智能建筑中的无线调试

无线正在取代智能中常见的有线网络中的手动和容易出错的调试步骤对终端节点进行简单扫描的建筑物。

建筑物的无线采用率正在上升。无线技术为建筑居民增加了巨大的价值，同时为安装商和原始设备制造商带来了收入。建筑市场的制造商和分销商正在寻找通过向用户出售数据和安全服务来增加收入的方法，而不是只销售一次，即使在最初的交易之后。这种向无线的转变正在引导该行业摆脱传统的安装过程。

传统上，安装是建筑空间中卖方和买方之间的唯一联系点。今天，分销商正在帮助用户持续维护和更新他们的建筑物。这意味着分销商较少关注安装，而更多地关注维护和升级，迫使分销商和运营商寻找优化昂贵、耗时的安装的方法。

图 1：无线连接正在推动智能建筑中整个设备生命周期的盈利能力。来源：Silicon Labs

在当今世界，建筑装置需要大量的技术和财政资源。以传感器和控制器有线网络的调试为例：所有访问控制、暖通空调、能源管理传感器和控制器都连接到现场网络集线器。从结构的角度来看，所有这些传感器的接线都需要大量的规划和努力。电线还限制了网络将拥有的节点数量。在最初的计划中，安装人员可能能够容纳数千个节点，但是在数量可以呈指数增长到数百万的密集传感环境中呢？事情可能会变得丑陋。

图 2：智能建筑中的有线设置提供的可扩展性有限。来源：Silicon Labs

随着所有这些传感器和控制器的调试，事情开始变得混乱，因为技术娴熟且成本高昂的技术人员需要在建筑物周围寻找每个网络集线器并调试连接到它的终端节点。我们可能会讨论连接到每个集线器的 50 多个节点。连接好所有东西后，技术人员会花费大量时间和精力试图找出哪个设备连接到网络集线器的哪个端口。此外，技术人员必须一次调试一台设备。

这种规模的网络的手动校准和配置容易出错。据一位安装人员称，超过 80% 的安装时间都用于修复错误，如果安装过程简化或自动化，这些错误是可以避免的。

动态环境要求采用无线技术

安装多年后，当需要升级或改造时，安装人员和操作员都在为需要更换或重组以重塑建筑空间的旧电线而苦苦挣扎。因此，有线网络可能不太适合当今的动态环境。以公司办公室为例，随着对远程工作和灵活办公空间的需求增加，有线网络更难处理。启用无线功能的建筑能够更好地动态应对全球大流行，因为建筑需要空气净化和非接触式浴室设施。

图 3：支持无线的智能建筑最适合采用创新的新技术。来源：Silicon Labs

建筑物中无线技术的早期采用者正在寻找简化初始安装繁重工作的方法。它导致了一些有线/无线混合模型。通过将蓝牙或 NFC 部署到终端节点，安装人员使他们的技术人员能够无线调试他们的有线设备。这显着减少了安装时间，因为它消除了确定哪个设备连接到哪个端口的所有麻烦。如果使用的无线技术是 NFC，安装人员首先通过视觉识别终端设备，然后用阅读器在它上面刷一下。这会处理配置部分。技术人员仍然花费时间和精力来配置设备。

另一方面，如果使用的技术是蓝牙，技术人员可以远程配置和调试设备。这具有许多优点，尤其是在大多数设备难以触及的建筑物中。技术人员在建筑物周围走动，扫描天花板内或混凝土墙后面的设备，同时节省时间并提高可扩展性。技术人员可以同时调试多台设备，从而显着提高工作效率并加快安装速度。

通过终端节点和智能手机之间的点对点连接，制造商还增加了诊断链接。无线诊断对于提高产品生命周期中不同点的效率至关重要。借助无线诊断链接，技术人员无需靠近即可立即检查所有设备的健康状况，从而节省时间、金钱和生产力。

图 4：无线技术的早期采用者正在利用混合有线/无线架构来降低安装成本。来源：Silicon Labs

随着无线技术在建筑环境中的成熟，我们开始看到全无线智能建筑的出现。虽然这似乎很难做到，但我们实际上正在目睹暖通空调和建筑管理系统 (BMS) 中的一些大公司采用全无线架构。他们已经在享受这些好处了。

无线使规划和物理部署变得更加容易。理想情况下，BMS 提供商可以构建简化和自动化的流程，以零接触调试整个网络。它不仅速度更快、效率更高，而且比以人为中心的处理方式更不容易出错，并提供高质量的数据。一切都被记录到一个服务器上，在那里可以无缝地跟踪和纠正错误。在未来，初始安装结束后，提供商可以为无线用户提供监控服务。

无线网络安全

谈到智能建筑中的无线技术，安全是一个大主题。我们中的很多人相信没有人会窃听我们的电线束，但是当谈到无线连接时，我们听说过有关破坏整个安全摄像头网络的中间人和侧信道攻击的可怕故事。虽然这些担忧是有道理的，我们应该密切关注它们，但重要的是要认识到有多种方法可以保护无线网络免受攻击。信任根安全提供了一种自下而上的身份验证方法，这使得攻击者渗透网络变得非常困难和昂贵。

采用无线技术的好处之一是支持远程配置。能够从智能设备进行配置而不受其束缚也是一个很大的优势，这在尝试连接到密集网络中的所需节点时非常重要。最重要的是，无线技术解锁了远程轻松调试和扫描传感器或控制器的能力。

未来显然是通过对终端节点的简单扫描来取代手动和容易出错的调试步骤，从而为安装人员节省宝贵的时间。这里的关键要素不是为一台设备解决这个问题，而是要为数千甚至数百万台设备解决这个问题。

—Asem Elshimi 是 Silicon Labs 的产品营销经理。

>> 本文最初发表在我们的姊妹网站 EDN 上。