工和客户提供一个舒适的环境;自动输送新风,保证有清新的空气,减少办公室综合症;人性化的智能照明控制,让工作更加方便。 科学管理,降低成本 通过BAS对大厦内机电设备的自动化监控和有效的管理,可以用最少的能耗来维持设备的正常工作,节约能源。 通过对设备的定时管理,延长设备使用寿命,节省设备维护费用。 BAS系统极大的方便了设备的操作与维修,大大提高维护人员的工作效率,减少企业人力成本。 楼宇自控系统中的传感器的主要功能就是为了使整个大楼更安全、节能、舒适。而二氧化碳传感器和温湿度传感器以及其它传感器一样,都属于最底层。它们把自己所测到的值通过数字或模拟信号,传送给数据采集器。之后再通过数据采集器传给中央处理器。中央处理器再通过控制器来控制各设备的动作。通过中央处理器,二氧化碳传感器的主要功能就是调节大楼里的新风量,以保持室内空气清新。节约空调和通风机的能量消耗。 低功耗HVAC专用红外二氧化碳传感器 ISweek工采网提供英国GSS红外二氧化碳传感器(NDIR CO2传感器)COZIR-A能够有效检测室内二氧化碳浓度 二氧化碳传感器COZIR-A 是具有超低功耗(3.5mW)的高性能 CO2传感器,是应用于电池供电产品和便携式设备的理想选择;基于 IR LED 专利技术和创新的光路设计,使 二氧化碳传感器COZIR 成为最低功耗的 NDIR传感器;并可选配温度和湿度输出。 二氧化碳传感器COZIR 是 GSS 公司第三代产品,是 IR LED CO2传感技术的领导者。可选三种量程分别是 0-2000ppm, 0-5000ppm 和 0-1%,这使得 二氧化碳传感器COZIR-A 更适合应用于楼宇自控(HVAC)和农业大棚 对于大多数的居住者或使用者,智能化大楼所能提供便利设施,人们都是感到高兴的。但是对于投资者:我们能节省多少?有多少钱?投资多久可以见效益?而计算出来的结果,则是仁者见仁,智者见智。但对于一座大楼自动化系统,使用二氧化碳传感器所能体现出的优势,ISweek工采网总结主要表现在以下三点: 1.二氧化碳传感器改善居住环境,使人的感到更为舒适 即使不知道二氧化碳传感器的作用,人们还是喜欢住在更为舒服的地方,希望美好的环境来带来更舒适的商务空间。一种好的室内的空气氛围可以带来更大的效率。良好的通风更容易有害气体的散发,消除能导致急性病等不健康因素的危险,如气喘病,石棉,癌症,等等的发生。 2.二氧化碳传感器降低能源消耗 像通过在每个点上控制温湿度,实际需求的来照明一样,通过控制二氧化碳含量来控制新风的换送,使环境保持最佳舒适度时,而运行费用被减到最小。这样也就使得全球环境能源的消耗与增加的全球温室效应随之放慢速度,一起降低。而且,根据1997年的《京都议定书》,国家现在正在努力的减少温室效应,提倡绿色节能型住宅。 3.更低的维修费用 在智能楼宇的管理中,通过监控整个系统组件,大楼管理者可以以更加有效率的方式设计并且执行维修,而实际的维修情况主要基于维修的实际需要而不是一张预先决定的时间表。在任何情况出毛病之前,性能退化和其他可能的损坏的迹象的分析,可以提供必要措施采取预防。这样便可以用正常的工作时间维修,替换昂贵的紧急事件修理带来的额外损害。 随着人们生活水平的日益提高,二氧化碳传感器成本的再一步下降,及绿色节能概念的深入,二氧化碳传感器在楼宇及家庭绿色环保使用中会更广泛,更能体现出来的优势。它带给人们的将是更美好,更环保,更节能的绿色生活。

    时间:2020-05-27 关键词: 智慧建筑 楼宇自动化

  • 能够左右楼宇自动化产业的影响因素有哪些?

    能够左右楼宇自动化产业的影响因素有哪些?

    楼宇自动化产业的从业人员都知道,必须满足建筑物中使用者对于办工、商业或公共环境的期望,并符合最新的全球绿色建筑要求。受益于技术的演进,尤其近年来新兴IoT网络技术的发展,为楼宇自动化产业带来脱胎换骨的蜕变,有许多革命性发展与应用。台达楼宇自动化团队与全球子公司综合长期产业观察与专业实务经验,归纳出影响2020年楼宇自动化、照明、安防等跨领域的五大趋势,带动实现以人为本、舒适和具永续性的楼宇环境。 1. 物联网整合的楼宇自动化管理 随着物联网设备数量的增加和物联网服务的多样性,传统楼宇自动化系统正逐渐成为以物联网为集成基础的平台,可以融合从建筑设备中收集的大数据,例如操作性能分析,可应用在更进阶的楼宇自动化应用。 我们可预期这趋势将在2020年持续影响产业。根据Garner在2019年8月的预测,在企业和汽车物联网市场,2020年终端设备将增长到58亿,较2019年成长21%。在所有类别中,楼宇自动化是成长最快的市场,成长率达42%*。物联网应用增加,将推动标准化物联网协议与数据共享到更大的数据库。 2. 网络安全 在全面IP化通讯网络、采用物联网技术管控楼宇的趋势下,开拓了楼宇自动化集成与功能新的可能性。然而,随着以云端为基础的应用日增,业主、建筑管理者以及IT专业人员需要共同合作,以创造具高度安全的楼宇自动化系统基础设施。对于楼宇自动化系统与IP安防网络的网络安全意识提升,将是所有相关产品发展的主要驱动力。 主要的挑战在于,如何在以IP为基础的楼控系统与安防网络中,更快速的应对各种威胁,并大幅减少网络风险。确保安全性的有效方式包括在控制器中实行VPN通道与传输级安全防御,例如TLS或通过特定网关的独立网络。同时,楼宇自动化方案供货商已经开始与网络安全服务供货商合作,从产品设计到韧体开发加强网络安全性,并减少安全漏洞。 3. 机器学习进入边缘装置 深度学习已开始进入边缘装置。对于任何解决方案的有效性来说,透过适当的分析与度量标准,充分了解使用者的需求与行为,变得非常重要。利用具弹性化、易于使用的感测数据达到更能集成的自动化应用,已是楼宇自动化产业的热门话题,系统可借由深度学习了解人员身分。 在未来几年中,边缘到核心处理的开发将会更普遍。如此一来,功能更强大的边缘装置将有助于分散所需的工作负载。 4. 更多加值应用的智能照明 现今的智能照明已不只是自动开关达到节能,而是进一步透过情境设计或支持昼夜节律照明控制,打造更舒适的光环境。 照明结合无线通信支持,可成为建物中的通讯基础建设的一部分。有关用户的行为、地点或互动的数据可以传送到云端作分析,并且依照分析结果实行控制策略。 5. 以人为本的解决方案无所不在 以使用者为中心的自动化无疑是未来几年的趋势。工作环境、商业建筑和公共设施环境必定会以确保人们身心健康为设计核心。未来将会有更多用户接口应用,用户可与系统互动,并透过开放性的标准与潜在的第三方分析系统共享数据内容。可预期未来会有更多以分享个人喜好的楼宇自动化产品与解决方案进入市场,利用无线通信连接其他个人化系统。

    时间:2020-05-04 关键词: 网络安全 物联网设备 楼宇自动化

  • 楼宇自动化系统和物联网有什么关联

    楼宇自动化系统和物联网有什么关联

    在早期,楼宇管理系统(BMS)也称为楼宇自动化系统(BAS),被证明是改变游戏规则的事物。 基于计算机的控制系统的可用性可以自动监视和管理建筑物最大、最昂贵的运营组件,从而帮助设施管理员更好地完成工作。楼宇自动化系统节省了时间和金钱,减少了能源浪费,并为设施经理提供了一种更好地监控其运营的方式。 快进到今天,您将拥有另一个改变游戏规则的事物:建筑物的物联网(IoT)。 这些技术在其核心部分以某些重要方式相交,但物联网从BMS转向,使其作为管理工具对设施人员更有价值。本文探讨了物联网分析报告平台如何通过提供能源效率方面的反馈来提高BMS的性能,以及这种变化如何影响设施经理的角色。 物联网如何超越传统的楼宇自动化 建筑管理系统的目标是通过以下方式帮助优化建筑性能: 提供有关核心建筑物运营系统(尤其是HVAC)的数据。 启用对建筑物主要操作功能的自动控制。 建筑物物联网具有通过数据和自动控制实现性能优化(进而节约资金)的相同目标,但先进的技术在这些方面比传统的BMS系统更进一步。 建筑物联网:数据优势 BMS系统捕获的数据在使用中受到一定限制。原因如下: 各种系统收集的数据是孤立的并且难以集成。要全面了解建筑物运营的效率,这是一个挑战。 缺少分析组件意味着数据分析工作落在了工作人员身上。这些系统旨在出于自动化操作的目的而收集数据,而不是出于性能优化的目的。 进行这样的分析需要时间和专业知识-大多数设施团队根本没有这些。因此,许多数据都浪费了。 另一方面,用于建筑物的物联网使数据收集和分析变得简单且具有成本效益,并且大多数系统的构建都是为了提高性能。 这些工具可以对数据进行远程监控,将来自不同来源的数据汇集在一起,并对数据进行分类和分析以获取可行的见解。这样一来,建筑经理可以对某些条件做出反应并控制成本,从而变得更加灵活敏捷。 1.来自各种来源的数据,甚至是建筑外部的数据,都可以进行分析。例如,天气数据可以与公用设施数据(定价)和暖通空调运行数据相结合,以帮助您制定如何在热天降低运行成本的策略。如果你提前知道高需求的时期,以及能源价格更贵的时期,你可以选择在一天的早些时候打开空调,在高峰时间到来之前给建筑物降温。 2.可以在更精细的级别上收集数据,以实现更大的节约。BMS系统只提供建筑物内主要设备的数据,物联网允许您收集建筑物运行任何方面的数据。例如,您可以将物联网传感器连接到建筑物的所有设备(而不仅仅是主要操作组件),以进行电能质量监测。测量你的电源的特性,包括真实的、明显的、无功的功率以及你的有功能耗,有助于确定你的建筑使用电能的效率。如果实际功率(kW)与视在功率(kVA)之比低于0.85意味着该设施的功率因数较低,因此没有优化无功功率的使用。通过采取纠正措施,您可以避免这一额外费用,并降低您的账单。 3.先进的数据分析技术可检测几乎无法检测到的趋势。例如,一旦建立BMS系统设置点,然后就将其遗忘,这将使您无法识别特定系统的性能何时偏离其原始校准并变得不足。许多物联网构建系统采用的高级软件使用机器学习来突出性能中的异常行为,从而表明可能发生偏移的情况。这些平台提供的连续反馈循环意味着您可以确保设备始终以最高效率运行,从而获得最大的投资回报。 对系统的精细控制 楼宇自动化可以实现系统的基本调度(例如在特定时间打开和关闭灯),但是这种方法没有考虑影响系统优化的许多因素。 当您基于各种因素的分析来控制设备时,可以实现更高的效率: 与基于预定义温度水平打开和关闭暖通空调系统的BMS系统相比,物联网建筑系统可以利用按需控制通风来更智能地操作暖通空调。基于二氧化碳可以作为确定房间或建筑物实际占用率的想法,室内空气质量传感器实时测量二氧化碳水平。如果二氧化碳水平符合建筑指南,系统会自动减少外部空气的摄入量。如果二氧化碳水平接近极限,就会带来额外的外部空气。对系统进行更大的控制是处理楼宇自动化的一种更聪明的方法。 您可以控制其收集的数据类型,例如: 传统的楼宇自动化系统通常不会收集能够同时显示外部空气加热和冷却的数据,其参数不会提供这些信息。基于物联网的系统可以在加热和冷却系统同时在同一区域运行时向您发出警报,这样您就可以立即处理这种情况。 基于物联网的楼宇自动化的设施管理 基于物联网的报告和分析平台带来颠覆性变化,但这些先进的系统不会取代设施人员,它们只会提供更多有关优化能源效率的见解。 一个明显的区别是必须管理的端点数量。将来,可能会有大量的物联网传感器收集有关温度、湿度等数据,从而提供对建筑物性能的更大可视性。但是,更重要的变化将在于对更多端点进行远程监视如何使反馈回路能够确定哪种方法可以提供更高的能源效率。能够在较大的建筑物运营中查看单个系统组件的性能,这意味着设施经理将有更多机会提供价值。 借助物联网支持的更主动的管理策略,管理人员可以更好地制定战略,以降低成本并显著影响利润。他们还将有能力为实现可持续发展目标做出重大贡献。 工作人员可以更快地对潜在的运营问题做出反应,从而能够立即查明问题的根源。他们还将获得解决即将发生的设备故障所需的信息,以免发生代价高昂的麻烦故障。并想象一下紧急情况发生时的情况:消息灵通的设施管理员可以在急救人员到达现场之前,将建筑物火灾或危险空气质量区域的确切位置转发给急救人员。 基于物联网的分析平台之所以起作用,是因为它们将人们与技术联系在一起,而没有人掌控,它们的价值不高。把握机会的设施经理将做出更好的决策,从而帮助他们的建筑物(和他们自己)保持竞争力。

    时间:2020-04-27 关键词: 物联网 楼宇自动化

  • 低功耗以太网PHY解析

    低功耗以太网PHY解析

    现在的社会不断发展,促使现在的楼房也开始智能化,以太网(电气和电子工程师协会[IEEE] 802.3)在楼宇自动化中的使用量正在增长,使得使用增强型传感器和控制网络的智能楼宇能够管理环境系统(如照明和暖通)、访问控制、安保系统、安全系统,甚至预防性维护监控。新型楼宇通常使用带专用5类增强型(Cat5e)布线、以太网交换机和路由器的楼宇自动化网络。即使是现有的楼宇空间也在进行改装,以适应联网的传感器和控制装置。 改装具有挑战性基于两个原因: • 需为最初未配置电源的部位提供电源。 • 安装空间有限,因为多数改装的楼宇起初并未设计用于容纳墙壁、天花板和地板中的传感器和控制器。 尽管许多商业和工业楼宇最初设计用于适应轻松重新配置内部空间,但支持易于配电并提供小尺寸的传感器和控制器技术使得使用以太网基自动化改装这些楼宇更为可行。 满足业界最小,功耗最低的以太网PHY 了解有关DP83825I低功耗10-/100-Mbps以太网PHY收发器的更多信息。 在楼宇自动化中部署以太网 以太网在楼宇自动化中的使用量正在增长归于以下几个原因。 首先,作为一种成熟的网络技术,它提供了一个完善的硬件和软件生态系统,使工程师能够快速开发即插即用的解决方案。它位于开放系统互连模型的基础,因此支持使用基于标准的数据通信进行聚合、传输、交换、处理和存储。 其次,以太网可集成不同供应商的产品,避免使用专有接口。 第三,以太网提供比多数现有的点对点或面向总线的通信协议更快的数据速度。这归于三个原因: • 许多传感器以低数据速率运行,因此可由单个控制器实体提供服务。而该实体将其较慢的数据流聚合到转储到网络上的单个高速数据流中,从而减少了将数据带到集中管理和运营中心所需的物理连接数量。 • 更快的数据速度意味着可更快地响应在传感器端检测到的事件。这对于安全相关系统(火灾、烟雾、二氧化碳、气体检测等)、安保和访问控制至关重要。 • 更高的数据速率扩展了某些类型传感器的部署 - 最显著的是用于监视的摄像头。IP网络摄像头IPNCs)取代了基于模拟的闭路电视摄像头技术。该技术使用模拟图像传感器,以及依赖于专用同轴电缆的模拟传输系统。IPNC生成完全数字化的视频流,并具有内置网络协议引擎,允许使用Cat5e电缆连接到100BASE-TX网络。 综合电源和网络 能够更广泛部署IPNC的另一个因素是IEEE 802.3标准的扩展,以包括以太网供电(PoE)。IEEE 802.3at-2009和IEEE 802.3bt引入了支持通过Cat5e进行电力传输的标准。如标准中所述,备选方案A使用有效数据对来传输功率,而备选方案B使用备用双绞线,从而分离数据和功率。 大多数IPNC目前使用100BASE-TX。它使用两对Cat5e双绞线,留下备用双绞线供电。标准定义了位于电缆两端的两个实体。供电设备(PSE)负责向电缆另一端的受电设备(PD)进行电力输送。标准定义了四种不同类型的使用场景,它们对应于最大功率传输能力的四个级别。表1总结了这些类型。 从表中可以看出,每种类型都支持在PD可用的有限功率预算。因此,在PSE和PD中使用节能设备至关重要。 系统示例 图1所示为使用PoE的示例楼宇自动化网络。此示例所示为传感器控制器和连接到网络交换机的IPNC的组合。而网络交换机也是电源注入器。以标准化语言讲,它是PSE。链路另一端的传感器控制器和IPNC是PD。在每个PD中合并物理层(PHY)处理以太网通信。 鉴于PoE旨在使传感器(如IPNC)能够部署到可能无可用功率或难以配置功率的位置,因此PHY消耗尽可能少的功率预算。从表1中可看出,1类 PoE链路在PD端的功率预算为12.95 W。功率转换和调节模块会有一些损耗,使得应用电路可用的功率小于12.95 W。PHY应仅消耗几百毫瓦或更少功率,为传感器节点或IPNC留下绝大部分功率。 DP83825I10- / 100-以太网PHY为楼宇自动化组件(如传感器控制器、照明控制器和IPNC)提供紧凑型低功耗连通性解决方案。它在100 Mbps时仅消耗135 mW,采用24管脚、3 mm×3 mm、四方扁平无管脚封装,是业界最小的一种10/100 PHY。DP83825I具有介质相关接口和介质访问控制(MAC)接口中的集成终端电阻,以及减少MAC上介质独立接口的低管脚数,使系统设计人员能够实现小型解决方案并分配更多电路板空间和应用电路的电源。以上就是低功耗以太网PHY对于楼宇自动化的深远影响,希望能给大家一些启发。

    时间:2020-03-26 关键词: 低功耗 太网phy 楼宇自动化

  • 设计面向未来的电梯

    设计面向未来的电梯

    据联合国经济和社会事务部预测,到2050年,全球将有三分之二的人口居住在城市。随着城市化进程的快速推进,人们可以通过楼宇中所使用的智能人员感知技术(如人工智能、计算机视觉、人流量统计等)来帮助提高人员的流动性,减少低效问题,并提升楼宇价值。本文将探讨如何利用智能人员感知技术来缩短电梯系统到达目的楼层的时间,从而改善乘梯体验。如图1所示,到达目的楼层的时间由三个不同的时间段构成:等待时间、登梯时间和乘梯时间。图1:电梯到达目的楼层的各个时间段设计现代电梯系统的关键目标之一是缩短所有乘客到达目的楼层的平均时间。例如,在一幢16层的商业办公楼中,到达目的楼层的平均时间约为70秒,平均等待时间约为25秒 - 但该时间会根据当天的实际情况而有所变化。在午餐时段,由于人员进出办公楼会产生双向流量,因此电梯到达目的楼层的时间往往比早上长。现代电梯系统的设计致力于减少乘客到达目的楼层的时间,并提高人们在整个楼宇中移动的效率。智能电梯群控算法可帮助预测和管理高峰时段(如早上和午餐时段)的人流量。对于乘电梯和等待电梯的人来说,让满载的电梯停在某个楼层接载更多乘客并非高效的运作方式。另外,将电梯发送到无人乘梯的楼层(当有人呼叫电梯但却走开时)也是低效的做法。利用毫米波传感器进行人员跟踪、人数统计和运动检测解决这些问题的一种方法是实时计算电梯内载客人数和电梯外等待人数,以实现高效和动态的群控算法。另外,识别电梯外等待人员与路过电梯人员的能力也很重要,这样可以为电梯队列提供更准确的数据。智能人员检测功能(人数统计和运动检测)使电梯群控系统能够更高效地进行电梯调度,改善乘梯体验,并节省能耗和运营成本。德州仪器为楼宇自动化提供的工业毫米波传感器可实现室内(14m范围内)人员的检测和跟踪。它可用于进行高精度占位检测,而检测出的人员位置和速度可用于当人员进入相关区域或在向特定方向移动时触发电梯系统。此外,它还可以优化电梯门操作(在登梯时保持电梯门打开或关闭)。德州仪器毫米波传感器利用板载处理能力,通过忽略不重要的静态物体(如桌子和箱子)和动态物体(如植物和风扇)来减少错误检测。它可在极具挑战的环境中工作,如耀眼的阳光下、夜间,以及有烟、雾和灰尘等低能见度的环境。由于没有摄像头或光学透镜,毫米波技术还适用于对隐私敏感的应用场合。德州仪器提供丰富的毫米波传感器示例、培训视频和参考设计。

    时间:2019-06-13 关键词: 毫米波传感器 智能电梯群控算法 楼宇自动化

  • 智慧园区楼宇自控系统建设智能楼宇改造

    国内高层建筑不断兴建,而内部的建筑设备也是大量的,为了提高设备利用率,合理地使用能源,加强对建筑设备状态的监视等,自然地就提出了楼宇自动化控制系统。下列,详细介绍楼宇自控系统之供电系统、照明系统和排风系统: 一、供电系统监控功能 大楼内的供电是考核智能大厦服务质量的重要指标,通常要对大楼内的供电变压器、高压侧供电参数、低压侧供电参数进行监测。 1、变压器温度监测:实时监测供电变压器的温度,将采集的温度值存入数据库中,为数据查询和曲线输出提供依据。 2、供电高压侧监测:对供电高压侧的电压、电流进行实时监测,将采集数值存入数据库,为数据查询和曲线输出提供依据。 3、供电低压侧监测:对供电低压侧的电压、电流等因数进行实时监测,将采集数值存入数据库,为数据查询和曲线输出提供依据。(138-*-2351-*-5578)微同号 4、报警功能:变压器超温、高、低压侧过电压、过电流时输出故障 报警。 5、显示打印:动态运行流程画面、数据查询、运行曲线、故障报表 、数据报表。 二、照明系统监控功能 大楼内照明也是进行智能化管理的项目之一,对照明实施监控,主要是为了更好地节约能源,利用预先安排好的时间程序对照明进行自动控制。 1、公共区照明监控:采用定时程序控制,实施启停控制、运行状态、 故障报警、累计运行时间。 2、生活区照明监控:采用定时程序控制,实施启停控制、运行状态、故障报警、累计运行时间。 3、办公区照明监控:对正常工作日、双休日、节假日采用不同的时间控制,根据照度传感器采集的数据进行调光控制,实施启停控制、运行状态、故障报警、累计运行时间。 4、事故照明:出现紧急事故时自动启动事故照明,并发出报警。 5、报警功能:各个区域的照明故障报警,紧急事故的报警(启动事故照明)。 6、显示打印:动态运行流程画面、数据查询、运行曲线、故障报表 、数据报表。 7、区街和泛光照明:采用定时程序控制,实施启停控制、运行状态、故障报警、累计运行时间。 三、送排风系统监控功能 大楼内的送风、排风系统均实施统一管理,可由DDC控制器按照预制的时间程序运行。 1、送风机控制:采用定时程序控制,累计运行时间。实施启停控制、运行状态、故障报警、消防联动的监控。 2、排风机控制:采用定时程序控制,累计运行时间。实施启停控制、运行状态、故障报警、消防联动的监控。 3、参数监测:送风机、排风机的运行状态,投入运行的台数。 4、报警功能:送风机、排风机的故障报警。 5、显示打印:动态运行流程画面、数据查询、运行曲线、故障报表、数据报表。

    时间:2019-05-01 关键词: 智慧楼宇 排风系统 楼宇自动化

  • Lonworks技术在楼宇自动化系统中的应用

     德达智能系统研究院:燕飞       随着科技的发展、社会的进步,许多高级建筑物(例如:党政机关、企事业单位办公楼,高级宾馆,高级写字间)内包含的楼宇自控设备和不同功能的子系统越来越多,越来越复杂。同时,建筑物业主希望整个系统具有更高的性能、更高的效率和相对低的维护扩展费用。但由于不同厂商提供了不同功能的产品和子系统,采用了不同的通信协议,因此将造成各子系统有不同的通信速率、不同的编码格式和不同的通信规则,致使各子系统间实现互操作和系统互连将很困难,实现智能建筑的系统一体化集成更就无从谈起。如果各子系统独立运行,不仅不能对整个系统进行统一的协调和管理,而且会有较高的运行和维护费用,将来扩展起来也不方便。现在,建筑物业主和管理者迫切需要一种开放的、可互操作的控制技术。通过这种技术建筑物内的各种自控设备都可方便地集成在一起,实现各个子系统和各个设备间的自由通信,以求取得最佳的经济利益。    1. 一种开放的控制技术--Lonworks技术    由于前面所述的原因,目前使用的传统楼宇自控系统已不能满足市场和用户的需求,归纳起来,有以下几个方面:  (1) 传统的楼宇自控系统就其本身而言是一种封闭的系统,主要表现在其通信协议上。不同厂商的产品采用不同的通信协议,互不兼容。如要实现封闭系统的一体化集成,就要在不同通信协议的系统间用网关(Gateway)把它们连接起来,将会产生大量的软件编制工作。这样实现的系统不仅性能差,而且费用很高,不是理想的解决方案。  (2) 由于系统封闭,不同子系统间无法共享相同意义的信息。不同功能的子系统可能要配置相同的器件,造成极大的资源浪费。  (3) 由于系统是封闭的,从业主选择了产品后系统的设计、供货、调试到以后的维护、扩展、升级都只能由厂商来完成,业主毫无自由度可言,只能被动接受,最初的投资不能得到有效的保护。  (4) 随着计算机技术和网络技术的迅猛发展,封闭的系统限制了建筑物智能化产品的更新换代,只有开放的系统才能为用户提供真正的低成本产品。    今天,建筑物业主和管理者正在寻找一种建筑物控制系统。这种控制系统是一个开放的、可互操作的控制系统,它可以把来自多家厂商的暖通空调、照明、消防、安保、门禁、给排水和电梯等设备集成一体化地集成在这个控制系统中。就象在计算机市场上PC机带来的浪潮一样,开放的、可互操作的控制系统的使用可以为用户在系统的整个生命周期内降低系统安装费用、提高性能、节约运行费用。另外,在一个控制系统中多厂商产品的一体化集成需要采用一个统一的通信协议,通过使用相同的通信协议,昂贵的用户硬件、软件和网关等设备可以被取消。    目前,美国Echelon公司于1990年12月推出的Lonworks技术使上述目标成为现实。Lonworks技术是开放系统的一种完整的解决方案。  Lonworks技术是通用的总线,在工业控制系统中可同时应用在Sensor Bus、Device Bus、Field Bus等任何一层总线中。Lonworks技术是采用神经元芯片(Neuron Chip)技术,在ISO的OSI七层协议上实现的网络控制技术。在一个Lonworks控制网络中,智能控制设备(节点)使用同一个通信协议与网络中的其它节点通信。每个节点都包含内置的智能来完成协议的监控功能。一个Lonworks控制网络可以有3个到30000个或更多的节点:传感器功能(温度、压力等)、执行器功能(开关、调节阀、变频驱动等)、操作接口(显示、人机界面等)、控制功能(新风机组、VAV等)。由于不需要像传统控制系统中的中央控制器,Lonworks分布式控制技术显示出很高的系统可靠性和系统响应,并且降低了系统的成本和运行费用。神经元芯片完成节点的事件处理,并通过多种介质把处理结果传递给网络上的其它节点。LonTalk协议为Lonworks控制网络实现可互操作性提供了条件。神经元芯片和LonTalk协议是Lonworks技术的核心。    1.1 神经元芯片(Neuron Chip)    使用CMOS CLSI技术的神经元芯片使实现低成本的控制网络成为可能。神经元芯片是高度集成的,内部包含三个8位的CPU。第一个CPU为介质访问处理器,处理LonTalk协议的第一、二层;第二个CPU为网络处理器,处理LonTalk协议的第三层到第六层,进行网络变量的处理、寻址、事务处理、证实、背景诊断、软件定时器、网络管理和函数路径选择等;第三个CPU为应用处理器,它执行由用户编写的代码及用户代码所调用的操作系统服务。Neuron芯片的编程语言为Neuron C,它是从ANSI C中派生出来的,并对ANSI C进行了删减和增补。    Neuron芯片可以通过5个通信管脚与网络上的其它节点交换信息,也可以通过11个应用管脚与现场的传感器和执行器交换信息。11个应用管脚具有34种应用操作模式,可以在不同的配置下为外部提供灵活的接口和芯片内部的计时器应用。    1.2 LonTalk协议    LonTalk协议遵循ISO定义的开放系统互连(OSI)模型,并提供了OSI参考模型所定义的全部七层服务。它具有以下的特点:  (1) LonTalk协议支持包括双绞线、电力线、无线、红外线、同轴电缆和光纤在内的多种传输介质。  (2) LonTalk应用可以运行在任何主处理器(Host Processor)上。主处理器(微控制器、微处理器、计算机)管理LonTalk协议的第六层和第七层并使用Lonworks网络接口管理第一层到第五层。  (3) LonTalk协议使用网络变量与其它节点通信。网络变量可以是任何单个数据项也可以是结构体,并都有一个由应用程序说明的数据类型。网络变量的概念大大简化了复杂的分布式应用的编程,大大降低了开发人员的工作量。  (4) LonTalk协议支持总线型、星型、自由拓朴等多种拓朴结构类型,极大地方便了控制网络的构建。    到目前为止,全世界安装的Lonworks节点已超过400万个,已有3000多家公司致力于Lonworks控制网络产品和解决方案,涉及到包括建筑、家庭、工业、通讯和交通等在内的多个行业。Lonworks技术是支持完全分布式的网络控制技术,是开放的、可互操作的控制系统的一个技术平台。    2. 工程简介及系统总体设计  2.1 工程简介    本工程是某国家机关办公楼,分主楼和配楼两部分,由办公室、多功能厅、餐厅及接待室等用房组成。主楼建筑面积26000平方米,地下一层,地上九层。配楼建筑面积7600平方米,地下一层,地上五层。本工程属于旧楼改造项目,改造后的大楼将实现楼宇设备的自动控制,达到对大楼内的水、电、热、空调、通风、电梯、高低压配电、停车场等系统进行监测、控制和科学管理,以实现舒适、安全、高效、节能的目的,并使设备损耗降低,延长使用寿命。   2.2 系统总体设计    本楼宇自动化系统包括:冷冻水系统、新风机组、空调机组、给排水系统、变配电系统、电梯系统、照明系统、有害气体检测系统和热交换系统九部分。由于Lonworks技术的开放性和全分布式的特点,并且考虑到以后与其它功能子系统的集成,决定采用Lonworks技术作为本系统的技术平台。这个平台上集成了来自三个不同厂商的基于Lonworks技术的产品,它们分别是:美国SIEBE公司的I/A系列新风、空调控制器;澳大利亚AUSLON公司的DI-10E1;Echelon公司的LonPoint系列产品(DI-10、DO-10、AI-10、SCH-10和LPR-10路由器模块)。    系统的网络结构充分体现了Lonworks控制网络的特点,即全分布式的,对等的,开放性的网络结构,如图1所示。与集中式网络比较,Lonworks控制网络的节点控制箱放置在被控对象的附近,这样做减少了布线工作量,节省了人力,降低了成本,提高了工作效率,也十分便于调试及维护。另外,如果网络中一个设备出现故障不会影响全网其它设备的正常工作,把故障点分散到最小的程度。           整个网络采用自由拓朴结构,网线线采用Echelon公司推荐的Belden公司8741型双绞线,连接方式全部采用手拉手连接方式。整个系统分为三个子网,主楼部分分成两个子网:21台新风机组组成一个子网,其它照明、给排水、变配电等系统为另一个子网;配楼所有系统组成第三个子网。每个子网之间采用路由器(LonPoint的LPR-10)相互隔离。    3. 系统功能    在系统功能设计过程中,除了要对楼宇内各机电设备实现基本功能的控制以外,要着重考虑系统节能,以便为用户日后带来更大的经济效益。  3.1 冷冻水系统    主要是对3台冷水机组、3台冷却塔、3台冷却水泵、3台冷冻水泵、集水器、分水器及相关阀门和水流开关等设备进行监视和控制。  ◆ 自动监测冷水机组、冷却塔、冷却水泵、冷冻水泵的工作状态、故障情况。  ◆ 由LonPoint的SCH-10模块控制冷冻机组定时启/停。  ◆ 由实际冷负荷控制冷水机组的开启台数,并对相应的阀门和水泵进行联动控制。  ◆ 根据供回水压差PID控制旁通阀的开度,保持供回水压差平衡。  ◆ 在人机界面(HMI)上,可实时地观察到系统各个设备的运行情况,并可强制控制旁通阀的开度。  3.2 新风机组   主要对主楼的21台新风机组和配楼的7台新风机组进行监视和控制。  ◆ 自动监测新风机组的新风温度、送风温度、送风湿度、新风阀门和风机的运行状态,并累计风机的运行时间和机组的启停次数。  ◆ 自动监测并报警过滤网阻塞、防冻开关和风机故障信息。当有报警发生时对新风阀门、风机和冷/热水阀进行联动控制。  ◆ 根据送风温度PID调节冷/热水阀门的开度,保持送风温度在一定范围内。  ◆ 在冬季运行模式下,根据送风湿度控制加湿阀的开关,保持送风湿度在一定范围内。  ◆ 正常运行情况下,由LonPoint的SCH-10模块控制新风机组定时启/停。  ◆ 在人机界面(HMI)上,可实时地观察到系统各项运行参数,并可强制启/停新风机组。  3.3 空调机组   主要对主楼的2台空调机组进行监视和控制。  ◆ 自动监测空调机组的新风温度、新风湿度、回风温度、回风湿度、新/回风阀门开度和风机的运行状态,并累计风机的运行时间和机组的启停次数。  ◆ 自动监测并报警过滤网阻塞、防冻开关和风机故障信息。当有报警发生时对新/回风阀门、风机和冷/热水阀进行联动控制。  ◆ 根据新风焓值和回内焓值PID调节冷/热水阀门的开度,保持回风温度在一定范围内。  ◆ 在冬季运行模式下,根据送风湿度控制加湿阀的开关,保持送风湿度在一定范围内。  ◆ 正常运行情况下,由LonPoint的SCH-10模块控制新风机组定时启/停。  ◆ 在人机界面(HMI)上,可实时地观察到系统各项运行参数,并可强制启/停空调机组、强制新/回风阀门的开度、强制冷/热水阀门的开度、强制启/停风机、强制启/停加湿阀。  3.4 照明系统    主要对主楼和配楼的公共照明、应急照明和泛光照明进行监视和控制  ◆ 自动监视各路照明的开关状态。  ◆ 正常运行情况下,由LonPoint的SCH-10模块控制各路照明的定时开/关。  ◆ 在人机界面(HMI)上,不仅可观察到各路照明的状态,还可强制开/关各路照明。  3.5 变配电系统    主要对变配电系统的2路高压进线、4台变压器、6个高压断路器、4个低压断路器、1个高压母联开关和2个低压母联开关进行监测。  ◆ 自动监测并定期记录高压进线和低压出线的电压、电流、功率因素、有功功率和无功功率和电度等参数。  ◆ 自动监视断路器和高/低母联开关的工作状态和报警状态。  ◆ 自动监视4台变压器的高温报警和超高温报警状态。  ◆ 自动监测变电室的室内温度。    在这个楼宇自动化系统中,还包括给排水、电梯、热交换、有害气体检测、送/排风等系统,这些系统大都是对相关的设备进行状态监测,这里不作详细介绍。    4. 人机界面(Human Machine Interface,HMI)    这个楼宇自动化系统的人机界面由美国WonderWare公司的Intouch组态软件经二次设计完成。通过Echelon公司提供的PCLTA-10网络接口卡和LNSDDE Server动态数据交换软件,人机界面可以从Lonworks网络上采集信息,也可以把控制命令发送给网络上的控制节点,而完成相应的控制任务。它具有以下功能:  (1) 操作功能:提供5级操作密码;能够强制控制一些设备的启/停;可以调整及修改设定值;可以增加、修改、取消设备运行的时间表;可以修改模拟量的报警限值。  (2) 设备管理功能:所有设备的原始信息,例如设备编号、设备型号、设备的物理位置和设备的生产厂商等;设备投入运行时间、故障记录和设备维修报告记录。  (3) 数据实时显示功能:所有被测量的模拟量数据与开关量的状态都能在相应的画面上生动、形象地表现出来。  (4) 故障报警功能:当设备出现故障时,系统能及时显示出当前报警信息,并有报警音乐提示,同时能记录在故障记录表中。   (5) 报表打印功能:能编制各类数据的报表,打印输出给管理人员。    5. 总结    由于采用了开放的Lonworks技术作为这个楼宇自动化系统的技术平台,在选择产品时可以有更多的选择余地,这样有效地控制了系统成本,保护了业主的投资。基于Lonworks技术的网络具有很好的扩充性,我们可以分期添加一些功能不同但都是基于Lonworks技术的系统到这个网络中。Lonworks技术符合国际发展潮流,适合我国国情,为智能建筑的系统一体化集成提供了强有力的技术平台。

    时间:2019-04-16 关键词: 技术 嵌入式开发 lonworks 系统中的应用 楼宇自动化

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