如何构建可由电池供电运行数十年的楼宇自动化系统

凭借业界领先的低功耗MSP微控制器，德州仪器（TI）一直致力于帮助工程师解决开发和构建楼宇自动化应用的各种难题。TI的MSP MCU不仅拥有极低的功耗，还具备实现小型化的高度模拟集成，同时包含了参考软件和行业标准通信协议。那么，这些优势和特性对于楼宇自动化的设计究竟意味着什么呢？

低功耗

利用MSP MCU，工程师无须牺牲楼宇自动化系统中的功能性，或者是对电池充电。通过将低功耗设计技术与能量采集（Energy Harvesting）相结合，可以减少或避免在成千上万个远程传感器中更换电池。在必须更换电池或者电力流失的情况下，由于FRAM和Compute Through Power Loss（CTPL）软件设施所具有的速度和耐久性，系统状态得以保持。事实上，应用可以立即在中断的地方重新连接，无需再次校准或硬启动。借助EnergyTrace™ 技术所具有的实时功耗分布能力，经优化的MSP微控制器可以充分利用应用的全部电量。

智能模拟集成和小型化

许多人也许并不了解“MSP”的真正含义，这个命名其实代表的是“混合信号处理器”。TI的主要目标之一就是将模拟外设进行集成，以降低楼宇自动化系统的复杂度，减少尺寸和成本。集成的高性能模拟功能能够允许工程师将本地接口连通性添加到楼宇自动化系统中的各个传感器里，进而实现采样和处理等功能。

参考软件与连通性协议

无论是将有线还是无线的连通性添加到楼宇自动化系统中，MSP MCU硬件和软件都能使器件像主机控制器一样运行，同时与多个连通性解决方案进行无缝对接。TI还提供TI Design参考设计、有线和无线堆栈与算法，包括近期发布的CTPL和IQMathLib库，以加快开发速度并减少所需的连通性（RF）专业知识。

下面我们将列举一些最常见的楼宇自动化应用，看看低功耗MSP MCU如何满足它们的设计需要。

占用传感器和运动检测器从本质上而言是感测应用，包括一系列用于检测固定区域内人员数量的技术，通常情况下，这种检测是自动的，被检测人并不知晓。诸如应用在办公室、教室、会议室、卫生间、储藏室或走廊等区域的红外（IR）、超声波、声音和图像识别等感测技术。这些传感器或检测器可以用来保存和节省电节能，同时还有助于添加智能性和数据分析，以改进建筑物内的安保状况。

MSP MCU可为占用传感器应用提供以下优势：

针对更简单电源的低功耗

针对尺寸受限应用的小型化尺寸

针对被动红外 （PIR）、热电偶、电感、超声波等多个传感器输入的集成型智能模拟功能。例如，MSP432 MCU上的14位高速ADC可用于高级捕捉算法，并提高性能

针对增强型系统安全的AES256和IP封装

针对固件升级和数据记录的非易失性嵌入式FRAM

此外，MSP MCU还支持6LoWPAN，SimpleLink™、KNX等多个通信堆栈。

电子锁（e-lock） 是一个可由钥匙、门卡、数字键盘、指纹、RFID卡、安全令牌等实体提供保密信息或是组合而开启的机械和电子闭合设备。这类产品主要用来帮助提高安全性，以确保对特定区域的合法进入。

MSP MCU可为e-Lock应用提供以下优势：

可由电池供电运行10年以上的超低功耗

针对增强型安全性和IP保护的AES256和IP封装

针对固件升级和数据记录的非易失性嵌入式FRAM

支持多个通信堆栈，其中包括近场通信（NFC）、6LoWPAN、具有Bluetooth® Low Energy （BLE） 和Wi-Fi® 的SimpleLink等

玻璃破裂检测器是一个能够检测一扇窗户是否破碎或损坏的检测器，通常用于电子防盗警报器等应用中。玻璃破裂检测器一般通过麦克风来监测来自玻璃的噪声或振动，如果这些振动超过了特定的阈值，那么检测器电路就对这些振动进行分析。

MSP MCU可为玻璃破裂检测器应用提供以下优势：

可由电池供电运行10年以上的超低功耗

参考设计和软件，具有针对错误触发或监测的鲁棒算法

由AES256实现的更高安全性，针对IP保护的局部安全区，以及固件升级

针对高级捕捉算法和更高性能的低功耗14位高速ADC

审核编辑：金巧