The embedded system as a smart building control unit using FPGA

Abstract

W artykule zaprezentowano system wbudowany dedykowany dla „inteligentnego budynku” wykorzystujący układ FPGA. W założeniach systemu skoncentrowano się na umieszczeniu w jednym układzie procesora programowalnego wspomaganego dedykowanymi układami logicznymi. Zapewniono w ten sposób równoległą i niezależną pracę urządzeń pomiarowych, wykonawczych oraz obsługujących komunikację bezprzewodową. Artykuł zawiera krytyczną analizę przedstawionego rozwiązania i porównanie z komercyjnie dostępnymi.The purpose of this paper is to present System-on-a-Programmable-Chip approach to design of a smart building control unit. It focuses on observed and potential profits as well as problems possible and encountered during realization of such a system. The discussed project utilizes an FPGA device as the basis of the embedded system consisting of both memory and logic elements along with intellectual property (IP) processor core and custom hardware. The main emphasis of the system concept was to incorporate wireless communication and to free processor resources by moving more demanding tasks to dedicated logic structures. Modules implemented in Hardware Description Language were designed to provide parallel and independent control, communications, measurements and data acquisition. This paper presents the critical analysis of SoPC [7] control units for building management systems in comparison to other possible solutions [2-5] and accepted standards [1]