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イーサネット接続型ビルコントローラーで未来の持続可能な企業を実現

産業04 4月 2024
サーバーラックのクローズアップビュー。接続されたケーブルと点灯しているインジケーターライトが特徴。
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近年では、IoT、制御、そしてセンシング技術が建物設計に組み込まれ、効率性と快適性の向上に貢献しています。次のステップは、建物内の異なるシステム間での迅速な通信を実現することにより、さらに大きな影響を生むことです。本記事では、Analog Devicesの最先端イーサネット技術が次世代のスマートビルディングをどのように実現可能にするかを探ります。

建物をより持続可能なものにすることは、世界的なエネルギー消費量の削減および関連する二酸化炭素排出量の削減において根本的に重要です。多くの新しい建物は、HVACシステムを遠隔操作するための技術、部屋の占有状況を感知するセンサー、自律的に照明を制御するシステム、環境条件を監視する仕組みを取り入れており、これらにより建物はより持続可能になるだけでなく、居住者にとって安全で快適な空間となっています。Analog Devicesは、業界をリードする測定、接続、処理技術を活用して、インテリジェントビルの実現を支援しています。ADIの技術は、新築や既存の建物をより持続可能かつ健康的なものにするために設計されており、既存の建物を改修しながら、ツイストペアケーブルインフラを再利用し、シングルペアイーサネットにより最新のシステムを接続することを可能にします。

持続可能な企業のための建物オートメーションネットワークの構築

シームレスなイーサネット接続

典型的な建物には複数のコントローラーと多数の異なるノードがあり、それらが建物オートメーションシステムを構成しています。これらのデバイスすべてに接続性を提供するために、イーサネットは最大1 kmの距離で異なる構成で利用できます。Analog Devicesは、建物オートメーションネットワークのあらゆるレベルにイーサネット接続を提供する製品ポートフォリオを展開しています。IEEE 802.3cg 10BASE-T1L規格に対応したPHY (ADIN1100)、MAC-PHY (ADIN1110)、および低複雑度スイッチ (ADIN2111) は、ポイントツーポイント、リング、ラインネットワーク構成で、ルームコントローラーやエッジノードにイーサネットを導入することを可能にします。ADIN2111の2ポート低複雑度スイッチは、ルームコントローラーのマイクロコントローラーへの負担を軽減し、既存システムからのアップグレードを容易にします。

エッジでの柔軟性

RS-485やアナログI/O、その他の従来型通信システムには制限があるものの、それらには利点もあり、今後も新築および既存の建物で長期間使用され続けるでしょう。ADI製品は、従来型システムの段階的なアップグレードの道筋を提供します。ADM2587Eのように、RS-485への継続的な投資は、1つのICでデータと電力を分離して提供します。AD74412RのようなソフトウェアI/O(SWIO)製品は、従来型システムやEthernetベースのシステムに対して、柔軟性とスペースの節約の新たなレベルをもたらします。AD74412Rのどのポートでも、アナログ入力または出力、もしくはデジタル入力としてプログラム可能です。

建物の通信システムをRS-485からEthernetにアップグレードするために改修を行う場合、図1で紹介されている10BASE-T1L製品を使用することで、建物の既存のツイストペア配線インフラを活用し、廃棄物や設置時間を削減できます。Ethernetをエッジまで導入する際には、ADIN2111とADIN1100を組み合わせることで、単一のツイストペアケーブルを介してノードを接続することが可能です。また、ADIのセキュリティ製品であるMAXQ1065は、信頼の起源を提供し、今日のサイバーセキュリティ脅威に対応したエンドツーエンドの完全なセキュリティソリューションを提供します。

A detailed network diagram showcasing connectivity between room controllers and edge sensors

レガシーシステムから完全なデジタルエッジノードへの段階的移行。

図1

知能的な建物を支える

インテリジェントビルは、電力の基盤に依存しています。利用可能な電力を効率的に管理し、バッテリー駆動のデバイスへの依存を減らすことが重要です。ADIのLTC4296-1 シングルペアPower over Ethernet (SPoE)給電装置 (PSE) とLTC9111受電デバイス (PD) ソリューションは、スマートビルにさらなる知能を提供するのに役立ちます。電力線が存在しない新しい設置に理想的に適している一方で、SPoEは単一のツイストペアイーサネットケーブルを通じて最大52 Wの電力とデータの伝送を可能にし、効率的で信頼性が高く、容易に設置可能な電力を提供します。ADIのSPoE評価キット (EVAL-SPoE-KIT-AZ) をチェックして、SPoE設計を迅速にプロトタイプしてください。

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