Gartner 2020年發(fā)布的《十大戰(zhàn)略科技趨勢》報告指出，智慧空間科技和“以人為本”的科技逐漸成為戰(zhàn)略主流。在各類建筑物中，使用者對于辦工、商業(yè)或公共環(huán)境的期望日益提高，樓宇自動化與數(shù)字化升級不僅能滿足以上需求，同時也符合最新的全球綠色節(jié)能環(huán)保建筑要求。受益于技術的演進，尤其近年來新興IoT網(wǎng)絡技術的發(fā)展，為智慧建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來了脫胎換骨的變化，有許多革命性技術創(chuàng)新與應用。在這過程中，ADI公司的信號處理IC，包括模數(shù)和數(shù)模轉換器、放大器、電源管理、RF IC等等，可幫助客戶實現(xiàn)最佳的樓宇系統(tǒng)設計，最終使樓宇的建設者、開發(fā)商和用戶共同獲得更大的效益。

　　當樓宇遇到軟件可配置控制和自動化，智慧由此開啟

　　未來會有越來越多的人生活在城市，據(jù)聯(lián)合國預測，到2022年，全球56%的人口將是城市居民，2050年這一數(shù)字將上升至 68%，同時人們在建筑內待的時間也將會越來越長。因此，人們對建筑的安全性、舒適性、節(jié)能性、自動化與信息化等方面均提出了更高要求。為了在上述方面同時達到最高工作性能，必須借助一張由精密傳感器和監(jiān)控/控制系統(tǒng)構成的復雜而可靠的網(wǎng)絡。

　　ADI公司近日推出的用于樓宇控制和過程自動化的業(yè)界首款軟件可配置輸入/輸出(I/O)產(chǎn)品系列，可幫助制造商和工業(yè)運營商提高控制系統(tǒng)的靈活性，同時降低產(chǎn)品的復雜性。傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)采用一組復雜的通道模塊、模擬和數(shù)字信號轉換器，以及與操作面的機器、儀器和傳感器進行通信的單獨有線輸入/輸出，需要進行成本高昂且工作強度大的手動配置。AD74412R和AD74413R具有可重構的模塊通道，從而可以快速、輕松地實現(xiàn)遠程設計靈活的控制系統(tǒng)，同時無需進行大規(guī)模的重新布線，這極大地提高了制造商和工業(yè)運營商的實現(xiàn)速度和靈活性，并使其能夠在不大量增加成本和停機時間的情況下進行更改。

　　在使用軟件可配置I/O時，制造商可開發(fā)一個平臺來代替多個過時的固定功能I/O模塊，或用于I/O隨著每次安裝而動態(tài)變化的多個客戶應用中。對于傳統(tǒng)上依賴于帶多個I/O模塊的控制柜且每個通道類型需采用指定布線的系統(tǒng)，由于最終用戶現(xiàn)在可以安裝可在控制室編程的單個模塊類型，硬件的需求隨之減少，從而有助于降低物流、制造和支持成本。

　　智能環(huán)保照明，建筑節(jié)能的“扛把子”

　　據(jù)統(tǒng)計，在建筑總成本中，照明設備的耗電量占到了建筑總用電量的約三分之一。LED產(chǎn)品不僅具有節(jié)能高效率的特點，還能實現(xiàn)更加智能化的照明系統(tǒng)，LED因此成為工業(yè)、辦公室和住宅區(qū)越來越青睞的照明技術。LED的成本占燈具總成本的大約25%到40%。預計未來許多年，它在燈具總成本中都會占據(jù)相當大的比例。降低燈具總成本的一種方法是以最高可能的電流驅動LED。如果妥善驅動，這種LED可提供更高的流明/成本比。ADI公司憑借其廣泛的照明IC產(chǎn)品，包括無線解決方案、LED驅動器、智能占位傳感器/DSP及電能計量等，推動下一代智能照明系統(tǒng)中實現(xiàn)更多高級功能和更高性能。

　　LT3762 是一款同步升壓型LED控制器，旨在減少高功率升壓型LED驅動器系統(tǒng)中常見的效率損耗源。該器件的同步運行可最大限度地減少異步DC-DC轉換器中箝位二極管的正向壓降通常會產(chǎn)生的損耗。這一效率提升使LT3762能夠提供比類似異步升壓型LED驅動器更高的輸出電流，特別是在低輸入電壓時。

　　為了改善低輸入電壓時的工作性能，通過配置一個板載DC-DC穩(wěn)壓器，即使輸入電壓降至7.5 V以下，也能為柵極驅動電路提供7.5 V的電壓。在低輸入電壓條件下提供強大的柵極驅動電壓源，使得MOSFET在輸入電壓降低時產(chǎn)生較少的熱量，從而使工作電壓輸入范圍最低達3 V。

　　可靠煙感探測系統(tǒng)，安全防患于未“燃”

　　智能樓宇技術的發(fā)展，對樓宇的安全性要求很高。在美國，因火災導致的死亡有五分之三發(fā)生在未安裝煙霧探測器的建筑物內?，F(xiàn)在的居民樓與常見的商場、寫字樓、以及醫(yī)院等公共場所隨處可見煙霧探測系統(tǒng)，煙霧探測器可以挽救生命，但僅限正常使用時。在安裝了煙霧探測器的建筑物內，將近四分之一 (23%) 的死亡是在煙霧探測器未工作或因頻繁誤警而被禁用的情況下發(fā)生的。因此，煙霧探測器制造商面臨如下的嚴峻挑戰(zhàn)：更高的性能以便降低誤警頻率，誤警會導致消費者禁用或關閉該裝置，新的法規(guī)要求（UL217、EN54/14604），需要頻繁更換電池的功耗與減小煙霧探測器的尺寸以便更輕松地與建筑物整合。

　　ADI提供的解決方案將模擬前端、LED 和光電二極管組合到一個小巧的封裝中，極大地減小了煙霧探測器的占用空間。光電二極管和 AFE 的集成還提供高的環(huán)境光抑制功能和寬動態(tài)范圍，從而進一步減少誤警。

　　ADI煙霧探測系統(tǒng)解決方案工作原理

　　該解決方案使用Mie散射方法，LED更接近光電二極管。從而減小電路板尺寸，使得煙霧探測器可以更小更適應住宅和商業(yè)用途建筑。此外，ADPD188BI煙霧傳感器可為煙霧探測器提供完整的光學子系統(tǒng)解決方案，由于整個解決方案均由ADI公司制造、測試和驗證，供應鏈更簡單。此方法可大大降低客戶的風險。ADI還開發(fā)了煙霧探測器參考設計，包括經(jīng)過設計和測試的UL 217測試數(shù)據(jù)設置和算法以滿足UL要求，從而加快開發(fā)周期，降低成本和項目風險。

　　本文小結

　　時至今日，驅動科技探索的不止于追求物理極限，研究者和開發(fā)者更將關注回歸于人，讓技術服務于人、賦能于人。ADI在構建智慧樓宇各主要系統(tǒng)里的諸多探索與解決方案，符合綠色節(jié)能環(huán)保的大勢所趨，同時也體現(xiàn)了以人為本、生命無價的價值理念，對構建未來的智慧樓宇系統(tǒng)提供了很好的技術參考。