能量收集技术支持创新的无线设计

　　基于EnOcean 无线标准的能量收集系统提供有线技术的“安装即忘”可靠性和无线技术的灵活性。设备现在可以在没有电池或线路电源的情况下自行供电，因此提供比电线更大的灵活性和比电池更低的维护成本。

　　楼宇控制系统传统上使用数英里长的电线连接监测楼宇内环境所需的传感器和开关。有时会为难以接线的位置添加电池供电的设备，尤其是在改造情况下。然而，与电池更换和处置相关的成本阻碍了市场的广泛接受。

　　EnOcean 无线标准克服了许多阻碍使建筑物更节能的安装障碍。基于EnOcean无线协议的传感器、开关和控制器等楼宇自动化产品不仅可以与制造商互操作，还可以与TCP/IP等其他通信协议互操作。EnOcean 和 TCP/IP 通信协议的成熟和融合导致集成商可用的能源管理选项数量急剧增加。

　　无限的能源供应

　　自供电无线传感器和开关实现能量收集技术。从环境中获取能量的概念并不新鲜。数百年来，风和水一直是能源。然而，制造无线和无电池系统的概念直到最近才得以实现。

　　EnOcean 能量收集模型源于一个简单的观察：在建筑传感器数据所在的地方，存在足够的环境能量来为传感器和无线电通信供电。可收获的能源包括运动、室内光和温差。这些基本来源提供了足够的能量来在控件之间传输和接收无线电信号，并维持能量管理系统内的重要通信。基于 EnOcean 的控制器不使用电池，而是使用小型能量转换器为建筑能源管理设备供电。

　　收获运动、室内光线和温差

　　三种类型的能量收集技术已针对当今的建筑物进行了优化：

　　动力学：从运动中获取能量

　　太阳能：从室内光中收集能量

　　热电：从温差中获取能量

　　实现无线能量收集系统

　　安装智能传感器和控制装置后，楼宇自动化系统 （BAS） 平均可减少 40% 的建筑能耗。然而，大多数建筑物仍然不包含管理能源所需的控制，也不包含连接基本传感器和控制所需的布线基础设施。虽然广泛的 BAS 集成受到多个因素的阻碍，但自供电无线控制已经克服了主要障碍，包括：

　　改造现有建筑物所需的费用（安装成本、回报缓慢、安装复杂）

　　设备之间的互操作性有限

　　通信协议之间的互操作性有限

　　这些经典的障碍已经被无线控制所克服，无线控制使用办公楼空间中无限可用的能量为自己供电。

　　更快的安装 = 更快的回报

　　购买有线设备通常比无线设备便宜。然而，安装有线系统，特别是在改造场景中，比安装无线系统需要更多的劳动力和材料。在传统的有线安装中，该过程涉及为传感器、开关和控制器拉动数英里的电线。在通过墙壁和天花板钓鱼时，经常会遇到石棉和不可逾越的材料等障碍物。此外，有线改造安装可能会中断业务运营并迫使建筑物关闭。有线安装通常需要修补和重新粉刷，这会增加安装所需的时间和劳动力成本。

　　设备间的互操作性

　　EnOcean 联盟围绕能量收集无线技术创建了一个生态系统，以制定行业标准、继续产品互操作性并在成员之间推广该技术。基于 EnOcean 技术的不同终端产品的互操作性是该技术在市场上确立的重要成功因素。出于这个原因，EnOcean 联盟对通信配置文件进行了标准化，例如，确保一个制造商的传感器可以与另一个制造商的接收器网关进行通信。

　　因此，集成商和最终用户可以使用整个产品组合来满足他们的独特需求。产品制造商可以专注于自己的特殊领域，同时为市场贡献自己的特殊优势。EnOcean 设备配置文件中定义了现有和即将推出的设备类型的配置文件。访问 EnOcean Alliance 网站www.enocean-alliance.com，了解有关特定应用配置文件的更多信息。

　　EnOcean 无线技术已经通过标准化的传感器配置文件在建筑系统中建立起来。超过 800 种产品组合在建筑物的不同运营方面创造了互操作性。EnOcean 技术在全球数十万座建筑中的实施已成为行业标准。

　　通信协议之间的互操作性

　　互联网协议 （IP） 现在已成为设备之间通过互联网进行数据通信的全球标准。目前正在讨论的一个想法是为每个插座和每个白炽灯分配一个自己的 IP 地址，然后通过 Internet 将它们连接起来。许多人不知道的是，今天所有的电力负载都可以通过无电池无线技术和匹配接入点支持的 IP 网络进行处理。

　　通过允许现有的有线或无线 TCP/IP 基础设施无缝添加无线设备以实现更多功能和更大的节能，利用这两种技术的优势将创造长期价值。作为 TCP/IP 系统的实用无线扩展，EnOcean 技术可以降低改造和新建筑的拥有成本。许多设施已成功部署无线系统，其中 EnOcean 和 TCP/IP 技术可以互操作以降低安装和维护成本，同时节省超过 30% 的能源。

　　EnOcean 技术在行动

　　众所周知，酒店难以接线，因此为实施能量收集无线控制提供了理想的栖息地。例如，代替吸顶灯，落地灯和台灯最常用于照明，因为天花板的通道极为有限。然而，大多数酒店房间现在都配备了 TCP/IP 和以太网或 Wi-Fi 连接。

　　这是能量收集无线控制真正大放异彩的一个例子。无需使用线路电源即可安装自供电控制装置。传感器可以将传感器数据（例如入住状态）输入 TCP/IP 骨干网，并允许酒店的照明和 HVAC 控制系统就能源使用和管理做出明智的决策。此外，能源管理控制可以安装在客人入住期间的酒店房间中，这在严格使用有线控制时是闻所未闻的。

　　由于酒店房间经常无人入住，因此它们代表了节约能源的巨大潜力。酒店房间能源系统可以使用无线控制器提供的占用状态数据来关闭灯和电视，以及更改温度设定点以停止加热或冷却无人房间。

　　这些简单形式的照明和 HVAC 控制在节能方面是唾手可得的成果。由于技术使 BAS 易于安装，酒店业主可以开始收回因能源管理不善而损失的资金。接入点可以接收来自无线控制的数据，然后为系统提供所需的信息，以做出有关能源管理的明智决策。当客人进入酒店房间并将钥匙卡插入其底座时，会发送无线电信号，提醒系统房间已被占用。当客人离开房间无人居住时，取出的钥匙卡会自动关闭受控灯和/或电子设备，并将室内 HVAC 系统设置回其无人/节能模式。通过集成无线楼宇自动化控制，酒店可以在一夜之间将能耗降低 40%。

　　更大的灵活性，更低的成本

　　EnOcean 和 TCP/IP 通信协议一起为建筑物提供了无与伦比的性能和灵活性。Magnum Energy Solutions 等无线系统供应商帮助连接通信协议，以造福于集成商和建筑业主。

　　启用 EnOcean 的设备不需要线路电源或电池，因此其定位非常灵活。每个无线设备都有一个唯一的 ID 地址，因此可以通过接入点或网关无缝集成到 IP 网络中。这消除了每个传感器和执行器的任何复杂或额外的 Web 服务器系统。传统网络可以很容易地与能量收集技术合并，以从其所有固有优势中受益。用户将获得更大的灵活性、舒适性和便利性，同时降低安装成本和减少电力需求。

　　现在全球有 800 多种支持 EnOcean 的能量收集产品。EnOcean 支持的楼宇自动化传感器和控制包括无线开关、传感器、执行器、控制器、网关和楼宇管理系统。这些产品同时提供 315 MHz（用于北美）和 868 MHz（用于欧洲）。

　　作者：Jim O‘Callaghan，Mike Giorgi

　　审核编辑：郭婷