简介
KNX是一种为家庭自动化和楼宇自动化而开发并广泛使用的通信协议。 它是由KNX协会管理的基于OSI的标准化（EN 50090，ISO / IEC 14543）。KNX定义了几种物理通信媒介：
KNX-RF规范有三个版本：KNX-RF、RF Ready和RF Multi。
由于无线通信的特性，KNX RF使用了自己的寻址方案，该寻址方案与标准KNX寻址方案不同（尽管相似）。 由于RF是一种开放介质，因此相邻设施的地址空间将相互干扰。 因此，必须确保每个KNX RF安装都有其自己的地址空间。 扩展地址定义为传统KNX地址和设备序列号（SN）的组合。
KNX-RF Multi：扩展多个频率
标准的KNX-RF Ready中添加了两个新版本，作为中间向前兼容版本，然后最终发布了KNX-RF Multi。 KNX RF Ready和KNX RF Multi之间的主要区别在于频率的使用。 KNX RF Ready只能以868.3 MHz的中心频率进行通信，但可以与KNX RF Multi协作。
使用KNX RF Multi，可以在三个“快速”和两个“慢速”通道之间切换。 如果存在干扰，KNX RF Mulit设备将自动更改频道。快速通道用于需要快速响应时间的人类活动，例如开灯或调暗灯光。 慢速通道用于不需要低等待时间的应用，例如供暖，通风和空调（HVAC）。快速通道的数据速率为16.384 kbit / s，慢速通道的数据速率为8.192 kbit / s。 KNX RF Multi具有立即确认已发送电报的进一步优势。 这些称为“快速即时确认”（IACK）。
KNX-RF的无线距离
KNX RF在868 MHz的典型视距范围为150米。 在建筑物内，范围很大程度上取决于实际环境、建筑材料等。在良好情况下，建筑物内的范围可能为30米。 KNX RF支持多跳中继器以扩展通信距离。
KNX-RF的应用
总线设备可以是控制建筑物管理设备所需的传感器或执行器，如：
KNX是一种为家庭自动化和楼宇自动化而开发并广泛使用的通信协议。 它是由KNX协会管理的基于OSI的标准化（EN 50090，ISO / IEC 14543）。KNX定义了几种物理通信媒介：
- 双绞线
- 电力线网络
- 无线电（KNX-RF）
- 红外线
- 以太网
KNX-RF规范有三个版本：KNX-RF、RF Ready和RF Multi。
- KNX RF - 在KNX规范1.1 [KNX]的增补22中指定。 KNX RF使用FSK调制以868.3 MHz的频率运行，数据速率为16.4 kbit / s。 KNX RF的PHY和MAC层由用于无线抄表的EN 13757-4：2005（无线M-Bus）标准共同定义，从而使得两种协议之间具有一定程度的互操作性。
- KNX RF Ready - 增加了一些功能以与KNX RF Multi向前兼容。
- KNX RF Multi - 旨在克服先前协议的一些缺点，同时通过使用多个RF通道提高可靠性。
由于无线通信的特性，KNX RF使用了自己的寻址方案，该寻址方案与标准KNX寻址方案不同（尽管相似）。 由于RF是一种开放介质，因此相邻设施的地址空间将相互干扰。 因此，必须确保每个KNX RF安装都有其自己的地址空间。 扩展地址定义为传统KNX地址和设备序列号（SN）的组合。
KNX-RF Multi：扩展多个频率
标准的KNX-RF Ready中添加了两个新版本，作为中间向前兼容版本，然后最终发布了KNX-RF Multi。 KNX RF Ready和KNX RF Multi之间的主要区别在于频率的使用。 KNX RF Ready只能以868.3 MHz的中心频率进行通信，但可以与KNX RF Multi协作。
使用KNX RF Multi，可以在三个“快速”和两个“慢速”通道之间切换。 如果存在干扰，KNX RF Mulit设备将自动更改频道。快速通道用于需要快速响应时间的人类活动，例如开灯或调暗灯光。 慢速通道用于不需要低等待时间的应用，例如供暖，通风和空调（HVAC）。快速通道的数据速率为16.384 kbit / s，慢速通道的数据速率为8.192 kbit / s。 KNX RF Multi具有立即确认已发送电报的进一步优势。 这些称为“快速即时确认”（IACK）。
KNX-RF的无线距离
KNX RF在868 MHz的典型视距范围为150米。 在建筑物内，范围很大程度上取决于实际环境、建筑材料等。在良好情况下，建筑物内的范围可能为30米。 KNX RF支持多跳中继器以扩展通信距离。
KNX-RF的应用
总线设备可以是控制建筑物管理设备所需的传感器或执行器，如：
- 灯光
- 百叶窗/百叶窗
- 安全系统
- 能源管理
- 暖气、通风和空调系统（HVAC）
- 信号和监控系统
- 服务和楼宇控制系统的接口
- 遥控
- 测光
- 音频/视频控制
- 白色家电（冰箱，洗衣机，干衣机等）
- ...
- 专为楼宇自动化设计的中级标准
- 在应用程序级别上与其他KNX媒体完全兼容：双绞线，PLC和以太网
- 支持长寿命电池操作
- 使用通话前监听，多个信道，转发器，确认和重发的可靠无线电协议
- 硬件独立协议
- 独立于制造商的单一设计和调试工具（ETS）
- 868 MHz，免许可证频段实施；欧洲以外的433 MHz
- 可达到的视线范围为150米，室内网络的实际范围为20米
- 快速链接确认
- 最多可绑定64个接收器（从站）
- 对话前收听（LBT）和自动重传
- 多跳中继器
- 支持单向和双向设备
- 超低功耗模式可延长电池寿命
- 国际标准EN 50090（ISO / IEC 14543-3）
节能型楼宇自动化的KNX-RF软件
ST发布了与S2-LP超低功耗射频收发器配合使用的KNX软件，让智能楼宇的节能控制具有标准化的无线通信功能。
新软件可以直接运行在STM32微控制器（MCU）或 BlueNRG-2 Bluetooth® Low Energy 低功耗系统芯片(SoC)上，后者片上内置一颗主频32MHz的Arm®Cortex®-M0处理器和各种I/O外设。软件组件包含连接收发器建立超低功耗无线KNX节点所需的经过认证的KNX-RF协议栈、RF适配层和S2-LP库。S2-LP是一款市场领先的射频收发器，通信频段868.3MHz，功耗仅10mA，输出功率+ 10dBm，能够建立节能、安全、稳健的无线连接，延长电池续航时间，降低解决方案的整体成本。
将S2-LP射频收发器和BlueNRG-2 系统芯片配合使用，可以用两个芯片实现一个独一无二的低功耗KNX /蓝牙双网解决方案，用户可以通过智能手机访问KNX网络，在直观、时尚的用户界面上，方便地监控、配置、连接和更新KNX节点。
该软件符合最新的KNX-RF Multi规范，该规范支持安全(S模式)、加密通信和五个通道的跳频模式，其中跳频模式有助于避免信号干扰，选择快慢速通信模式，节省电能。KNX-RF Multi标准的其它功能特性还可提高连接可靠性，并允许大量的KNX设备同时存在网络上，包括先听后说(LBT)、具有自动重试功能的快速确认，以及支持中继器。
意法半导体楼宇自动化解决方案
- 超低功耗1 GHz以下S2-LP收发器，用于无线应用，并通过了KNX-R / F MULTI认证
- 蓝牙®低能耗5.0无线片上系统BlueNRG-2作为KNX-R / F MULTI的主机控制器并与手机建立连接
- STM32微控制器作为STKNX收发器的主机控制器
S2-LP是一款高性能超低功耗RF收发器，用于1 GHz以下频段的RF无线应用。 运行在433、512、868和920 MHz的免许可证ISM和SRD频段上，也可以被编程运行在413-479 MHz，452-527 MHz，826的其他附加频率上 - 958 MH，904-1055 MHz频段。S2-LP支持不同的调制方案：2（G）FSK、4（G）FSK、OOK和ASK。 空中数据速率的可编程范围是0.1到500 kbps。S2-LP在长距离通信链路预算高于140 dB，符合全球范围（包括欧洲、日本、中国和美国）的法规要求。
BlueNRG-2 - 蓝牙低功耗无线单芯片
BlueNRG-2是一颗具有超低功耗蓝牙BLE的SoC单芯片，符合Bluetooth标准规范。BlueNRG-2扩展了ST已有的屡获殊荣的BlueNRG系列蓝牙网络处理器的功能，内置有Cortex M0内核，可运行客户应用代码。同时内部还包含了256KB的程序ROM、 带有保持功能的24K RAM (分为2块，各12KB)， 以及SPI, UART, I2C等标准外设通讯接口。另外，BlueNRG-2还配备了多功能定时器，看门狗，实时时钟和DMA控制器等诸多模块。
STKNX - 带稳压器的微型KNX收发器STKNX是用于KNX TP（双绞线）通信的收发器。器件采用小型封装，具有很少的外部元件，使KNX节点设计非常紧凑。器件具有一个简单的微控制器接口，可轻松替代基于分立元件实现的物理层。STKNX器件具有两个集成稳压器，供外部应用使用，包括可选的3.3 V / 5 V - 20 mA线性稳压器和可调节的1 V至12 V - 150 mA高效率DC / DC降压型开关转换器。器件集成KNX总线电源提取器，支持高达30 mA的总线电流，可为外部设备供电并满足STKNX收发器的电力需求，同时器件还根据KNX规范限制总线电流转换速率。
STM32 ARM Cortex 32位微控制器STM32系列32位闪存微控制器基于Arm® Cortex®-M处理器，旨在为MCU用户提供新的开发自由度。它包括一系列产品，集高性能、实时功能、数字信号处理、低功耗与低电压操作、连接性等特性于一身，同时还保持了集成度高和易于开发的特点。无可比拟且品种齐全的STM32产品基于行业标准内核，提供了大量工具和软件选项，使该系列产品成为小型项目或整个平台的理想选择。