ST看好KNX有線(xiàn)與無(wú)線(xiàn)組合在智能家居中的機會(huì )

1   看好KNX-無(wú)線(xiàn)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 )繼續下去。意法半導體(ST)看到有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)連接的應用將在未來(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) 團隊開(kāi)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(mǎn)足發(fā)展趨勢的需求。

我們開(kāi)發(fā)了屢獲殊榮的ST KNX-BLE解決方案平臺 ( https://awards.bisinfotech.com/winners-beta-awards-2020/)，該平臺結合了KNX有線(xiàn)標準和藍牙無(wú)線(xiàn)標準，以及手機端操作的智能應用程序。同時(shí)，該方案還包括可擴展的源代碼，以覆蓋和適應不同的智能家居系統。另外，為了進(jìn)一步擴展有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)解決方案，我們正在與我們的軟件協(xié)議棧開(kāi)發(fā)合作伙伴基于STM32生態(tài)系統開(kāi)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)單易用的評估測試板和ST模塊制造商合作伙伴提供的功能多樣化的演示板。

有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)連接解決方案還可以擴展到安全和安防相關(guān)的智能家居監控系統，這些系統可以監測居民們的體溫，而不用擔心隱私或標簽問(wèn)題。智能家居消毒系統也可以成為食品清潔或送貨上門(mén)的常用設備，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)設備的表面接觸，靠近喚醒、語(yǔ)音控制、刷卡進(jìn)出、人臉識別等應用也有可能迅速發(fā)展并進(jìn)入家家戶(hù)戶(hù)。比如，非接觸式智能門(mén)鎖、靠近喚醒消毒設備、基于人臉識別的智能面板、語(yǔ)音控制智能燈等，相關(guān)應用是各式各樣的。ST自動(dòng)化技術(shù)中心也將致力于通過(guò)參考設計方案支持客戶(hù)各種新奇實(shí)用的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。

2   技術(shù)難點(diǎn)分析

為了支持有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)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)智能家居應用的主要驅動(dòng)力。

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

對于智能家居應用來(lái)說(shuō)，開(kāi)發(fā)者面臨的主要困難是多種工具的標準化，也就是說(shuō)多個(gè)設備沒(méi)有遵循類(lèi)似的協(xié)議和標準。

智能家居市場(chǎng)的落地和發(fā)展需要統一的標準模型和強大的可擴展性和迭代性。 而在這一點(diǎn)上，為了實(shí)現無(wú)縫連接，市場(chǎng)需要一套通用且兼容的總線(xiàn)來(lái)覆蓋所有的智能家居設備。目前，有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)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測距傳感器，TMOS 和執行器輸出控制技術(shù)，以及KNX、BLE、LoRa和NFC等廣泛的有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)連接技術(shù)，和安全微控制器(MCU)系列。ST技術(shù)中心致力于根據市場(chǎng)客戶(hù)應用需求提供應用為主的系統級解決方案，另外，ST還持續投入研發(fā)新技術(shù)，例如用于超高效電源應用和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(hù)提供一整套系統級解決方案，幫助客戶(hù)更輕松更快速地開(kāi)發(fā)最終產(chǎn)品，特別是針對各種通信協(xié)議。

例如，KNX作為智能家居和樓宇的通用總線(xiàn)，一個(gè)系統即可控制所有設備，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(xiàn)具有良好的穩定性和可擴展性，技術(shù)迭代性強，支持向后兼容。從系統安全角度考慮，KNX采用AES128最高等級加密算法，保證系統的安全性。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，可與KNX-IoT，KNX-RF及傳統IT等系統結合使用。