ST看好KNX有線與無(wú)線組合在智能家居中的機(jī)會(huì)

1   看好KNX-無(wú)線方案

鑒于COVID-19新冠肺炎的影響，我們生活方式的一些改變很可能在未來(lái)會(huì)繼續(xù)下去。意法半導(dǎo)體(ST)看到有線和無(wú)線連接的應(yīng)用將在未來(lái)的智能家居中扮演重要角色。為此，ST自動(dòng)化技術(shù)中心 (the Automation Competence Center) 團(tuán)隊(duì)開發(fā)了使用KNX-TP、KNX-RF、BLE和LoRaWAN相關(guān)解決方案并配合ST廣泛的產(chǎn)品組合，來(lái)滿足發(fā)展趨勢(shì)的需求。

我們開發(fā)了屢獲殊榮的ST KNX-BLE解決方案平臺(tái) ( https://awards.bisinfotech.com/winners-beta-awards-2020/)，該平臺(tái)結(jié)合了KNX有線標(biāo)準(zhǔn)和藍(lán)牙無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)，以及手機(jī)端操作的智能應(yīng)用程序。同時(shí)，該方案還包括可擴(kuò)展的源代碼，以覆蓋和適應(yīng)不同的智能家居系統(tǒng)。另外，為了進(jìn)一步擴(kuò)展有線和無(wú)線解決方案，我們正在與我們的軟件協(xié)議棧開發(fā)合作伙伴基于STM32生態(tài)系統(tǒng)開發(fā)其他連接解決方案，如KNX-LoRaWAN連接到云端服務(wù)器。該解決方案來(lái)自ST簡(jiǎn)單易用的評(píng)估測(cè)試板和ST模塊制造商合作伙伴提供的功能多樣化的演示板。

有線和無(wú)線連接解決方案還可以擴(kuò)展到安全和安防相關(guān)的智能家居監(jiān)控系統(tǒng)，這些系統(tǒng)可以監(jiān)測(cè)居民們的體溫，而不用擔(dān)心隱私或標(biāo)簽問題。智能家居消毒系統(tǒng)也可以成為食品清潔或送貨上門的常用設(shè)備，甚至還可以自動(dòng)提示佩戴口罩和使用消毒劑。

同時(shí)，為了最大限度地減少人與智能家居相關(guān)設(shè)備的表面接觸，靠近喚醒、語(yǔ)音控制、刷卡進(jìn)出、人臉識(shí)別等應(yīng)用也有可能迅速發(fā)展并進(jìn)入家家戶戶。比如，非接觸式智能門鎖、靠近喚醒消毒設(shè)備、基于人臉識(shí)別的智能面板、語(yǔ)音控制智能燈等，相關(guān)應(yīng)用是各式各樣的。ST自動(dòng)化技術(shù)中心也將致力于通過參考設(shè)計(jì)方案支持客戶各種新奇實(shí)用的產(chǎn)品開發(fā)。

2   技術(shù)難點(diǎn)分析

為了支持有線和無(wú)線連接，ST提供了BlueNRG-2和STM32WB/WL等SoC產(chǎn)品，以及STKNX和傳感器等方案。

毋庸置疑，傳感器+MCU+與通用且低成本協(xié)議的無(wú)縫連接將成為未來(lái)智能家居應(yīng)用的主要驅(qū)動(dòng)力。

在傳感器方面，用于激光測(cè)距的TOF（Time of Flight）技術(shù)在許多應(yīng)用中被采用。此外，利用嵌入式紅外技術(shù)測(cè)量絕對(duì)溫度的TMOS傳感器可用于智能家居中的人員存在/運(yùn)動(dòng)檢測(cè)和設(shè)備節(jié)能控制。TMOS的檢測(cè)范圍從厘米到米，可通過蔭罩孔徑獲取較寬的檢測(cè)范圍，且不需要外部光學(xué)器件，成本相對(duì)便宜。

對(duì)于智能家居應(yīng)用來(lái)說(shuō)，開發(fā)者面臨的主要困難是多種工具的標(biāo)準(zhǔn)化，也就是說(shuō)多個(gè)設(shè)備沒有遵循類似的協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)。

智能家居市場(chǎng)的落地和發(fā)展需要統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)模型和強(qiáng)大的可擴(kuò)展性和迭代性。 而在這一點(diǎn)上，為了實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接，市場(chǎng)需要一套通用且兼容的總線來(lái)覆蓋所有的智能家居設(shè)備。目前，有線和無(wú)線通訊協(xié)議的組合是最好的通信方式。KNX-TP、KNX-RF、BLE SIG Mesh和LoRaWAN可以為智能家居通訊提供良好的兼容性和互操作性協(xié)議。

3   ST的產(chǎn)品解決方案

ST擁有廣泛的產(chǎn)品組合，包括STM32 MCU, SoC BlueNRG, 全系列MEMS及傳感器，包含TOF FlightSense測(cè)距傳感器，TMOS 和執(zhí)行器輸出控制技術(shù)，以及KNX、BLE、LoRa和NFC等廣泛的有線和無(wú)線連接技術(shù)，和安全微控制器(MCU)系列。ST技術(shù)中心致力于根據(jù)市場(chǎng)客戶應(yīng)用需求提供應(yīng)用為主的系統(tǒng)級(jí)解決方案，另外，ST還持續(xù)投入研發(fā)新技術(shù)，例如用于超高效電源應(yīng)用和5G通信需求的氮化鎵(GaN)器件等。

憑借廣泛的產(chǎn)品系列，ST可以為客戶提供一整套系統(tǒng)級(jí)解決方案，幫助客戶更輕松更快速地開發(fā)最終產(chǎn)品，特別是針對(duì)各種通信協(xié)議。

例如，KNX作為智能家居和樓宇的通用總線，一個(gè)系統(tǒng)即可控制所有設(shè)備，且其兼容性和互操作性好，可以讓KNX產(chǎn)品品牌選擇更靈活。KNX為分布式總線具有良好的穩(wěn)定性和可擴(kuò)展性，技術(shù)迭代性強(qiáng)，支持向后兼容。從系統(tǒng)安全角度考慮，KNX采用AES128最高等級(jí)加密算法，保證系統(tǒng)的安全性。同時(shí)，KNX技術(shù)具有高度的迭代性，面向未來(lái)且向后兼容，KNX還兼容多種生態(tài)系統(tǒng)，可與KNX-IoT，KNX-RF及傳統(tǒng)IT等系統(tǒng)結(jié)合使用。