【设计应用】工业物联网中的智能断路器

Silicon Labs（亦称“芯科科技”）提供了安全、高效的无线解决方案来帮助开发人员构建工业物联网应用中的智能断路器（Smart Circuit Breakers），以实现工厂改造和固态配置。点击文末的阅读原文按钮探索更多信息：https://cn.silabs.com/applications/industrial-iot/circuit-breakers

智能断路器无线解决方案

Silicon Labs 赋能工业物联网设备制造商，为工业和商业客户设计智能断路器。我们的无线 SoC 和模块具备出色的射频性能，具有优越的接收器灵敏度和+20dpm的高传输功率，可在恶劣环境中扩展无线连接性能。Silicon Labs在每个订购的芯片上添加了高级安全功能，有助于降低生态系统面临的安全漏洞风险，避免让功能欠佳的设备通过调试。

查找合适产品及解决方案：

• EFR32BG21低功耗蓝牙
  https://cn.silabs.com/wireless/bluetooth/efr32bg21-series-2-socs

• EFR32MG21多协议无线SoC
  https://cn.silabs.com/wireless/zigbee/efr32mg21-series-2-socs

• RS9116 Wi-Fi NCP SoC
  https://cn.silabs.com/wireless/wi-fi/rs9116-wi-fi-ncp-socs

为什么选择智能断路器？

电气故障可能造成危险事故，有时甚至危及生命。断路器是关键的安全设备，主要通过机电断路器控制电源通断。然而，由于其热机械性质，它们的运行寿命较短，并且对振动和移动较为敏感。

向智能断路器的转变有效推动了能源效率和安全性的提高。预计到2025 年，市场规模将达到77 亿美元，这为设备制造商带来了数十亿美元的收入机会。

改造与固态断路器（Solid-State Circuit Breakers）

通过改造现有的配电开关设备，为现有电力设备增加无线功能，可确保快速升级和快速上市，从而提高能源效率。固态断路器能在新设备中发挥作用。通过用电子部件替换机械继电器，它们更加可靠和可预测，因此可以消除电弧。

智能断路器的优势

无论设备类型如何，断路器都会在电流超过特定阈值时作出反应。快速拆卸受影响区域可防止整个电气系统发生任何可能的停机。智能断路器对短路的响应速度可快一百倍，并且可以在几微秒内清除故障。

智能断路器还可以充当辅助计量电表，提供电路的功耗数据。通过提供准确的使用情况信息，断路器可以识别可能的异常情况并增强配电系统的性能。

在开发智能断路器的同时，探索这些关键技术要求。

确保一流的射频性能

断路器通常放置在金属外壳中，安装在较厚的墙壁、水泥走廊或管道后面。此外，其他设备的电气干扰可能导致不准确的测量结果。Silicon Labs 无线硬件具有业内前沿的发射功率（20 dBm）以及出色的接收器灵敏度，可带来可靠的无线连接性能。

适用于智能断路器的出色无线协议

在智能断路器网络中，准确收集和共享数据至关重要。需要较高的网络可靠性和较低的延迟。基于 Zigbee 或 OpenThread 技术的网状网络具有动态自我恢复和高性能特性，可通过多跳连接方式最大限度地降低功耗并确保可靠的连接性能。

智能断路器的安全性

保护智能断路器免受软件和硬件攻击至关重要。我们的PSA3 级认证 Secure Vault将保护设备、数据和 IP 免受愈演愈烈威胁的侵扰。

除了可能的攻击之外，当智能断路器连接到楼宇后端时，未检测到的假冒无线模块通过调试安全检查的风险很高，这会导致收入损失和设备故障。借助 Silicon Labs 安全配置服务，即定制零件制造服务 (CPMS)，在制造所有无线 SoC、模块和 MCU 的过程中，可注入独特的身份代码和安全证书。

最大限度地减少智能断路器的占用空间

预安装的断路器盒所提供的空间有限。SiliconLabs 可提供紧凑的解决方案，可满足所需的尺寸要求，该解决方案由带 MCU 的无线发射器组成，旨在将数据发送到整个系统内的外部设备。了解以下产品，开始开发您的智能断路器。

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