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Was die so genannte „Smart Home“-Technologie angeht, bin ich persönlich zwiegespalten. Solche Gadgets können zwar Strom sparen und bequem sein, aber ich möchte nicht, dass Alexa oder Siri (oder Cortana, Gott bewahre!) mir ständig zuhören. Der Haken an der Sache ist jedoch folgender: Eigenständige Systeme für intelligente Beleuchtung, intelligente Heizung und andere Smart-Home-Systeme sind zwar ganz nett, aber ihr volles Potenzial können sie nur dann ausschöpfen, wenn sie miteinander vernetzt sind und ihr Zusammenspiel durch genug Rechenleistung gesteuert wird. Hier kommt früher oder später kommt die Cloud-Konnektivität ins Spiel – und damit auch Bedenken in Bezug auf den Datenschutz, die kein Datenschutzversprechen irgendeines unbekannten Unternehmens irgendwo auf der Welt entkräften kann.

Trotz alledem ist die Smart-Home-Technologie im Kommen. Und sogar ich finde ihre Möglichkeiten interessant, solange sie nicht die persönlichen Lebensgewohnheiten meiner Familie an andere weitergibt! Die aktuelle Pandemie-Situation hat die Akzeptanz von Smart-Home-Technologien allerdings weiter beschleunigt. Von zu Hause arbeiten, von zu Hause lernen, von zu Hause Kontakte knüpfen: Wenn sich alle Aspekte des Lebens an einem Ort abspielen, sollte dieser Ort so komfortabel und so gut ausgestattet wie möglich sein.

Kochen kann gefährlich sein

Professionelle und semiprofessionelle Köche sind sich im Allgemeinen einig, dass das Kochen mit Gas die beste Wahl ist. Eine der Gefahren ist jedoch das Austreten von Gas aus porösen Rohren oder defekten Ventilen. Solche Lecks lassen sich mit einem vernetzten Sensor sehr gut feststellen. Ich würde es in jedem Fall sofort wissen wollen, wenn ich ein Gasleck habe – auch wenn ich nicht zu Hause bin. Und hier kommt der Gassensor

Dieses eigenständige System wird mit Wechselstrom betrieben und erkennt Leckagen von brennbaren Gasen. Die Warnmeldungen werden über Smart Connectivity mit BLUETOOTH® Low Energy (LE) 5.1 übermittelt. Das Herzstück des Systems ist das Dialog Semiconductor DA14531 SmartBond TINY™ Modul. Es enthält einen Arm Cortex M0+ Mikrocontroller (MCU) mit integriertem Bluetooth LE-Modul, DC-DC-Block und 10-bit ADC. Mit dieser Lösung lässt sich ein sicheres System schnell und einfach implementieren. Der zugehörige Sensor SGAS711 erkennt Gase wie beispielsweise Methan, Propan, Wasserstoff, Flüssiggas und andere (Abbildung 1).

Die AC-DC-Stromversorgung erfolgt über den Flyback-Wandler IW1822-00 von Dialog Semiconductor mit einem integrierten 900-V-BJT. Daran schließt sich der 150 mA-Linearregler RAA214401 mit breitem Eingangsbereich und extrem niedrigem Ruhestrom für eine Point-of-Load-Versorgung des Moduls an. Für den Einsatz in industriellen Anwendungen ist optional eine 1200-V-Version des Systems auf Basis des IW1821 erhältlich.

Abbildung 1: Blockdiagramm des Gassensors für brennbare Gase von Renesas Electronics

Entspannung nach dem Lockdown?

Laut Kriminalitätsstatistiken hat die COVID-Pandemie mit ihren Lockdowns und der Verlagerung der Arbeit in die eigenen vier Wände zu einem Rückgang der Wohnungseinbrüche geführt. Wenn alle zu Hause sind, werden Einbrüche riskant und eher schwierig. Dieser Trend kehrte sich wieder um, als die Beschränkungen aufgehoben wurden und die Unternehmen begannen, ihre Mitarbeiter wieder an den Arbeitsplatz zu holen. Warum also nicht moderne Technologie für die Sicherung der eigenen vier Wände nutzen?

Im Bereich der Haus- und Gebäudeautomation wächst die Nachfrage nach intelligenten Schlössern rasant. Diese Schlösser müssen mit einem so genannten Smart Home oder Smart Building (intelligentes Haus oder Gebäude) über Fingerabdruckerkennung oder mit einem Mobiltelefon über ein gängiges Funkprotokoll wie Bluetooth oder WiFi kommunizieren. Renesas hat eine Lösung für intelligente Schlösser im Portfolio, die Fingerabdruckerkennung sowie stromsparende Bluetooth- und WiFi-Optionen bietet. Zu den WLAN- und Bluetooth-Optionen zählen:

• DA16600 Stromsparendes WLAN- und Bluetooth Low Energy (LE) Modul
• DA16200 Stromsparendes WLAN-Netzwerk-System-on-Chip (SoC)
• DA14531 SmartBond TINY™ Bluetooth LE-Modul - das kleinste und sparsamste Bluetooth 5.1-SoC für batteriebetriebene IoT-Komponenten

Die Lösung beinhaltet auch die GreenPAK-Serie mit kostengünstigen programmierbaren NVM-Elementen für Motor- und LED-Steuerungen sowie den leistungsstarken 32-Bit-Mikrocontroller (MCU) RX651 mit Low-Pin-Count, der die Grundlage des Fingerabdruck-Algorithmus bildet. Ein LDO mit breitem Eingangsbereich und extrem niedrigem Ruhestrom sowie ein Time-of-Flight-Sensor (ToF) ergänzen das kompakte Design (Abbildung 2).

Abbildung 2: Blockdiagramm des intelligenten Schlosses

Licht an!

Schon seit der Einführung von LEDs als Ersatz für herkömmliche Glühlampen gab es einen starken Trend zur Standardisierung. Potenzielle Kunden befürchteten, dass die Industrie die Fehler der Unterhaltungselektronik wiederholen würde – schließlich wollte niemand in ein weiteres perspektivloses System wie HD-DVD oder Betamax investieren.

Für kommerzielle Anwendungen hieß die Antwort DALI (Digital Addressable Lighting Interface). Den Kern von DALI bilden Anwendungssteuerungen und Bus-Stromversorgungen, Eingabegeräte wie Sensoren und Schalter sowie Steuergeräte wie LED-Treiber und Dimmer. Durch einen bidirektionalen Datenaustausch können die Anwendungssteuerungen jedes Gerät überwachen, steuern und konfigurieren. Die Geräte können einzeln, in Gruppen oder per Broadcast angesprochen werden. Der DALI-2-Standard (IEC 62386 Version 2) verbessert die Möglichkeiten zur Steuerung von Helligkeit, Blendung, Farbwiedergabe und Anwesenheitserkennung. Außerdem bietet er eine herstellerübergreifende Kompatibilität zum ursprünglichen DALI-Standard IEC 62386.

Das sprachgesteuerte DALI-Beleuchtungssteuerungs-Kit von Renesas ist ein System, das professionelle und private Anwendungen miteinander verbindet (Abbildung 3).

Abbildung 3: Blockdiagramm der sprachgesteuerten DALI-Beleuchtungssteuerungen von Renesas Electronics

Der RL78/I1A-Mikrocontroller ist eine Ein-Chip-Lösung für DALI/DMX512- und PWM-Dimmsteuerungen. Das Sprachmodul unterstützt multinationale Offline-Sprachsteuerung. Zudem kann die Time-of-Flight (ToF)-Abstandserkennung mit dem ISL29501IRZ-ToF-Signalverarbeitungs-IC integriert werden. Das voll integrierte optische Sensormodul OB1203 unterstützt die RGB-Sensorfunktion sowie Biosense. Für die Stromversorgung der Beleuchtung sind AC/DC und DC/DC verfügbar.

Blick in die Zukunft

Anwender können die verschiedenen Smart-Home-Lösungen von Renesas nicht nur miteinander vernetzen, sondern diese auch eigenständig nutzen. Dadurch lassen sich Komfort und Privatsphäre individuell auf die Bedürfnisse der Anwender abstimmen.