【導讀】隨sui著zhe科ke技ji不bu斷duan進jin步bu和he人ren們men對dui更geng高gao生sheng活huo質zhi量liang的de追zhui求qiu，智zhi能neng樓lou宇yu成cheng為wei了le未wei來lai建jian築zhu發fa展zhan的de重zhong要yao方fang向xiang。智zhi能neng樓lou宇yu的de出chu現xian主zhu要yao是shi為wei了le對dui樓lou宇yu環huan境jing進jin行xing智zhi能neng控kong製zhi和he優you化hua，應ying用yong現xian代dai傳chuan感gan器qi
、網絡通信
、自動控製
、安全防範、音頻視頻等先進技術
，將樓宇結構、設備、服務等優化組合形成有機整體
，實現節能、安全
、舒適以及可持續發展的建築環境，進一步促進智慧城市的建設。

隨sui著zhe科ke技ji不bu斷duan進jin步bu和he人ren們men對dui更geng高gao生sheng活huo質zhi量liang的de追zhui求qiu，智zhi能neng樓lou宇yu成cheng為wei了le未wei來lai建jian築zhu發fa展zhan的de重zhong要yao方fang向xiang。智zhi能neng樓lou宇yu的de出chu現xian主zhu要yao是shi為wei了le對dui樓lou宇yu環huan境jing進jin行xing智zhi能neng控kong製zhi和he優you化hua，應ying用yong現xian代dai傳chuan感gan器qi、網絡通信、自動控製

、安全防範、音頻視頻等先進技術，將樓宇結構
、設備
、服務等優化組合形成有機整體，實現節能、安全、舒適以及可持續發展的建築環境
，進一步促進智慧城市的建設。

與此同時

，城市化和氣候變化等全球性挑戰也加速了對智能樓宇的需求。通過在安全
、可擴展、互聯的係統中使用多個數據源，可以實時執行有效的決策，從而實現更節能、更高效的環境。高精度數據使樓宇和用戶之間能夠實時驅動和交互
，創造一個安全高效的空間
，可應用於商業

、住宅甚至工業等諸多領域。

圖一: 樓宇控製係統

樓宇自動化係統在支持可擴展的情況下
，可較大限度提高舒適性
、安全性和能效。從HVAC到dao照zhao明ming
，要yao充chong分fen提ti高gao工gong作zuo性xing能neng，就jiu需xu要yao一yi個ge能neng提ti供gong精jing準zhun數shu據ju和he連lian接jie的de複fu雜za且qie可ke靠kao網wang絡luo。隨sui著zhe樓lou宇yu控kong製zhi係xi統tong逐zhu漸jian本ben地di化hua，可ke以yi節jie省sheng時shi間jian和he成cheng本ben的de平ping台tai解jie決jue方fang案an應ying運yun而er生sheng，其qi具ju備bei的de低di功gong耗hao和he靈ling活huo性xing讓rang樓lou宇yu更geng易yi於yu重zhong新xin配pei置zhi，可ke滿man足zu不bu斷duan變bian化hua的de需xu求qiu。

ADI的樓宇自動化係統技術能夠應對互聯設備數量激增的挑戰

，為實現智能樓宇提供支持。這些更小巧、可擴展的低功耗解決方案支持使用樓宇控製平台方法，在本地或更高層麵上監測
、控製和重新配置
，不僅適合現有的樓宇網絡拓撲和標準
，還支持更先進的新技術。

如圖二所示，樓宇自動化係統分為四層。從上往下第一層是管理層（Management Layer），服務器的設備、上層的管理技術都是在裏體現，這一層可以通過電腦上的服務器查詢到每個子係統當前的工作狀態。

第二層是網絡分發層/集成層（Integration Layer）
，這一層就會麵對每個控製設備，集成層的子係統可能都管理著一個小係統
，比如照明的係統
、溫度的係統、暖通的係統等等

，這樣既有助於分門別類的管理，也可以拓展出更複雜的係統。

接下來就是控製器層（Controller Layer）
，zheyicengyijingshenrudaoshangmiansuoshuodefensankongzhi，fenbushiguanlizuihexindeshebeijiuzaizheli。keyijiangqilijiechengyigexianchangdedanao
，tongguozhegexianchangdedanaokeyixunsujuece。birufaxianwenduguogaozhihou，tongguoneizhidePID算法來驅動風扇更快的工作，從而將溫度調低，因此樓宇控製器有大量的模擬傳感器I/O。

最下麵一層就是傳感器層（Field sensor Layer）。這zhe一yi層ceng會hui接jie大da量liang傳chuan感gan器qi來lai感gan知zhi到dao現xian場chang或huo整zheng個ge樓lou宇yu的de狀zhuang態tai，是shi獲huo取qu信xin息xi的de關guan鍵jian，因yin此ci是shi非fei常chang重zhong要yao的de。其qi實shi，嚴yan格ge來lai說shuo還hai有you最zui後hou一yi個ge設she備bei層ceng，包bao含han了le壓ya縮suo機ji等deng設she備bei，這zhe層ceng有you時shi也ye同tong樣yang會hui接jie在zai控kong製zhi器qi層ceng
，總zong而er言yan之zhi就jiu是shi現xian場chang的de設she備bei。

圖二：樓宇自動化係統

現代化的樓宇自控係統將電梯、水泵、風機
、空調、暖通、照明等設備連接在一起，實現在線監控。通過設置相應傳感器，行程開關自動控製溫度
、濕度、照明等參數。樓宇控製器（Direct Digital Controller）作為樓宇自動化的核心設備
，承擔著接收上位機係統設置，接收現場傳感器實時數據，輸出控製動作，從而實現真正的閉環控製係統。

樓宇控製器也叫數字控製器，其核心任務就是對外部的模擬量、數字量的輸入/輸出進行感應，因為內置了很多樓宇自動化所需要的PID控製單元，以此來控製整個係統。ADI在樓宇控製係統中有很多的產品，大致可分為Software lO、10Base-T1L
、RS-485以及SPoE等幾大類
，下麵會有相應的產品介紹。

ADI產品介紹

開入/開出，模擬輸入/輸出是樓宇控製器設備的關鍵信號輸入輸出及動作接口，傳統的控製係統采用一組複雜的通道模塊、模擬和數字信號轉換器以及與操作麵的機器、儀器和傳感器進行通信的單獨有線輸入/輸出，需要進行成本高昂且工作強度大的手動配置。

ADI推出用於樓宇控製和過程自動化的I/O芯xin片pian極ji大da地di降jiang低di了le設she計ji難nan度du，采cai用yong通tong用yong接jie口kou應ying對dui不bu同tong的de需xu求qiu，大da大da簡jian化hua硬ying件jian設she計ji複fu雜za度du同tong時shi
，為wei製zhi造zao商shang和he工gong業ye運yun營ying商shang的de現xian場chang靈ling活huo配pei置zhi通tong道dao功gong能neng提ti供gong了le可ke能neng。

與ADI合作了三十多年的技術型授權代理商Excelpoint世健
，多年來基於ADIdechanpinhejiejuefanganzuhe

，dazaoleduogetiejinkehuyingyongxuqiudejiejuefanganbinghuodeleshichangderenke。zhenduifashelianludeliangzhongfangshi，shijianjiehedangqianshichangzhongdiantuijianAD74412R/AD74413R。

圖三：AD74412R/AD74413R框圖

這兩款產品都具有可重構的模塊通道，可快速
、qingsongdishixianyuanchengkelinghuokongzhixitongdesheji
，tongshiwuxujinxingdaguimodezhongxinbuxian。zhejiujidaditigaolezhizaoshanghegongyeyunyingshangshixiansuduhelinghuoxing
，bingshiqinenggouzaibudaliangzengjiachengbenhetingjishijiandeqingkuangxiajinxinggenggai。

AD74412R和AD74413R是適用於樓宇和過程控製應用的四通道軟件可配置輸入/輸出解決方案
，包含用於模擬輸出
、模擬輸入

、數字輸入和電阻溫度檢測器（RTD）測量的功能，這些功能通過串行外設接口（SPI）集成在一個單芯片解決方案中。該套件采用一個16位Σ-∆模數轉換器（ADC）和四個可配置的13位數模轉換器（DAC），可提供四個可配置輸入/輸出通道和一套診斷功能。AD74412R/AD74413R均包含一個高精度2.5 V的內部基準電壓源用於驅動DAC和ADC，可提供多種輸入/輸出模式。

ADI創新連接技術：10Base-T1L

新樓宇中配備了一些先進技術，可遠程控製HVAC係統、檢測空間占用情況、自動控製照明並監控環境條件，從而使這些樓宇更具可持續性，同時也可提升樓宇用戶的安全性與舒適度。ADI開發的先進測量、連接和處理技術，旨在提高新樓宇和現有樓宇的可持續性
，助力樓宇健康發展

，支持樓宇改造以重複使用雙絞線基礎設施，並通過10BASE-T1L以太網連接現代係統。

10Base-T1L和(he)傳(chuan)統(tong)以(yi)太(tai)網(wang)最(zui)核(he)心(xin)的(de)區(qu)別(bie)就(jiu)是(shi)雙(shuang)線(xian)製(zhi)。常(chang)規(gui)的(de)以(yi)太(tai)網(wang)都(dou)是(shi)三(san)線(xian)製(zhi)甚(shen)至(zhi)更(geng)多(duo)
，線(xian)減(jian)少(shao)就(jiu)能(neng)大(da)幅(fu)降(jiang)低(di)整(zheng)個(ge)安(an)裝(zhuang)要(yao)求(qiu)，因(yin)為(wei)傳(chuan)統(tong)的(de)以(yi)太(tai)網(wang)必(bi)須(xu)要(yao)專(zhuan)用(yong)的(de)網(wang)線(xian)，而(er)10Base-T1L隻要普通的雙絞線就能工作
，這就解決了現場布置和安裝的挑戰，相當於用普通雙腳線也可以獲得10兆以太網的速度。

圖四是樓宇自動化整個通信鏈路過程大概的一個拓撲的結構，數據流量從上到下越來越小，但內容卻越來越多。上麵非常集中、流量較大，下麵比較零散
、流(liu)量(liang)相(xiang)對(dui)偏(pian)少(shao)，中(zhong)間(jian)的(de)樓(lou)宇(yu)控(kong)製(zhi)器(qi)是(shi)呈(cheng)上(shang)啟(qi)下(xia)的(de)重(zhong)要(yao)作(zuo)用(yong)
，將(jiang)現(xian)場(chang)采(cai)集(ji)到(dao)的(de)這(zhe)些(xie)數(shu)字(zi)量(liang)信(xin)號(hao)轉(zhuan)換(huan)成(cheng)數(shu)字(zi)信(xin)號(hao)
，最(zui)後(hou)送(song)到(dao)服(fu)務(wu)器(qi)
，這(zhe)裏(li)麵(mian)就(jiu)會(hui)存(cun)在(zai)大(da)量(liang)通(tong)信(xin)需(xu)求(qiu)。

圖四：樓宇自動化通信鏈路過程拓撲結構簡圖

RS-485依yi舊jiu是shi目mu前qian樓lou宇yu自zi動dong化hua裏li麵mian比bi較jiao主zhu流liu的de一yi個ge方fang式shi，在zai過guo去qu的de幾ji十shi年nian廣guang泛fan應ying用yong於yu工gong業ye或huo民min用yong的de幾ji乎hu每mei一yi個ge領ling域yu。它ta最zui大da的de特te點dian就jiu是shi雙shuang線xian製zhi，使shi用yong非fei常chang方fang便bian
，而er且qie這zhe種zhong菊ju花hua鏈lian（Daisy chain）的形式非常容易安裝和配置，通信的速率、距離分別可達38.4kbps、1.2Km。

盡管RS-485在zai樓lou宇yu自zi動dong化hua裏li麵mian應ying用yong比bi較jiao廣guang泛fan，但dan是shi技ji術shu也ye是shi需xu要yao革ge新xin的de。在zai過guo去qu長chang期qi的de市shi場chang應ying用yong過guo程cheng中zhong也ye出chu現xian了le一yi些xie問wen題ti，比bi如ru這zhe種zhong架jia構gou的de調tiao試shi難nan度du比bi較jiao大da
，單dan個ge設she備bei節jie點dian故gu障zhang就jiu會hui影ying響xiang整zheng個ge總zong線xian，隻zhi能neng逐zhu個ge退tui下xia來lai排pai查zha後hou再zai裝zhuang上shang去qu
，而er實shi際ji中zhong智zhi能neng樓lou宇yu的de施shi工gong麵mian積ji是shi非fei常chang大da的de
，無wu論lun是shi一yi個ge機ji場chang
、體育館還是商業建築，這都意味著巨大的工作量。

典型的智能樓宇有控製器和各節點組成樓宇自動化係統
，要想輕鬆連接到所有這些設備並不容易。Excelpoint世健推薦ADI公司的一款兼容IEEE 802.3cg和10BASE-T1L標準的經典交換機產品——ADIN2111


，可以將以太網引入點對點、環形等線路網絡配置中的控製器和邊緣節點，減輕了控製器的負擔，讓升級更容易。

ADIN2111是一款低功耗、低複雜度
、雙以太網端口交換機。它集成了10BASE-T1L PHY和一個串行外設接口（SPI）端口，使用低功率受限節點，麵向工業以太網應用且符合IEEE® 802.3cg-2019™以太網標準，適用於長距離10 Mbps單對以太網（SPE）。

圖四：樓宇自動化通信鏈路過程拓撲結構簡圖

RS-485依yi舊jiu是shi目mu前qian樓lou宇yu自zi動dong化hua裏li麵mian比bi較jiao主zhu流liu的de一yi個ge方fang式shi

，在zai過guo去qu的de幾ji十shi年nian廣guang泛fan應ying用yong於yu工gong業ye或huo民min用yong的de幾ji乎hu每mei一yi個ge領ling域yu。它ta最zui大da的de特te點dian就jiu是shi雙shuang線xian製zhi，使shi用yong非fei常chang方fang便bian，而er且qie這zhe種zhong菊ju花hua鏈lian（Daisy chain）的形式非常容易安裝和配置，通信的速率、距離分別可達38.4kbps、1.2Km。

盡管RS-485在zai樓lou宇yu自zi動dong化hua裏li麵mian應ying用yong比bi較jiao廣guang泛fan



，但dan是shi技ji術shu也ye是shi需xu要yao革ge新xin的de。在zai過guo去qu長chang期qi的de市shi場chang應ying用yong過guo程cheng中zhong也ye出chu現xian了le一yi些xie問wen題ti，比bi如ru這zhe種zhong架jia構gou的de調tiao試shi難nan度du比bi較jiao大da，單dan個ge設she備bei節jie點dian故gu障zhang就jiu會hui影ying響xiang整zheng個ge總zong線xian
，隻zhi能neng逐zhu個ge退tui下xia來lai排pai查zha後hou再zai裝zhuang上shang去qu，而er實shi際ji中zhong智zhi能neng樓lou宇yu的de施shi工gong麵mian積ji是shi非fei常chang大da的de，無wu論lun是shi一yi個ge機ji場chang
、體育館還是商業建築，這都意味著巨大的工作量。

典型的智能樓宇有控製器和各節點組成樓宇自動化係統，要想輕鬆連接到所有這些設備並不容易。Excelpoint世健推薦ADI公司的一款兼容IEEE 802.3cg和10BASE-T1L標準的經典交換機產品——ADIN2111，可以將以太網引入點對點、環形等線路網絡配置中的控製器和邊緣節點
，減輕了控製器的負擔，讓升級更容易。

ADIN2111是一款低功耗、低複雜度、雙以太網端口交換機。它集成了10BASE-T1L PHY和一個串行外設接口（SPI）端口
，使用低功率受限節點，麵向工業以太網應用且符合IEEE® 802.3cg-2019™以太網標準
，適用於長距離10 Mbps單對以太網（SPE）。

圖六：LTC9111框圖

基於SCCP的分類可確保供電設備（PSE）僅在連接有效的PD時提供全工作電壓。LTC9111在分類時利用微功耗操作，最大限度降低存儲電容器的要求，可驅動兩個外部N通道MOSFET開關，外部N通道MOSFET開關在分類和出現浪湧時從連接器隔離輸出電容。

當PD輸入電壓超過所配置類的ON電壓閾值時或經過強製延遲後，電壓監控器可啟用外部MOSFET。在控製的GATE引腳斜升後，EN輸出會發生斷言
，輸入電壓降至所配置類的關閉電壓閾值以下時也會禁用MOSFET。LTC9111利用1.6V的低啟動電壓為極性校正驅動一對外部低端N通道MOSFET，可減少功率損耗。

【總結】

綜上所述，Excelpoint世健認為，ADI公司的創新技術和係統專業知識正在幫助塑造智能樓宇行業的未來
，其產品和解決方案能為智能樓宇控製係統提供可配置

、簡易化以及高性能發展趨勢的同時，也為市場未來的技術創新提供了基礎，能幫助市場更好地迎接各類挑戰。

（來源：世健）

免責聲明：本文為轉載文章
，轉載此文目的在於傳遞更多信息，版權歸原作者所有。本文所用視頻
、圖片
、文字如涉及作品版權問題
，請聯係小編進行處理。

推薦閱讀：

機電執行器需要智能集成驅動器解決方案以增強邊緣智能

低 IQ 技術可實現更高效的電源管理

為刻蝕終點探測進行原位測量

數字隔離技術在邊緣端建立智能時代的物理安全屏障

上海首家第三方整車OTA測試實驗室攜手MVG 填補智能網聯汽車測試領域空白