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在開發(fā)智能樓宇基礎(chǔ)設(shè)施的通信網(wǎng)絡(luò)時(shí)，需要著重考慮范圍、功率和延遲這三大因素，而各因素的權(quán)重則取決于實(shí)際應(yīng)用。例如，進(jìn)入黑暗的房間和亮燈之間的任何等待時(shí)長(zhǎng)的差別對(duì)于居住者來說都是非常明顯的。在這個(gè)場(chǎng)景中，低延遲就很重要。

 

通常，本地處理將比僅依靠云處理資源做出本地決策提供更低的延遲。若某個(gè)傳感器可自行確定何時(shí)有人進(jìn)入房間，并增加照明度，那么它可在整體提升用戶體驗(yàn)。

 

圖2：開發(fā)智能樓宇通信基礎(chǔ)設(shè)施時(shí)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(shù)的選擇。實(shí)施簡(jiǎn)單而強(qiáng)固的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)（圖3），可以構(gòu)建包括燈具、風(fēng)扇等聯(lián)網(wǎng)設(shè)備組成的小型網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)不僅提供范圍遠(yuǎn)超單個(gè)節(jié)點(diǎn)的擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)的方式，還將冗余性構(gòu)建到網(wǎng)絡(luò)中，從而允許通過聯(lián)接節(jié)點(diǎn)的任意組合在網(wǎng)絡(luò)中傳遞消息。這意味著，如果受到局部干擾，燈具無法作為路標(biāo)傳遞消息時(shí)，網(wǎng)絡(luò)則將自動(dòng)將其重新路由。因此，現(xiàn)在大多數(shù)無線協(xié)議都采用網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。

 

圖3：網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)并提供路由冗余

 

多傳感器平臺(tái)交付更多

 

隨著技術(shù)的進(jìn)步，將多個(gè)傳感器集成到一個(gè)平臺(tái)中的可行性愈發(fā)增長(zhǎng)，從而為聯(lián)接資產(chǎn)創(chuàng)造更大的價(jià)值，尤其是在主要價(jià)值由其主要功能定義的情況下。以燈具為例，其主要功能是照明，但同時(shí)它也是可用于捕捉大量數(shù)據(jù)的理想傳感器節(jié)點(diǎn)。

 

將多個(gè)傳感器集成至一個(gè)設(shè)備中，其價(jià)值將會(huì)實(shí)現(xiàn)大幅提升。看似普通的燈具卻可成為智能樓宇基礎(chǔ)設(shè)施的關(guān)鍵部分。傳感器的小尺寸和超低功耗特性，使小外形的PCB可輕松容納多個(gè)傳感器，以監(jiān)測(cè)占用、溫度、濕度、空氣質(zhì)量等。使用超低功耗通信器件如RSL10 藍(lán)牙低功耗無線電，該多傳感器平臺(tái)可由單個(gè)紐扣電池供電運(yùn)行數(shù)年（圖4）。

 

圖4：多傳感器平臺(tái)由RSL10系統(tǒng)級(jí)封裝（RSL10 SIP）賦能的示例

 

此外，現(xiàn)在甚至可以完全省去電池，并利用從環(huán)境中采集的能量為多傳感器互聯(lián)平臺(tái)供電（圖5）。

 

圖5：能量采集技術(shù)現(xiàn)可為智能傳感器和執(zhí)行器提供主要能源

 

因此，智能傳感器幾乎可以放置在樓宇中的任何位置。例如，相對(duì)小巧且不引人注目的太陽(yáng)能電池可用于從人工照明中采集足夠的能量來為多傳感器平臺(tái)供電，并將數(shù)據(jù)定期發(fā)送回網(wǎng)關(guān)。

 

總結(jié)

 

高能效將是智能樓宇持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。要實(shí)現(xiàn)高能效的目標(biāo)，就要使樓宇更節(jié)能以實(shí)現(xiàn)更低的能耗，并提供采用先進(jìn)技術(shù)的低功耗方案。

 

在整個(gè)技術(shù)堆棧中，從使用傳感器到云服務(wù)訪問，節(jié)能將是關(guān)鍵。隨著傳感器部署數(shù)量的增加，對(duì)樓宇公用設(shè)施應(yīng)用進(jìn)行控制的粒度也隨之提升，從而可促進(jìn)高能效的循環(huán)。但這在很大程度上取決于傳感器、處理器和聯(lián)接技術(shù)的能效。隨著數(shù)量的增加，不依賴能源使用能量采集技術(shù)以實(shí)現(xiàn)自供電，未來可能成為必要技術(shù)。

 

安森美半導(dǎo)體正開拓超低功耗傳感和聯(lián)接技術(shù)，如高度集成的藍(lán)牙5方案RSL10。輔以智能音頻處理和成像系統(tǒng)，安森美半導(dǎo)體始終致力于提供更高能效和更智能的方案。

 

 

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