處於物聯網最外圍的是傳感器，tahuijiangshujucaijiqilaibingzhongjihuiyunfuwuhuozhezaibendijinxingshujuchuli。chuanganqishilouyuzhinengbukequeshaodeyihuan，takeyizaiwurenkongzhideqingkuangxiajiancekongzhihuanjing
，dailaifeifandebianlixinghejingjixing，zheyangdangzuihouyigerenlikaifangjianshi，zhinengdelouyuyebuhuiwangjiguandeng。

 

傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)原(yuan)型(xing)是(shi)一(yi)種(zhong)相(xiang)對(dui)簡(jian)單(dan)的(de)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)，比(bi)如(ru)通(tong)過(guo)占(zhan)用(yong)檢(jian)測(ce)和(he)溫(wen)度(du)測(ce)量(liang)來(lai)控(kong)製(zhi)供(gong)暖(nuan)和(he)照(zhao)明(ming)，如(ru)今(jin)該(gai)技(ji)術(shu)已(yi)發(fa)展(zhan)成(cheng)熟(shu)。對(dui)於(yu)用(yong)戶(hu)而(er)言(yan)
，樓(lou)宇(yu)變(bian)得(de)愈(yu)加(jia)智(zhi)能(neng)，背(bei)後(hou)其(qi)實(shi)是(shi)其(qi)係(xi)統(tong)智(zhi)能(neng)水(shui)平(ping)得(de)以(yi)提(ti)升(sheng)。

 

人工智能（AI）的(de)運(yun)用(yong)最(zui)終(zhong)將(jiang)無(wu)需(xu)人(ren)工(gong)去(qu)規(gui)劃(hua)智(zhi)能(neng)樓(lou)宇(yu)運(yun)營(ying)時(shi)間(jian)表(biao)。用(yong)於(yu)檢(jian)測(ce)大(da)麵(mian)積(ji)總(zong)體(ti)占(zhan)用(yong)情(qing)況(kuang)的(de)簡(jian)單(dan)傳(chuan)感(gan)器(qi)將(jiang)會(hui)被(bei)更(geng)精(jing)密(mi)的(de)圖(tu)像(xiang)傳(chuan)感(gan)器(qi)所(suo)取(qu)代(dai)，這(zhe)些(xie)圖(tu)像(xiang)傳(chuan)感(gan)器(qi)可(ke)以(yi)識(shi)別(bie)個(ge)體(ti)並(bing)提(ti)供(gong)更(geng)個(ge)性(xing)化(hua)的(de)控(kong)製(zhi)方(fang)式(shi)。運(yun)動(dong)檢(jian)測(ce)器(qi)將(jiang)為(wei)能(neng)夠(gou)識(shi)別(bie)個(ge)人(ren)麵(mian)部(bu)、手勢甚至情緒的成像係統鋪平道路。智能音箱或虛擬助手所實現的音頻控製也為其迅速普及提供了重要幫助。

 

隨(sui)著(zhe)樓(lou)宇(yu)變(bian)得(de)越(yue)來(lai)越(yue)智(zhi)能(neng)化(hua)，它(ta)們(men)的(de)功(gong)能(neng)也(ye)將(jiang)擴(kuo)展(zhan)
，從(cong)而(er)為(wei)用(yong)戶(hu)提(ti)供(gong)更(geng)個(ge)性(xing)化(hua)的(de)體(ti)驗(yan)，如(ru)訪(fang)問(wen)控(kong)製(zhi)和(he)其(qi)他(ta)安(an)全(quan)功(gong)能(neng)。這(zhe)不(bu)單(dan)純(chun)是(shi)在(zai)房(fang)間(jian)空(kong)著(zhe)時(shi)關(guan)燈(deng)實(shi)現(xian)節(jie)能(neng)
，還(hai)包(bao)括(kuo)僅(jin)允(yun)許(xu)授(shou)權(quan)人(ren)員(yuan)進(jin)入(ru)房(fang)間(jian)，自(zi)動(dong)為(wei)個(ge)人(ren)網(wang)絡(luo)訪(fang)問(wen)肅(su)清(qing)不(bu)安(an)全(quan)因(yin)素(su)，確(que)保(bao)室(shi)內(nei)網(wang)絡(luo)安(an)全(quan)，甚(shen)至(zhi)幫(bang)助(zhu)查(zha)找(zhao)物(wu)品(pin)。

 

智能樓宇將帶來智能節能

 

照明和供暖占目前整體能源消耗的40%。shiyongzhanyongjiancehegenjuhuanjingguangweiruolaitiaozhengzhaomingshuipingdezuofazairujindehulianwangshidaiyijingguoshi。hulianzhaomingdecaiyonggengjuyoushi
，bingwanquanyouxianzaizhichihetuijinIoT發展的技術所賦能。

 

通信是其中的一大關鍵要素。無線網狀網絡簡化了智能照明配件的聯接，提升了其可靠性。隨著以太網供電（PoE）技術的不斷成熟，加之LED技術可極大節省能源，此後無需專門聘請電工前來安裝，使用單根低壓以太網電纜便可實現照明設備的供電和聯接。

 

如(ru)今(jin)，這(zhe)些(xie)作(zuo)為(wei)燈(deng)具(ju)的(de)聯(lian)接(jie)端(duan)子(zi)越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)。它(ta)們(men)構(gou)成(cheng)了(le)智(zhi)能(neng)樓(lou)宇(yu)網(wang)絡(luo)不(bu)可(ke)或(huo)缺(que)的(de)一(yi)部(bu)分(fen)。例(li)如(ru)，每(mei)個(ge)燈(deng)具(ju)都(dou)可(ke)高(gao)效(xiao)地(di)充(chong)當(dang)室(shi)內(nei)導(dao)航(hang)的(de)信(xin)標(biao)。為(wei)燈(deng)具(ju)添(tian)加(jia)其(qi)他(ta)功(gong)能(neng)如(ru)占(zhan)用(yong)檢(jian)測(ce)、資產跟蹤、環境監控也變得更加簡單。所有這些功能均可由集成在單個聯接設備中的多個傳感器實現。

 

正是諸如此類技術的發展，樓宇將能夠為居住者提供更多的便利，但其最終帶來最大的益處將是以更智能的方式節能。

 

打造更智能的樓宇

 

智能樓宇係統的拓撲將取決於傳感器和執行器

，如圖1所示。

 

圖1：智能樓宇係統拓撲示例

 

位於係統核心的微控製器或數字信號處理器（DSP）將負責協調現有的眾多傳感器和執行器。除了用於開關燈的機電式或固態繼電器外，這將包括用於占用檢測、環境監控和訪問控製的傳感器，而現有的執行器可能包括有刷或無刷直流（DC）電機以開關門窗。使用某種形式的功率調製如脈寬調製（PWM）可以實現可變的照明水平，MCU/DSPjiukeyihenhaodizhixing。lianjiejiangshiyouxianhewuxiandezuhe，yinci，kenengshiyongdexieyiyuelaiyueduo。qizhong，yixiexieyizhichihulianwangshiyongdexiangtongxieyi，yinerkeyizhijiefangwen，qitaxieyizexuyaowangguan。

 

超低功耗係統現在已經進入視野。可以想象，其中MCU
、傳感器和執行器都可由從環境中收集的能量來供電，比如光或熱
，因而為虛擬的自我維持控製係統創造了發展潛力。

 

在開發智能樓宇基礎設施的通信網絡時，需要著重考慮範圍、功(gong)率(lv)和(he)延(yan)遲(chi)這(zhe)三(san)大(da)因(yin)素(su)，而(er)各(ge)因(yin)素(su)的(de)權(quan)重(zhong)則(ze)取(qu)決(jue)於(yu)實(shi)際(ji)應(ying)用(yong)。例(li)如(ru)
，進(jin)入(ru)黑(hei)暗(an)的(de)房(fang)間(jian)和(he)亮(liang)燈(deng)之(zhi)間(jian)的(de)任(ren)何(he)等(deng)待(dai)時(shi)長(chang)的(de)差(cha)別(bie)對(dui)於(yu)居(ju)住(zhu)者(zhe)來(lai)說(shuo)都(dou)是(shi)非(fei)常(chang)明(ming)顯(xian)的(de)。在(zai)這(zhe)個(ge)場(chang)景(jing)中(zhong)，低(di)延(yan)遲(chi)就(jiu)很(hen)重(zhong)要(yao)。

 

通tong常chang，本ben地di處chu理li將jiang比bi僅jin依yi靠kao雲yun處chu理li資zi源yuan做zuo出chu本ben地di決jue策ce提ti供gong更geng低di的de延yan遲chi。若ruo某mou個ge傳chuan感gan器qi可ke自zi行xing確que定ding何he時shi有you人ren進jin入ru房fang間jian
，並bing增zeng加jia照zhao明ming度du
，那na麼me它ta可ke在zai整zheng體ti提ti升sheng用yong戶hu體ti驗yan。

 

圖2：開發智能樓宇通信基礎設施時要考慮的主要因素

 

圖2說明了這些因素是如何影響有線/無線技術的選擇。實施簡單而強固的網狀網絡（圖3）
，可以構建包括燈具
、風(feng)扇(shan)等(deng)聯(lian)網(wang)設(she)備(bei)組(zu)成(cheng)的(de)小(xiao)型(xing)網(wang)絡(luo)。網(wang)狀(zhuang)網(wang)絡(luo)不(bu)僅(jin)提(ti)供(gong)範(fan)圍(wei)遠(yuan)超(chao)單(dan)個(ge)節(jie)點(dian)的(de)擴(kuo)展(zhan)網(wang)絡(luo)的(de)方(fang)式(shi)，還(hai)將(jiang)冗(rong)餘(yu)性(xing)構(gou)建(jian)到(dao)網(wang)絡(luo)中(zhong)
，從(cong)而(er)允(yun)許(xu)通(tong)過(guo)聯(lian)接(jie)節(jie)點(dian)的(de)任(ren)意(yi)組(zu)合(he)在(zai)網(wang)絡(luo)中(zhong)傳(chuan)遞(di)消(xiao)息(xi)。這(zhe)意(yi)味(wei)著(zhe)
，如(ru)果(guo)受(shou)到(dao)局(ju)部(bu)幹(gan)擾(rao)
，燈(deng)具(ju)無(wu)法(fa)作(zuo)為(wei)路(lu)標(biao)傳(chuan)遞(di)消(xiao)息(xi)時(shi)，網(wang)絡(luo)則(ze)將(jiang)自(zi)動(dong)將(jiang)其(qi)重(zhong)新(xin)路(lu)由(you)。因(yin)此(ci)，現(xian)在(zai)大(da)多(duo)數(shu)無(wu)線(xian)協(xie)議(yi)都(dou)采(cai)用(yong)網(wang)狀(zhuang)網(wang)絡(luo)。

 

圖3：網狀網絡擴展網絡並提供路由冗餘

 

多傳感器平台交付更多

 

suizhejishudejinbu，jiangduogechuanganqijichengdaoyigepingtaizhongdekexingxingyufazengchang

，congerweilianjiezichanchuangzaogengdadejiazhi，youqishizaizhuyaojiazhiyouqizhuyaogongnengdingyideqingkuangxia。yidengjuweili

，qizhuyaogongnengshizhaoming，dantongshitayeshikeyongyubuzhuodaliangshujudelixiangchuanganqijiedian。

 

將(jiang)多(duo)個(ge)傳(chuan)感(gan)器(qi)集(ji)成(cheng)至(zhi)一(yi)個(ge)設(she)備(bei)中(zhong)，其(qi)價(jia)值(zhi)將(jiang)會(hui)實(shi)現(xian)大(da)幅(fu)提(ti)升(sheng)。看(kan)似(si)普(pu)通(tong)的(de)燈(deng)具(ju)卻(que)可(ke)成(cheng)為(wei)智(zhi)能(neng)樓(lou)宇(yu)基(ji)礎(chu)設(she)施(shi)的(de)關(guan)鍵(jian)部(bu)分(fen)。傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)小(xiao)尺(chi)寸(cun)和(he)超(chao)低(di)功(gong)耗(hao)特(te)性(xing)，使(shi)小(xiao)外(wai)形(xing)的(de)PCB可輕鬆容納多個傳感器，以監測占用、溫度、濕度、空氣質量等。使用超低功耗通信器件如RSL10 藍牙低功耗無線電
，該多傳感器平台可由單個紐扣電池供電運行數年（圖4）。

 

圖4：多傳感器平台由RSL10係統級封裝（RSL10 SIP）賦能的示例

 

此外，現在甚至可以完全省去電池，並利用從環境中采集的能量為多傳感器互聯平台供電（圖5）。

 

圖5：能量采集技術現可為智能傳感器和執行器提供主要能源

 

因yin此ci，智zhi能neng傳chuan感gan器qi幾ji乎hu可ke以yi放fang置zhi在zai樓lou宇yu中zhong的de任ren何he位wei置zhi。例li如ru，相xiang對dui小xiao巧qiao且qie不bu引yin人ren注zhu目mu的de太tai陽yang能neng電dian池chi可ke用yong於yu從cong人ren工gong照zhao明ming中zhong采cai集ji足zu夠gou的de能neng量liang來lai為wei多duo傳chuan感gan器qi平ping台tai供gong電dian
，並bing將jiang數shu據ju定ding期qi發fa送song回hui網wang關guan。

 

總結

 

gaonengxiaojiangshizhinenglouyuchixufazhandejichu。yaoshixiangaonengxiaodemubiao，jiuyaoshilouyugengjienengyishixiangengdidenenghao

，bingtigongcaiyongxianjinjishudedigonghaofangan。

 

在zai整zheng個ge技ji術shu堆dui棧zhan中zhong，從cong使shi用yong傳chuan感gan器qi到dao雲yun服fu務wu訪fang問wen，節jie能neng將jiang是shi關guan鍵jian。隨sui著zhe傳chuan感gan器qi部bu署shu數shu量liang的de增zeng加jia
，對dui樓lou宇yu公gong用yong設she施shi應ying用yong進jin行xing控kong製zhi的de粒li度du也ye隨sui之zhi提ti升sheng，從cong而er可ke促cu進jin高gao能neng效xiao的de循xun環huan。但dan這zhe在zai很hen大da程cheng度du上shang取qu決jue於yu傳chuan感gan器qi、處理器和聯接技術的能效。隨著數量的增加，不依賴能源使用能量采集技術以實現自供電，未來可能成為必要技術。

 

安森美半導體正開拓超低功耗傳感和聯接技術
，如高度集成的藍牙5方案RSL10。輔以智能音頻處理和成像係統，安森美半導體始終致力於提供更高能效和更智能的方案。

 

 

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