Cieľom nových riešení automatizácie budov od spoločnosti onsemi je zahrnúť základné komponenty, ktoré slúžia potrebám moderného systému inteligentnej domácnosti.

S technologickým pokrokom sa nové štandardy a protokoly snažia o revolúciu v odvetví automatizácie budov. V súčasnosti sa do typickej inteligentnej domácnosti začleňuje množstvo snímačov a akčných členov. Tento technologický prírastok si vyžaduje, aby projektanti domácej automatizácie zaviedli efektívny spôsob nastavenia elektrických pripojení, ktoré integrujú robustné elektronické komponenty.

Tradične sa používa centralizovaná hviezdicová sieť na pripojenie všetkých zásuvkových obvodov vrátane zásuviek a nástenných zásuviek k centrálnemu rozvádzaču, kde relé a programovateľné logické kontroléry (PLC) riadia zapínanie a vypínanie bodov pripojenia. Tento systém elektrickej siete býva problematický pri pripojení veľkej budovy, pretože si vyžaduje zložitý systém rozvádzačov s objemnými vodičmi a káblami.

Vzhľadom na to sa vytvárajú nové normy a protokoly, ktoré lepšie slúžia potrebám vysoko výkonných systémov automatizácie budov, najmä pre veľké budovy.

Štandardy, ako je zbernicový systém KNX, sľubujú vyriešenie problémov spojených s káblovými a elektroinštalačnými prácami v inteligentnej budove. Ďalším užitočným štandardom je Power over Ethernet (PoE), ktorý umožňuje prenos elektrickej energie a dát v tých istých vodičoch. Tento protokol môže priniesť mnoho výhod týkajúcich sa odstránenia objemných káblových prác v oblasti automatizácie budov.

Model OSI pre KNX. Obrázok KNX

Spoločnosť onsemi využíva tieto štandardy pri zavádzaní nových riešení na trh s cieľom reagovať na rastúce požiadavky inteligentných a inteligentných budov v modernom svete. V tomto článku sa ponoríme do týchto nových produktov a pozrieme sa, ako integrovali štandardy KNX a PoE.

Prehľad štandardov KNX a PoE

Skôr než sa začneme zaoberať najnovším oznámením spoločnosti onsemi, stručne si priblížime štandardy KNX a PoE.

Štandard KNX, predtým známy ako Európska inštalačná zbernica (EIB), obsahuje zbernicový systém, v ktorom sú všetky body pripojenia zásuviek, snímače a akčné členy pripojené k spoločnému káblu nazývanému zbernicová sieť. Zbernicová sieť je decentralizovaný systém, v ktorom si zariadenia môžu vymieňať údaje s každým iným zariadením bez toho, aby prechádzali cez centrálny rozbočovač alebo rozvádzač. Táto schopnosť umožňuje všetkým zariadeniam efektívne komunikovať medzi sebou.

Zariadenia, ktoré medzi sebou komunikujú v tomto štandarde, sú rozdelené do troch kategórií:

• Systémové zariadenia
• Senzory
• Akčné členy

Senzory konvertujú informácie z reálneho sveta na dátové pakety prenášané do aktuátora prostredníctvom zbernicovej siete. Systémové zariadenia zahŕňajú napájací zdroj, programovacie rozhranie atď.

Systém KNX reguluje prístup zariadenia k zbernicovej sieti. Prenášané údaje pritom nesmú byť určené priamo na zapínanie a vypínanie svetiel, ale len na informácie o adrese. Napríklad informácie o adrese môžu byť zo snímača spínača svetla na ovládanie relé na zapnutie žiaroviek v miestnosti.

Systém KNX je štandardizovaný v rôznych častiach sveta vrátane Európy a USA. V Európe je KNX certifikovaný prostredníctvom normy EN ISO 22510.

Prehľad štandardov PoE. Obrázok FS

Na druhej strane štandard PoE umožňuje prenášať elektrickú energiu a údaje IT siete po rovnakých vodičoch. Tento štandard zabezpečuje dátové pripojenie a elektrické napájanie zariadení PoE prostredníctvom jediného kábla. Zariadenia v tomto štandarde sú rozdelené do dvoch kategórií: zariadenia na získavanie energie (PSE) a napájané zariadenia (PD).  

Tento štandard sa používa v aplikáciách, ako sú bezdrôtové prístupové body, telefóny VOIP a IP kamery. V systéme automatizácie budov však konštruktéri využívajú tento štandard na integráciu napájacích systémov s bezdrôtovými komunikačnými zariadeniami.

PoE navyše podporuje internet vecí (IoT), čím umožňuje vytvoriť robustný systém inteligentných budov, v ktorých možno zariadenia pripojiť na internet a ovládať ich pomocou údajov uložených v cloude.

Certifikované riešenia KNX a PoE pre inteligentné domácnosti od spoločnosti onsemi

Spoločnosť onsemi, ktorá sa zameriava na vývoj prístupových a ovládacích panelov v oblasti automatizácie budov, nedávno predstavila dva nové produkty NCN5140S a NCL31010, ktoré obsahujú štandard KNX, resp. protokol PoE.

Podľa technického listu NCN5140S je toto zariadenie prvým systémom v balení (SiP), ktorý integruje všetky kritické a certifikovateľné prvky zariadenia KNX, ako je digitálny vysielač KNX, 32-bitový Arm Cortex M0+ a systémové výkonové DC/DC meniče.

Uvádza sa, že zariadenie umožňuje rýchlejší vývoj aplikácií KNX-prepínačov a je plne certifikované združením KNX. Tvrdí sa tiež, že návrhárom uľahčí vývoj hardvéru a softvéru. Okrem toho produkt podporuje aplikácie spínačov KNX s dotykovými alebo kapacitnými dotykovými tlačidlami. Môže napríklad riadiť až osem tlačidiel s RGB LED osvetlením pre každé jednotlivé tlačidlo.

Príklad blokovej schémy aplikácie obsahujúcej prepínač KNX s použitím NCN5140S. Obrázok onsemi

V tomto SiP spoločnosť onsemi využila štandard PoE aj pri výrobe NCL31010. Podľa technického listu je toto zariadenie vybavené radičom rozhrania IEEE 802.3bt PoE-PD, dvojitým znižujúcim meničom a pohonom LED s buck konvertorom. Okrem toho spoločnosť onsemi uvádza, že NCL31010 môže dodávať až 90 W výkonu pre aplikácie s vysokým výkonom.  

Produkt integruje všetky funkcie systému, ako je detekcia, klasifikácia a obmedzenie prúdu počas fázy nábehu, ktoré sa očakávajú v typickom systéme PoE. Podľa výrobcu systém PSE kontroluje, či je prítomný platný alebo neplatný detekčný podpis. Táto funkcia sa vykonáva vo fáze detekcie, aby PSE mohol rozlišovať medzi zariadeniami podporujúcimi PoE, ktoré požadujú napájanie, a zariadeniami, ktoré nepodporujú PoE alebo nepožadujú napájanie.

Bloková schéma pre NCL31010. Obrázok onsemi

Produkt PoE nachádza uplatnenie v komunikácii vo viditeľnom svetle vďaka podpore vysokej šírky modulačného pásma až do 50 kHz. Keďže dodáva 90 W, nájde uplatnenie v pripojenom LED osvetlení. Celkovo sú tieto riešenia od spoločnosti onsemi zamerané na uľahčenie návrhu integrácie technológií inteligentnej domácnosti. Bude preto zaujímavé sledovať, čo ďalšie príde na rad v budúcnosti.

Zdroj : insemi , Internet , Vlastné