随着技术的进步，新的标准和协议正试图彻底改变楼宇自动化行业。如今，许多传感器和执行器被整合到典型的智能家居中。这种技术的增加要求家庭自动化设计人员引入一种有效的方法来建立集成强大电子元件的电气连接。

传统上，采用集中式星形网络将所有插座电路（包括插座和墙壁插座）连接到集中式配电板，由继电器和可编程逻辑控制器 (PLC)管理连接点的打开和关闭。这种电网系统在大型建筑连接中往往会出现问题，因为它需要复杂的配电板系统以及笨重的电线和电缆。

考虑到这一点，我们创建了新的标准和协议，以更好地满足高性能楼宇自动化系统的需求，尤其是大型建筑。

KNX 总线系统等标准有望解决与智能建筑的布线和布线工程相关的挑战。另一个有用的标准是以太网供电 (PoE)，它可以在同一根电线中传输电力和数据。该协议可以为消除楼宇自动化行业中庞大的布线工作带来许多好处。

KNX 的 OSI 模型。图源：KNX

安森美半导体利用这些标准，将新的解决方案引入市场，以满足现代世界对智能和智能建筑不断增长的需求。

在本文中，我们将深入研究这些新产品，并了解它们如何集成 KNX 和 PoE 标准。

KNX 和 PoE 标准概述

在深入了解 onsemi 的最新公告之前，让我们简要回顾一下 KNX 和 PoE。

KNX 标准以前称为欧洲安装总线 (EIB)，包含一个总线系统，其中所有出口连接点、传感器和执行器都连接到称为总线网络的公共电缆。总线网络是一个分散的系统，其中设备可以与其他所有设备交换数据，而无需通过中央集线器或配电板。此功能允许所有设备有效地相互通信。

在本标准中相互通信的设备分为三类：

传感器将来自现实世界的信息转换为通过总线网络传输到执行器的数据包。系统设备包括电源、编程接口等。

KNX 系统调节设备对总线网络的访问。同时，传输的数据可能不是直接开关灯，而只是地址信息。例如，地址信息可以来自电灯开关传感器，以控制继电器打开房间中的灯泡。

KNX 系统已在世界各地（包括欧洲和美国）标准化。在欧洲，KNX 通过EN ISO 22510认证。

PoE 标准概述。图源：FS

另一方面，PoE 标准允许电力和 IT 网络数据在同一根电线中传输。该标准通过单根电缆为 PoE 设备提供数据连接和电力。本标准中的设备分为两类：供电设备 (PSE) 和受电设备 (PD)。

该标准适用于无线接入点、VOIP 电话和 IP 摄像机等应用。然而，在楼宇自动化系统中，设计人员采用此标准将电源系统与无线通信设备集成。

更重要的是，PoE 支持物联网 (IoT)，实现了强大的智能建筑系统，其中设备可以连接到互联网并由存储在云中的数据控制。

onsemi 认证的 KNX 和 PoE 智能家居解决方案

近日，onsemi针对楼宇自动化门禁和控制面板的开发，推出了两款新产品NCN5140S和NCL31010，分别采用KNX标准和PoE协议。

根据NCN5140S 数据表，该器件是第一款集成了 KNX 器件的所有关键和可认证元素的系统级封装 (SiP)，例如数字 KNX 收发器、32 位 Arm Cortex M0+ 和系统电源 DC /AC转换器。

该设备据称可以更快地开发 KNX 开关应用，并通过了 KNX 协会的全面认证。它还声称可以简化设计人员的硬件和软件开发。此外，该产品还支持带有触觉或电容式触摸按钮的 KNX 开关应用。例如，它可以为每个单独的按钮驱动多达 8 个带有 RGB LED 照明的按钮。

(资料图片)

包含使用 NCN5140S 的 KNX 开关的示例应用框图。图源：onsemi

在这个 SiP 中，onsemi 还利用 PoE 标准来制造 NCL31010。根据数据表，该器件具有一个 IEEE 802.3bt PoE-PD 接口控制器、一个双降压转换器和一个降压转换器 LED 驱动器。此外，onsemi 表示 NCL31010 可以为大功率应用提供高达 90 W 的功率。

该产品集成了典型 PoE 系统预期的浪涌阶段检测、分类和限流等所有功能系统。

根据制造商的说法，PSE 检查是否存在有效或无效的检测签名。此功能在检测阶段完成，以使 PSE 能够区分支持 PoE 请求电源的设备和不支持 PoE 或不请求电源的设备。

NCL31010 的框图。图源：onsemi

由于支持高达 50 kHz 的高调制带宽，PoE 产品可用于可见光通信。随着 90 W 的交付，它在连接的 LED 照明中得到应用。

总而言之，这些来自 onsemi 的解决方案旨在简化智能家居技术集成的设计。看看未来还有什么其他东西会很有趣。