使用有線物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的LED，可以更加省電-第 3部分

第3部分我們應(yīng)該增加一個(gè)識(shí)別號(hào)來(lái)和別的品牌進(jìn)行區(qū)別。然后使用通訊線路進(jìn)行控制。

圖 6 中燈泡內(nèi)部的 EEPROM 包含表征燈泡的數(shù)據(jù)——制造商、型號(hào)、序列號(hào)、所需電流、無(wú)損壞的最大電流、物理光束寬度等。這與插座之間的接口值得進(jìn)一步考慮。一個(gè)示例電路是插座在燈泡上施加 3.3 V 電壓，燈泡檢測(cè)到 2.0 V 和 4.0 V 之間的電壓，然后通過(guò)對(duì)邏輯 0 施加 ≤0.1 mA 負(fù)載和對(duì)邏輯 1 施加 1 mA 負(fù)載來(lái)傳輸 EEPROM 位。

圖 7顯示了 12 VDC 低±功率和±數(shù)據(jù)被路由到樹(shù)形拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)。這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不同于許多傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，這些網(wǎng)絡(luò)沿一根電纜使用受控阻抗，每一端都有一個(gè)終結(jié)器，例如以太網(wǎng)和 CANbus。連接建筑物中設(shè)備的電工最終得到一棵樹(shù)。例如，如果圖 7 涉及房屋 110 VAC 接線，則紅點(diǎn)將是地下室的保險(xiǎn)絲盒，綠點(diǎn)將是整個(gè)房屋的電箱。。

圖 8 中所示的節(jié)點(diǎn)包括燈插座（在天花板上）、用戶界面開(kāi)/關(guān)/調(diào)光開(kāi)關(guān)（在墻上）、溫度傳感器和在不使用時(shí)在窗戶上滾動(dòng)熱毯的電機(jī)。

如果您想要 99.999% 的可靠性、設(shè)備電源和處理器在不使用時(shí)休眠；那么你需要電線。在我們提出的系統(tǒng)中，處理器休眠直到±數(shù)據(jù)線擺動(dòng)。我們選擇 12 VDC 是因?yàn)槲覀兛梢杂?0.10 美元的 SOT23 線性穩(wěn)壓器為微處理器構(gòu)建電源。根據(jù)設(shè)計(jì)，我們可以在電源上設(shè)置 12 V ±0.5 V，并將 9.0 V 至 12.5 V 施加到每個(gè)節(jié)點(diǎn)。該系統(tǒng)類似于R&D Initiative 中描述的提議的四線標(biāo)準(zhǔn)，旨在解決能源和氣候問(wèn)題。

例如， 0.70 美元的 XMC1302 處理器（圖 9）包括數(shù)字 I/O、溫度傳感器、PWM 控制、LED調(diào)光器控制和多個(gè) A/D 模擬輸入通道——所有這些都在一個(gè) TSSOP16 封裝中。隨后，我們可以輕松地將溫度測(cè)量、燈泡亮度測(cè)量、室內(nèi)光線水平測(cè)量、開(kāi)/關(guān)控制和調(diào)光器控制添加到燈座，而不會(huì)產(chǎn)生大量成本。

提議的新電氣信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)：RS486
在我們提出的系統(tǒng)中，±數(shù)據(jù)線并行連接多個(gè)設(shè)備，設(shè)備雙向通信，設(shè)備相互通信或向所有其他設(shè)備廣播。這類似于成熟的 RS485 標(biāo)準(zhǔn)，但我們提出的系統(tǒng)不同。我們暫時(shí)稱它為“RS486”（一個(gè)新名稱）。RS485 通常以 15 納秒的上升/下降時(shí)間（盡管幾十毫安）驅(qū)動(dòng)控制良好的阻抗（即在每一端終止的單根電纜）。另一方面，我們提出的 RS486 的帶寬受限，上升時(shí)間為 15 微秒，與電纜電容無(wú)關(guān)（慢 1000 倍）。這意味著它很慢（10 kbits/sec），它不會(huì)在給定阻抗未知的電纜（例如 0 到 1000 英尺的樹(shù)形布線，沒(méi)有端接）的情況下振鈴，它消耗的功率很小，成本低（由于低毫安），并且很容易防止對(duì)高壓短路。世界需要一個(gè)新的電氣信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)。世界需要 RS486。此外，處理器之間需要一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議來(lái)相互通信。

每個(gè)節(jié)點(diǎn)都是一個(gè)小型 PCB（例如 1×2 英寸，25×50 厘米），帶有 2 到 3 美元的電子設(shè)備，用于將提議的總線連接到燈插座、開(kāi)關(guān)、電機(jī)和傳感器。由于它與更高的電壓位于同一位置，我們可能希望防止意外短路到 110/220VAC 電源（圖 10）