ST看好KNX有線與無線組合在智能家居中的機會

1   看好KNX-無線方案

鑒于COVID-19新冠肺炎的影響，我們生活方式的一些改變很可能在未來會繼續下去。意法半導體(ST)看到有線和無線連接的應用將在未來的智能家居中扮演重要角色。為此，ST自動化技術中心 (the Automation Competence Center) 團隊開發了使用KNX-TP、KNX-RF、BLE和LoRaWAN相關解決方案并配合ST廣泛的產品組合，來滿足發展趨勢的需求。

我們開發了屢獲殊榮的ST KNX-BLE解決方案平臺 ( https://awards.bisinfotech.com/winners-beta-awards-2020/)，該平臺結合了KNX有線標準和藍牙無線標準，以及手機端操作的智能應用程序。同時，該方案還包括可擴展的源代碼，以覆蓋和適應不同的智能家居系統。另外，為了進一步擴展有線和無線解決方案，我們正在與我們的軟件協議棧開發合作伙伴基于STM32生態系統開發其他連接解決方案，如KNX-LoRaWAN連接到云端服務器。該解決方案來自ST簡單易用的評估測試板和ST模塊制造商合作伙伴提供的功能多樣化的演示板。

有線和無線連接解決方案還可以擴展到安全和安防相關的智能家居監控系統，這些系統可以監測居民們的體溫，而不用擔心隱私或標簽問題。智能家居消毒系統也可以成為食品清潔或送貨上門的常用設備，甚至還可以自動提示佩戴口罩和使用消毒劑。

同時，為了最大限度地減少人與智能家居相關設備的表面接觸，靠近喚醒、語音控制、刷卡進出、人臉識別等應用也有可能迅速發展并進入家家戶戶。比如，非接觸式智能門鎖、靠近喚醒消毒設備、基于人臉識別的智能面板、語音控制智能燈等，相關應用是各式各樣的。ST自動化技術中心也將致力于通過參考設計方案支持客戶各種新奇實用的產品開發。

2   技術難點分析

為了支持有線和無線連接，ST提供了BlueNRG-2和STM32WB/WL等SoC產品，以及STKNX和傳感器等方案。

毋庸置疑，傳感器+MCU+與通用且低成本協議的無縫連接將成為未來智能家居應用的主要驅動力。

在傳感器方面，用于激光測距的TOF（Time of Flight）技術在許多應用中被采用。此外，利用嵌入式紅外技術測量絕對溫度的TMOS傳感器可用于智能家居中的人員存在/運動檢測和設備節能控制。TMOS的檢測范圍從厘米到米，可通過蔭罩孔徑獲取較寬的檢測范圍，且不需要外部光學器件，成本相對便宜。

對于智能家居應用來說，開發者面臨的主要困難是多種工具的標準化，也就是說多個設備沒有遵循類似的協議和標準。

智能家居市場的落地和發展需要統一的標準模型和強大的可擴展性和迭代性。 而在這一點上，為了實現無縫連接，市場需要一套通用且兼容的總線來覆蓋所有的智能家居設備。目前，有線和無線通訊協議的組合是最好的通信方式。KNX-TP、KNX-RF、BLE SIG Mesh和LoRaWAN可以為智能家居通訊提供良好的兼容性和互操作性協議。

3   ST的產品解決方案

ST擁有廣泛的產品組合，包括STM32 MCU, SoC BlueNRG, 全系列MEMS及傳感器，包含TOF FlightSense測距傳感器，TMOS 和執行器輸出控制技術，以及KNX、BLE、LoRa和NFC等廣泛的有線和無線連接技術，和安全微控制器(MCU)系列。ST技術中心致力于根據市場客戶應用需求提供應用為主的系統級解決方案，另外，ST還持續投入研發新技術，例如用于超高效電源應用和5G通信需求的氮化鎵(GaN)器件等。

憑借廣泛的產品系列，ST可以為客戶提供一整套系統級解決方案，幫助客戶更輕松更快速地開發最終產品，特別是針對各種通信協議。

例如，KNX作為智能家居和樓宇的通用總線，一個系統即可控制所有設備，且其兼容性和互操作性好，可以讓KNX產品品牌選擇更靈活。KNX為分布式總線具有良好的穩定性和可擴展性，技術迭代性強，支持向后兼容。從系統安全角度考慮，KNX采用AES128最高等級加密算法，保證系統的安全性。同時，KNX技術具有高度的迭代性，面向未來且向后兼容，KNX還兼容多種生態系統，可與KNX-IoT，KNX-RF及傳統IT等系統結合使用。