onsemi bringt branchenweit „erste“ Lösungen für PoE und KNX auf den Markt

Mit fortschreitender Technologie versuchen neue Standards und Protokolle, die Gebäudeautomationsbranche zu revolutionieren. Heutzutage werden viele Sensoren und Aktoren in ein typisches Smart Home integriert. Dieser technologische Fortschritt erfordert von den Entwicklern von Heimautomatisierungssystemen die Einführung einer effizienten Methode zum Aufbau elektrischer Verbindungen, die robuste elektronische Komponenten integriert.

Traditionell wird ein zentralisiertes Sternnetzwerk verwendet, um alle Steckdosenkreise, einschließlich Steckdosen und Wandsteckdosen, mit einer zentralen Verteilertafel zu verbinden, wo Relais und speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) das Ein- und Ausschalten der Verbindungspunkte verwalten. Dieses elektrische Netzwerksystem ist bei großen Gebäudeanschlüssen tendenziell problematisch, da es ein komplexes Verteilersystem mit sperrigen Drähten und Kabeln erfordert.

Vor diesem Hintergrund werden neue Standards und Protokolle geschaffen, um den Anforderungen leistungsstarker Gebäudeautomationssysteme, insbesondere für große Gebäude, besser gerecht zu werden.

Standards wie das KNX-Bussystem versprechen eine Lösung der Herausforderungen, die mit der Verkabelung und Verkabelung eines intelligenten Gebäudes verbunden sind. Ein weiterer nützlicher Standard ist Power over Ethernet (PoE), der die Übertragung von Strom und Daten in denselben Leitungen ermöglicht. Dieses Protokoll kann viele Vorteile mit sich bringen, da aufwändige Verkabelungsarbeiten in der Gebäudeautomationsbranche entfallen.

Onsemi nutzt diese Standards, um neue Lösungen auf den Markt zu bringen, um den wachsenden Anforderungen intelligenter und intelligenter Gebäude in der modernen Welt gerecht zu werden.

In diesem Artikel werden wir uns mit diesen neuen Produkten befassen und sehen, wie sie die KNX- und PoE-Standards integriert haben.

Bevor wir uns mit der neuesten Ankündigung von onsemi befassen, werfen wir einen kurzen Blick auf KNX und PoE.

Der früher als Europäischer Installationsbus (EIB) bekannte KNX-Standard beinhaltet ein Bussystem, bei dem alle Steckdosenanschlüsse, Sensoren und Aktoren an ein gemeinsames Kabel, das sogenannte Busnetzwerk, angeschlossen sind. Das Busnetzwerk ist ein dezentrales System, in dem Geräte mit jedem anderen Gerät Daten austauschen können, ohne einen zentralen Hub oder Verteiler zu durchlaufen. Durch diese Funktion können alle Geräte effizient miteinander kommunizieren.

Geräte, die in dieser Norm miteinander kommunizieren, werden in drei Kategorien eingeteilt:

Sensoren wandeln die Informationen aus der realen Welt in Datenpakete um, die über das Busnetzwerk an einen Aktor übertragen werden. Zu den Systemgeräten gehören Netzteil, Programmierschnittstelle usw.

Ein KNX-System regelt den Zugriff eines Geräts auf das Busnetzwerk. Dabei handelt es sich bei den übermittelten Daten möglicherweise nicht um direkte Ein- und Ausschaltleuchten, sondern lediglich um Adressinformationen. Die Adressinformationen könnten beispielsweise von einem Lichtschaltersensor stammen, um ein Relais zum Einschalten der Glühbirnen in einem Raum zu steuern.

Das KNX-System ist in verschiedenen Teilen der Welt standardisiert, darunter Europa und die USA. In Europa ist KNX nach EN ISO 22510 zertifiziert.

Andererseits ermöglicht der PoE-Standard die Übertragung von Strom und IT-Netzwerkdaten über dieselben Leitungen. Dieser Standard stellt Datenverbindung und Strom für PoE-Geräte über ein einziges Kabel bereit. Geräte in dieser Norm werden in zwei Kategorien eingeteilt: Power Sourcing Equipment (PSE) und Powered Devices (PD).

Dieser Standard findet sich in Anwendungen wie drahtlosen Zugangspunkten, VoIP-Telefonen und IP-Kameras wieder. In einem Gebäudeautomationssystem nutzen Designer diesen Standard jedoch, um Stromversorgungssysteme mit drahtlosen Kommunikationsgeräten zu integrieren.

Darüber hinaus unterstützt PoE das Internet der Dinge (IoT) und ermöglicht ein robustes intelligentes Gebäudesystem, in dem Geräte mit dem Internet verbunden und über die in der Cloud gespeicherten Daten gesteuert werden können.

Vor Kurzem hat onsemi, das auf die Entwicklung von Zugangs- und Bedienfeldern in der Gebäudeautomation abzielt, zwei neue Produkte vorgestellt, NCN5140S und NCL31010, die den KNX-Standard bzw. das PoE-Protokoll integrieren.

Laut NCN5140S-Datenblatt ist dieses Gerät das erste System-in-Package (SiP), das alle kritischen und zertifizierbaren Elemente eines KNX-Geräts integriert, wie z. B. einen digitalen KNX-Transceiver, einen 32-Bit-Arm Cortex M0+ und Systemstromversorgung DC /DC-Wandler.

Das Gerät soll eine schnellere Entwicklung von KNX-Switch-Anwendungen ermöglichen und ist vollständig von der KNX Association zertifiziert. Es wird außerdem behauptet, dass es Designern die Entwicklung von Hardware und Software erleichtert. Darüber hinaus unterstützt das Produkt KNX-Schalteranwendungen mit taktilen oder kapazitiven Touch-Tasten. So könnten beispielsweise bis zu acht Tasten mit RGB-LED-Beleuchtung für jede einzelne Taste angesteuert werden.

Bei diesem SiP hat onsemi auch den PoE-Standard genutzt, um den NCL31010 herzustellen. Laut Datenblatt verfügt dieses Gerät über einen IEEE 802.3bt PoE-PD-Schnittstellencontroller, einen Dual-Abwärtswandler und einen Abwärtswandler-LED-Antrieb. Darüber hinaus gibt Onsemi an, dass der NCL31010 bis zu 90 W Leistung für Hochleistungsanwendungen liefern könnte.

Das Produkt integriert alle Systemfunktionen wie Erkennung, Klassifizierung und Strombegrenzung während der Einschaltstromphase, die in einem typischen PoE-System erwartet wird.

Laut Hersteller prüft die PSE, ob eine gültige oder eine ungültige Erkennungssignatur vorliegt. Diese Funktion wird in der Erkennungsphase durchgeführt, damit das PSE zwischen Geräten, die PoE unterstützen und Strom anfordern, und Geräten, die PoE nicht unterstützen oder keinen Strom anfordern, unterscheiden kann.

Das PoE-Produkt findet dank seiner Unterstützung einer hohen Modulationsbandbreite von bis zu 50 kHz Anwendung in der Kommunikation mit sichtbarem Licht. Da 90 W geliefert werden, findet es Anwendung in der vernetzten LED-Beleuchtung.

Alles in allem zielen diese Lösungen von onsemi darauf ab, die Gestaltung der Integration von Smart-Home-Technologie zu vereinfachen. Es wird interessant sein zu sehen, was in Zukunft noch alles passieren wird.