物聯網、感測器和人工智慧讓建築變得越來越智慧，這些技術融合為簡化人們日常生活帶來新的機會。隨著對便利性、靈活性和友善的需求不斷成長，有線或無線感測器／致動器網絡變得越來越重要。此外，大樓控制自動化還能提升建築的能源效率和資訊技術安全性。

圖一

KNX成為全球大樓通訊和自動化標準已多年，該標準最早可以追溯到1990年的EIB（歐洲安裝匯流排）。

在與法國的 BATIBUS和荷蘭的歐洲家庭系統協會等標準合併後，KNX 協會成立於2006年。

透過 KNX分散式匯流排系統，不同廠商的KNX 認證產品可互通。

圖二

KNX 全網使用一個工程軟體工具（Engineering Tool Software；ETS）配置和診斷裝置。

資料傳輸最常用到的物理層媒介為雙絞線、乙太網路（IP協議）和868MHz射頻載波。

意法半導體現有的KNX 認證晶片組支援所有傳輸媒介，並有可能進一步擴充到行動裝置，例如，與智慧型手機或平板電腦相容的Bluetooth5 。

圖三

TKNX 是一款雙絞線KNX 收發器，整合2個穩壓器可為KNX匯流排設備供電，確保KNX有線通訊在當今大樓自動化領域最大的市佔率。

KNX-RF射頻收發器目前採用868 MHz通訊頻率。

藉由ETS軟體，KNX 裝置可以很容易地整合到 KNX 有線基礎設施內。

該晶片組對 KNX 認證合作伙伴的 KNX-RF協議堆疊棧軟體開放。

圖 4 所示是在BlueNRG-2主控制器軟體層整合的KNX-RF和 BLE協議堆疊，BlueNRG-2主控制器通過 SPI介面連接 SubGHz KNX-RF 收發器。因此，基於32位元 Cortex M0 ARM 的 BlueNRG系統晶片是S2-LP 控制器，還是BLE藍牙與iOS 或 Android 行動裝置通訊的控制器。

圖四

圖五所示是意法半導體開發的包含KNX 和 BLE 評估板的大樓自動化開發環境。如果需要實現藍牙，開發環境還提供意法半導體開發的BLE 認證模? (BlueNRG-M0/M2)。

如果不需要 BLE 功能，STM32 微控制器也可以用作 KNX-RF 的主控制器。

圖五

所有零組件和 KNX 協議堆疊都經過 KNX 認證。

結論

在大樓自動化應用領域，KNX 認證產品市場一直在成長。房間管理、照明控制、家庭大樓安防監控，以及百葉窗、窗簾、供暖、通風和空調的遠端自動控制系統，可以為智慧建築提供智慧解決方案。

意法半導體的各種MEMS 感測器和影像感測器可在大樓網路中監測動作、環境或光線。

在KNX 基礎設施中增加低功耗藍牙可以讓設備配置變得更容易，而且可把行動裝置當作控制KNX設備的人機介面。

在建築物中使用 KNX 還有助於降低能源消耗，射頻通信允許對現有基礎設施進行現代化升級改造，而無需架設新電纜。

此外，關於當前智慧電網解決方案連線電子天燃氣表、水表、電表和供熱成本分配器的熱門話題，可以開發通訊介面，使這些電表能夠與現代電表系統所用之subGHz無線連線標準通訊，例如，無線 M-BUS / OMS 等。

(本文作者Michael Muenkel現任意法半導體射頻和感測器技術行銷經理)