樓宇自動化系統 （BAS） 將照明、能源、暖通空調、安全和安保集成到一個直觀的系統中，在建筑運營的最佳效率與居住者的生產力和舒適度之間取得平衡。雖然樓宇自動化市場非常保守，但它已經看到了相當大的增長，這主要是由于能源價格上漲，節能意識的提高以及政府在消防安全和安保領域的舉措越來越多。新的標準和法規，如UL 217煙霧報警器標準，已經生效，使建筑物更安全，更高效，更舒適。這樣的趨勢刺激了新的樓宇自動化產品和解決方案的開發，推動制造商在更短的開發周期內提供新技術。這種節奏的變化為BAS公司創造了機會，通過平臺化的靈活系統解決方案來滿足這些需求，提供更低的功耗和更小的尺寸。

樓宇自動化控制器是一個典型的例子，該產品往往缺乏在當今瞬息萬變的市場中如此重視的創新敏捷性?？刂破魇荁AS的大腦。它們從部署在整個建筑物中的傳感器獲取數據，并執行系統的響應。這意味著控制器需要有一定數量的輸入和輸出通道。某些控制器僅提供固定通道功能，導致架構具有未使用的通道。這些額外的未使用渠道具有無法從客戶那里收回的相關成本;但是，啟用每個通道的完全可重配置性可確?？梢允褂盟型ǖ?。在理想情況下，BAS 應具有有限數量的備用未使用通道，以便客戶無需為未使用的功能付費。啟用通道功能的完全可配置性為BAS的設計和部署提供了最大的靈活性。

傳統上，樓宇自動化控制器對固定通道和可配置通道都使用分立式實現。但是，離散實現的可配置通道控制器的物料清單 （BOM） 可以包含數百個組件。經過多年的發展，分立式解決方案已經變得非常高效和優化，以降低BOM成本，以滿足這個成本敏感市場的期望。盡管如此，新趨勢和對敏捷開發的更多需求突顯了這種方法的一些主要缺點，例如樓宇自動化控制器中太多產品變體的規劃、設計、生產和物流的復雜性。因此，必須根據總擁有成本而不是簡化的BOM成本角度來評估BAS解決方案。

集成與分立

根據需要重新配置通道的能力是消除未使用通道的正確方法，但僅憑這一點并不能解決控制器設計的其他缺點。關鍵概念是集成，使通道設計得以簡化，占用空間更小，性能更好。通過集成解決方案，可以使用軟件命令輕松配置任何通道的功能。軟件可配置的輸入/輸出 （I/O） 技術為輕松設計重用和平臺化提供了可能性，最終降低了 BAS 解決方案的總擁有成本，并在樓宇自動化控制器的整個產品生命周期中創造價值（見圖 1）。

圖1.利用AD74412R提高每個開發階段的投資回報率。

控制器開發的第一階段是系統架構。此時，將考慮所有客戶要求并定義新產品。即使在開發的早期階段，分立解決方案的不靈活性也是一個明顯的缺點?？蛻舻母鞣N需求（例如，輸入和輸出通道的比率或數量）可能導致多種設計，從而增加成本并阻礙對市場需求的敏捷響應。集成的、軟件可配置的I/O使經過驗證的設計在不同應用中實現平臺化和可重用性?？芍赜眯詫τ诮档驮O計和生產成本至關重要，如本文后面所述。

在產品定義之后，設計開始。在這個階段，設計重用充分揭示了它的重要性。與離散實現不同，集成和可配置的 I/O 可實現快速迭代、縮短時間并釋放寶貴的資源。在硬件和軟件設計中，從資源密集型、冗長、多產品變體開發向滿足眾多要求的單一設計轉變，減少了研發時間和成本，同時保持了經過驗證的架構的高可靠性和魯棒性。采用集成式可重配置設計的“任何引腳上的任何功能”方法，可以更輕松地滿足不同應用的需求（見圖2）。

圖2.任何引腳上的任何功能，具有軟件可配置的 I/O。

從業務發展的角度來看，傳統發展戰略的緩慢響應會產生不必要的風險，例如失去機會或錯過客戶最后期限。集成、可配置的 I/O 的靈活性和易用性有助于最大限度地提高投資回報 （ROI），同時盡可能縮短上市時間和收入時間。

從設計階段開始，生產階段是下一步。從 BOM 的采購和管理開始，集成解決方案很快就顯示出其優勢。離散實施的通用控制器通常包括數百個組件，必須購買這些組件，存儲在倉庫中，然后運輸到生產設施。管理如此大量的不同組件自然會增加總體成本。借助單芯片解決方案和可重復使用的設計，簡化了 BOM 物流 — 采購部門處理的供應商更少，所需的存儲空間也更少。

由于組件數量較少，PCB可以縮小40%，并且生產中的拾取和放置成本也顯著降低。此外，由于軟件可配置的I/O可實現設計重用，因此控制器制造商將需要更多相同類型的PCB。因此，電路板上的批量折扣也有助于節省成本。圖3總結了分立和集成通道功能實現的比較。

圖3.分立和集成通道功能實現的比較。

圖4.集成式、完全軟件可配置的I/O—AD74412R。

最后但并非最不重要的一點是，與多種變體、離散實施相比，生產中的測試遵循統一的程序，并且設置時間更少。增加設計復雜性甚至可能增加測試失敗的風險。認證只是集成的、可重復使用的解決方案可以節省成本和其他資源的另一個例子，在成品物流、安裝和技術支持方面，這個清單還在繼續。當許多不同的設計基于多個平臺時，銷售、技術支持團隊和安裝技術人員的培訓要廣泛得多，而不是基于集成的軟件可配置 I/O 的通用、可重用的解決方案。

結論

軟件可配置的I/O為樓宇自動化市場帶來了創新，雖然傳統上是保守的，但現在正被推動變得更加敏捷，并更快地響應不斷變化的客戶需求。集成和設計可重用性是實現這種轉變的關鍵功能。有些人可能將集成解決方案視為簡單的BOM替代品，實際上可能會增加成本，但實際上，當從更大的角度來看，并考慮整個產品生命周期中創造的整體價值時，集成解決方案很快就會超過任何疑慮。

審核編輯：郭婷