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低功耗,大改变:智慧能源管理推动环境永续





低功耗,大改变:

智慧能源管理

推动环境永续

跟随国内外倡议的脚步,各经济领域的组织越来越意识到自身的碳足迹。设立环境永续目标并实施明确的执行,已成为企业治理的重要一环。唯有降低能源消耗,能使组织减少营运环境的负担,而这也是最直观的方式之一。

该客户的目标是使这款应用程式易于在不同领域中使用,包括大学校园、办公楼甚至工厂。为此,研扬科技的客户采用了SRG-AM62,一款基于低功耗 Arm 架构的德州仪器™ AM6254 Sitara™ 处理器的 RISC 闸道器。

提升运行效率

空调系统、热能设备、照明系统与热泵等设备各有不同的功能。因此,打造一个能统一监控并控制各种设备的能源管理解决方案,成为研扬科技客户面临的一大挑战。为此,他们将与各类设备保持稳定且可靠的双向通讯能力,作为此应用核心产品的关键特性之一。

客户产品选择的第二个关键因素是能解决环境部署多样性的问题。因不是只能在相同环境条件下安装,所以产品必须能在恶劣环境和标准部署中都保持稳定运行。这一需求可以从学校与工厂部署环境的差异中看出。即便应用的目的与功能相同,它们面临的环境挑战却截然不同。因此,产品必须具备坚固耐用的特性,以应对多样化的应用需求。

最后一项客户的必要条件是产品必须具备高效性,不仅在能源消耗方面要高效,同时也要具备成本效益。如果选择了一款功能超出预期,但其能源消耗超过了设备和设施节省的能源,便难以产生实质效益。此外,若产品性能表现出色,但需要频繁维护或更换,也无法在客户预期的大规模应用中保持成本效益。因此,选择一款兼具能源和成本效率的产品至关重要。

SRG-AM62:高效、可扩展、耐用之选

应用架构

跨設備通訊能力

SRG-AM62透過其多功能 I/O 接頭,有效解決了從多種類型設備獲取能源消耗數據的挑戰。儘管體積小巧,該接頭提供了多樣化的工業控制功能,例如 RS-232/422/485 和 CANBus。最重要的是,該裝置配備了一個可配置的多功能 I/O 接頭,支援兩個 COM 埠,並可透過半雙工 RS-485 通道以 Modbus RTU/TCP 連接四個獨立的 RS-485 設備。

透过多设备通讯的建立,SRG-AM62能够从连接的设备中获取用电数据,并在设备的能源消耗超过预设值时,自动发出指令以减少非必要功能的运行。SRG-AM62 提供这些介面及其支援的通讯协议的主要优势在于,客户无需为不同场域的不同介面重新配置系统,因为该设备同时兼容传统和现代的控制系统。

作为一套全面的解决方案,该应用还透过SRG-AM62的无线功能,其配备的两个 Mini Card 插槽可支援 4G 和 Wi-Fi 模组。这些扩展选项的实用性得到了提升,主要归功于其软体可控的电源设计,使客户能够在SRG-AM62启动过程中灵活控制扩展模组的开关状态。同时,系统还可透过软体启用或停用 Wi-Fi 和 4G 模组,无需进行物理断接或手动操作,既能节省能源,又能保持低功耗运行。

透过运用这些多类型无线数据传输功能,SRG-AM62能够向校园、工厂或办公楼的建筑管理人员发送通知。这不仅提供了一种稳定的报告方式,还使建筑管理人员能够快速辨识运行效率低或故障的设备。

小巧、坚固、无风扇运行

针对工业应用而设计的SRG-AM62,其耐用性满足了该应用对可在各种环境中安装的硬体的需求。其中一个突出的特性是其宽广的 9V 至 36V 电源输入范围,允许系统在电源来源变化的环境中有效运作,例如工厂或零售空间。

考量到应用的多样化部署环境,SRG-AM62宽广的 -40°C 至 85°C 温度容忍范围在提升耐用性方面发挥了重要作用,即使在极端环境中也能提供稳定性。尤其值得一提的是,SRG-AM62的硬体设计能在 -40°C 至 85°C 的温度范围内实现无风扇运行,无需依赖散热片等额外的散热配件。因此,该应用避免了如灰尘累积或零件磨损等常见问题,这对于安装于边缘运算环境的系统非常重要。

SRG-AM62超小巧的 108mm x 79.5mm x 33mm 外型尺寸,对于空间受限的环境下运作的组织而言显得突出。此外,该系统重量极轻,不足 1 磅,并支援墙面安装或 DIN 轨道安装,让客户能根据组织需求,轻松整合到现有基础设施中。

效率的最佳诠释

尽管客户的应用程式需要处理大量的数据,但它也需要高效节能。因此,SRG-AM62基于 Arm 架构的 Texas Instruments™ AM6254 Sitara™ 处理器非常适合,它是一个低功耗平台,可以在仅 1.2W 的功耗下充分利用所有四个 CPU 核心。它还具有出色的多任务处理、动态电源管理和可扩展嵌入式接口的能力,非常适合收集和管理能源消耗数据。

整个系统的功耗也非常低,即使在满载的情况下,也仅消耗 5.76W 的电能。由于其极低的功耗,SRG-AM62在运作过程中产生的热量远低于其他替代方案,因此不需要额外的主动散热解决方案或散热片。考量到系统所需的扩展性与长时间运行需求,这种平台结合研扬科技的设备设计,使 SRG-AM62成为打造具延长使用寿命且在成本与能耗方面兼具效率的解决方案的理想平台。

除了处理从连接设备接收到的能源消耗数据外,SRG-AM62基于 Arm 架构的 Texas Instruments™ AM6254 Sitara™ 处理器的原生 CAN FD 支援,使其能够执行必要的任务,降低超出预设阈值的连接设备的能耗。

专案成果

凭藉 SRG-AM62 的耐用性、连接性与多功能性,客户成功开发出一款应用,能够在包括办公楼、工厂和校园等多种设施中,实现能源消耗的监控。

该应用不仅带来了环境效益,采用此系统的企业不仅降低了能源成本,还进一步实现了成本节约,同时优化了建筑管理框架。从更高层次来看,该应用的一大影响在于证明了此类解决方案可以快速部署并扩展,且只需进行最低限度的调整。

这样的成果有望加速企业采用类似技术的步伐,帮助其实现环境永续目标。虽然成果仍需时间验证,但可以肯定的是,透过采用低成本、节能的技术来监控并减少能源消耗,每个成功的部署都播下了一颗种子,可以培育更绿色的未来。

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