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在智能手机之前很难想象一个世界。曾经是Jetson的未来主义情节现在已成为我们生活的现实。当我们努力连接更多的生活，家庭和建筑时，设计的复杂性会迅速升级。学习无线协议和获取射频（RF）设计经验可能是一项压倒性的冒险。将网络安全和功率预算添加到组合中，您很快就会感觉像是一个新生走进他们的第一次大学讲座。
以家庭或建筑安全系统为例。门窗传感器，运动探测器，烟雾探测器，智能锁和安全面板需要无线连接，符合当地法规要求，并以最低功耗实现高精度。执行这是一项艰巨的任务。但是我有一些简单的指针可以帮助您轻松避免头痛和设计。
1.选择支持多种无线协议的平台。
建筑物安全系统可能具有多种RF技术，并且通常会利用多种协议。这些是构建安全应用程序的主要参与者：
- Sub 1-GHz是任何安全传感器的主导技术，因为它具有极长的射程能力和对室内应用的强大穿透力。您可以使用此协议创建一个低功耗星形传感器网络，将数据报告给网关或收集器。
- Zigbee®是一种用于设备到设备通信的出色技术，因为它是网状网络的成熟解决方案。它在电子智能锁，门窗传感器和烟雾探测器中很受欢迎，具有明确的安全程序来保护数据。
- 蓝牙 ®低能耗是一种新兴技术，通常与Sub 1-GHz或Zigbee一起使用。蓝牙低功耗固有的智能手机连接使其成为配置网络和诊断警报的绝佳选择。通过蓝牙5的范围增强，这种低功耗协议也非常适合家庭中的电池供电传感器或电子智能锁等设备。
- Thread也是一种新兴技术，旨在控制和连接运动传感器，气体探测器或网关等产品。Thread使用2.4GHz工业，科学和医疗（ISM）频段创建安全的网状网络，并基于Internet协议版本6（IPv6），使其与现有网络自然连接。线程支持设备到设备，设备到智能手机以及设备到云的通信，这使得它易于使用且具有极高的可扩展性。
您可以使用这些技术中的任何一种或其中几种技术的组合来实施建筑物安全系统。因此，选择一个可以解决多种协议的硬件平台并根据您的应用为您提供软件灵活性是个好主意。
2.解决网络安全问题。
安全性是一个关键问题，尤其是在构建安全系统时。消费者希望知道他们的个人信息将受到保护。在选择无线平台时，安全性必须成为您决策的最前沿。让我们来看看刚才审查的无线协议的安全措施：
- 在Sub 1-GHz中，设计人员可以实施高级加密标准（AES）算法和身份验证，以及消息完整性以确保网络安全。
- 蓝牙低功耗还利用AES硬件加密。蓝牙低能耗4.2规范实现了更高的安全性，以防止中间人攻击和纠正配对漏洞。
- Zigbee定义了确保密钥安全请求和交换的程序，并使用安装代码来消除使用众所周知的密钥以及AES加密。
- 线程通过数据报传输层安全性（DTLS），基于密码的身份验证和AES加密实现基于IP的安全性。
对于这些协议中的每一个，评估系统中的威胁并使用安全启用程序来解决这些问题非常重要。
3.寻求高性能和低功耗。
在设计建筑安全系统时，您必须认真对待范围和功率。延长门窗传感器，电子智能锁和烟雾探测器的电池寿命有助于为最终产品创造积极的体验。您不仅需要评估设备的接收器和发射器电流; 您还必须评估睡眠电流以确保最长的电池寿命。
同样，确保家庭内的最大覆盖范围是至关重要的。无论是在网状网络中控制大量设备还是仅使用智能手机来控制一个设备，用户都必须保持可靠的连接。输出功率和灵敏度是确定可实现范围所需的关键参数。通过利用大的链路预算，安全系统将能够在家庭或建筑物内覆盖更远的距离。
结论
设计安全系统可能具有挑战性，尤其是涉及到许多连接选项，网络安全性和性能时。ti的下一代无线微控制器（MCU）可灵活支持Sub 1-GHz，蓝牙低功耗，Zigbee，线程和双频协议，旨在为构建安全系统提供强大而安全的解决方案（图1）。
图1：SimpleLink ™下一代无线MCU
这些功能强大的器件具有更多的存储器，外设，灵活性和处理能力，以及极低功耗的出色RF性能。在设计建筑安全系统时，请牢记上述建议，以解锁最具创新性的设计。
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