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如何實現樓宇自動化系統與KNX軟件的互操作性?

在規模和復雜程度不一的建筑物中,自動化系統正在變得越來越常見,其重要性也越來越高。便利性、安全和能效是推動住宅和樓宇產品智能監視和控制的關鍵因素。從照明到窗戶百葉窗控制,到復雜的供熱、通風和空調 (HVAC) 部件,以及電表計量/管理系統,住宅和商用樓宇配備了更加智能的自動化解決方案。每年,這一趨勢都在促使全球范圍內的廠商們在這個市場發布成千上萬的產品。

  一個典型的樓宇自動化系統由三個只要組件組成:傳感器、一條通信通道和致動器。

 在超低功耗MCU上實現樓宇自動化系統與KNX軟件的互操作性

  一組傳感器搜集和處理環境中的數據,根據這些感應信息,一條消息通過通信通道被傳送給網絡中由致動器進行操作的不同部分。

  以煙霧探測器、入侵傳感器和警報器組成的安全系統為例。只要檢測到煙霧或者有人非法闖入住宅,警報器就接收到一條消息,并且發出巨大的聲響。而最基本的要求就是這個警報器能夠“聽得懂”煙霧和入侵探測器發出的消息。你可以想象一下,如果廠商A生產的煙霧探測器使用的是通信協議A,而廠商B生產的入侵探測器使用的通信協議B,會出現什么情況呢?警報器怎樣才能明白這兩個探測器發來的消息呢?此外,如果有數百家廠商,而他們使用的都是專有通信協議,那該怎么辦呢?很明顯,在所有自動化組件之間,必須有一種共同“語言”來能實現它們的互操作性。而這正是KNX軟件的作用所在。在不考慮廠商、產品線,甚至核心功能的情況下,KNX通信協議能夠實現樓宇自動化器件的互操作性。借助于KNX,所有互連器件間的通信是可能的。例如,一個電燈開關不但能與燈泡通信,還能與煙霧探測器、窗戶百葉窗控制和任何其它聯網器件通信。

  在這種類型的通信中,數據安全性和可靠性是十分關鍵的。芯片上嵌入的具有非易失性FRAM技術的MSP430FR5969微控制器(MCU) 可實現以下功能:

  通過使用在接收到每個數據幀時遞增的非易失性順序計數器來防止重放(回放)攻擊。

  廠家設備設置密鑰 (FDSK) 的安全存儲,以及使用存儲器保護單元 (PMU),在配置期間建立起來的所有安全密鑰。

  用硬件AES加速器對于KNX網絡流量的加密。

  接到每個數據幀后對非易失性存儲器的快速寫入降低了報文丟失的風險。

  檢測到斷電時對關鍵數據的低能耗存儲,保存了器件的當前狀態。

  以FRAM技術會產生巨大影響的恒溫器為例。即使目前市面上最基本的恒溫器也能讓用戶創建不同的溫度系統配置,以達到節能的目的。通過持續記錄用戶設置以及非易失性存儲器中最近的系統狀態,支持嵌入式FRAM技術的MSP430? 微控制器能夠在斷電情況發生后有效地恢復正常運行,以實現一個低能耗系統,并且保證用戶所處環境的舒適度。


發布時間:2019/12/15
 
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