作者：安森美產品市場經理Mike Sandyck

毋庸置疑，KNX ®被視為用于建筑物和家庭自動化的一個領先協議，KNX 協會認證的產品超過 8,000 種，有500 家成員公司，與覆蓋 190 個國家的近 100,000 個安裝合作伙伴結盟。事實上，KNX 是唯一真正開放且獨立于供應商的全球標準，部署設備約 4 億臺。

KNX 總線協議的標準化是通過多個國際和地區標準結合傳統協議來實現的，以提供一個獨立于媒介的開放式系統互連(OSI) 協議。KNX 可通過 RF 或 IP 進行無線部署，但傳輸節點電源和數據的簡單雙絞線因其低成本和簡單性而廣受歡迎。與電話布線的相似性有助于加強對 KNX 布線的熟悉度。

互操作性的需求

如果不同供應商的產品之間沒有互操作性，就不可能有 KNX 的廣泛性和安裝基礎。由 KNX 協會管理的一項廣泛認證計劃要求供應商證明產品符合要求，尤其是協議特性、支持的配置文件、網絡互連和可選功能。

雖然測試可能很繁瑣，但這不應該是個障礙--只需確保100%的互操作性即可。但如果一個供應商打算用自己的品牌轉售以前從協會成員那里購買的認證產品，那么，只要物理層(PHY)和軟件堆棧存在且未被修改，就不需要對這個 "衍生 "或 "OEM "產品進行進一步測試。這大大簡化了流程，避免涉及不必要的測試時間和成本，因為產品只需要附帶 KNX 產品修改聲明，而不用進行完整的合規測試。

模塊化的KNX方案

首款經過KNX 預認證的系統級封裝(SiP) NCN5140S，對在建筑物自動化應用中擴大 KNX 網絡的采用帶來顯著進步。設計 KNX 網絡的傳統方法是使用單獨的部件構建一個系統。NCN5140S SiP經過預認證，只需要高級定制，而不需要觸及任何底層固件、PHY或軟件棧。最終可開發定制的 KNX 系統，而不需要測試和驗證系統設計的每個變體。

安森美(onsemi)的NCN5140S含所有關鍵和可認證的元素，包括PHY 和媒體訪問控制器 (MAC)及KNX 網絡堆棧和應用軟件。這些元素被集成到 SiP 中，在基于 ARM ® Cortex ® -M0+ 的微控制器上運行。

由于 KNX 收發器（PHY+MAC）、網絡堆棧和應用軟件都經過了預認證，因此使用 NCN5140S 開發的任何產品都可視為衍生產品或 OEM 產品。在開發新的 KNX 產品時，新的 SiP 節省時間和成本并降低設計風險。

電容輸入可能具有挑戰性，因此安森美還提供了將 SiP 連接到這種輸入類型所需的固件。應用軟件和認證堆棧均以在組裝過程中編程的二進制代碼形式提供，然后通過工程工具軟件 (ETS) 進行配置。

模塊化流程

NCN5140S SiP的基于 SiP的模塊化 KNX 流程共需三步：

1) 將固件（二進制文件）編程到 ARM 微控制器中

2) 在生產結束編程時配置唯一的網絡 ID 和應用程序選項

3) 在建筑物安裝過程中使用 ETS 數據庫設置設備參數

NCN5140S 專為墻壁開關或調光器而設計。在大多數用例中，這些是用于控制建筑物照明、暖通空調(HVAC)、窗戶控制和建筑物訪問等功能的用戶界面面板。

OEM 制造商在其設計中使用 SiP ，可在生產結束編程期間設置設備。在此設置過程中，最重要的是為 OEM 制造商編寫唯一的 KNX 網絡 ID。接下來，應用程序可配置開關數或觸摸按鈕的數量，如果這些需要調光，還可配置設計中的單色或 RGB LED 設置。

最后，安裝人員可通過KNX 協會提供的ETS 完全定制墻壁開關。可以指定名稱，同時可針對各建筑物定制按鈕功能、LED 行為、狀態指示、計時器、場景設置等。