低功耗以太網PHY對于樓宇自動化的深遠影響

2020-12-23 09:59:46

以太網(電氣和電子工程師協會)在建筑自動化中的使用越來越多，使智能建筑能夠使用增強的傳感器和控制網絡來管理環境系統(如照明和暖通)、訪問控制、安全系統、安全系統，甚至預防性維護監控。新建筑通常使用帶有專用5類增強型(5e類)電纜、以太網交換機和路由器的建筑自動化網絡。甚至現有的建筑空間也在進行改造，以適應網絡化的傳感器和控制設備。

修改具有挑戰性，原因有二：

應為最初未配備電源的部件提供電源。

安裝空間有限，因為大多數改造后的建筑最初不是為了在墻壁、天花板和地板上安裝傳感器和控制器而設計的。

雖然許多商業和工業建筑最初是為了適應內部空間的輕松重新配置而設計的，但支持輕松配電和提供小型傳感器和控制器的技術使得使用基于以太網的自動化來改造這些建筑變得更加可行。

在樓宇自動化中部署以太網

以太網在樓宇自動化中的使用越來越多，原因如下。

首先，作為一種成熟的網絡技術，它提供了一個完善的軟硬件生態系統，使工程師能夠快速開發即插即用的解決方案。它基于開放系統互連模型，因此它使用基于標準的數據通信來支持聚合、傳輸、交換、處理和存儲。

其次，以太網可以集成不同廠商的產品，避免使用專有接口。

第三，以太網比大多數現有的點對點或面向總線的通信協議提供更快的數據速度。這歸因于三個原因：

許多傳感器以低數據速率運行，因此可以由單個控制器實體提供服務。該實體將其較慢的數據流聚合到網絡上轉儲的單個高速數據流中，從而減少了將數據帶到集中管理和運營中心所需的物理連接數。

更快的數據速度意味著對傳感器端檢測到的事件做出更快的響應。這對安全相關系統(火災、煙霧、二氧化碳、氣體檢測等)至關重要。)，安全和訪問控制。

更高的數據速率擴大了某些類型傳感器的部署，最顯著的是監控攝像頭。IP網絡攝像機(IPNCs)取代了基于模擬的閉路電視攝像機技術。這項技術使用一個模擬圖像傳感器和一個依賴于專用同軸電纜的模擬傳輸系統。IPNC公司生產完全數字化的視頻流，并有一個內置的網絡協議引擎，允許5e類電纜連接到100BASE-TX網絡。

集成電源和網絡

另一個使IPNC能夠得到更廣泛應用的因素是對IEEE 802.3標準的擴展，包括以太網供電(PoE)。IEEE 802.3at-2009和IEEE 802.3bt引入了支持通過Cat5e傳輸電力的標準。如標準中所述，選項A使用有效的數據對來傳輸功率，而選項B使用備用雙絞線來分離數據和功率。

IPNC大部分地區目前使用100BASE-TX。它使用兩對5e類雙絞線，備用雙絞線用于供電。該標準定義了位于電纜兩端的兩個實體。電源設備(PSE)負責向電纜另一端的電力接收設備傳輸電力。該標準定義了四種不同類型的使用場景，對應于四個級別的最大電力傳輸容量。表1總結了這些類型。