工业树莓派引用案例9：realKNX语音控制和自动化

技术背景

ProKNX是一家从事提供家庭自动化设备的公司，专注于离线语音控制和高度可定制的解决方案。该公司赢得了在柏林举办的德国智能家居奖，这是一项与家庭自动化领域相关的国际竞赛。

除了著名的语音助手Siri、Alexa和Google Home之外，该公司目前又新增一功能强大的新产品realKNX AIR，它的server基于RevPi Core 3，是一个带有桌面麦克风/扬声器的DIN导轨模块。

realKNX AIR提供了非常强大的离线语音控制功能，该功能不依赖于数据上传或internet帐户，是独立运行的。另外，在操作上，它既不需要智能手机，也不需要平板电脑。

解决方案

基于RevPi Core 3模块的 realKNX Air server通过LAN端口与无线路由器进行连接，通过USB端口与麦克风和扬声器连接。
realKNX Air 的网络结构图如下图所示：

RevPi Core 3模块应用过程中具有很高的灵活性，它的加入极大地扩展了整个系统的功能：
⚫离线语音控制功能，更好地保护用户隐私，提供更好的用户体验。
⚫基于Node-RED的可视化编程，不需要专业的编程技能。
⚫提供更强大的计算性能，得以处理更复杂的任务。
⚫通过Snips, Siri, Alexa and Google Home提供线上语音控制。
⚫基于浏览器的带有控制功能和可视化界面的仪表盘。
⚫可在任意地方远程连接到仪表盘，无需VPN或者端口转发。
⚫增强现实，数据记录，调度，sonos驱动程序，电子邮件警报，VPN服务器等。

应用模块

对于所有需要大量性能和存储的用户，具有快速Raspberry Pi计算模块3+的RevPi Core 3+模块绝对是正确的选择。

模块中Broadcom的4核处理器具有足够的计算能力来处理复杂的任务。另外，RevPi Core 3+可提供8、16和32 GB eMMC存储，其标准操作系统是带有RT补丁的Raspbian的定制版本。
性能参数

处理器	博通BCM2837
核心数	4
时钟频率	1.2GHz
内存	1GB
eMMC闪存	8-32GB

RevPi Core 3+使用了最先进的高效DC-DC转换器（总体效率大于80％），从而可以有效减少发热。

模块不仅可以在20.4 V至28.8 V标准化的电源电压范围运行，也可以在10.2 V输入电压下运行，这意味着您甚至可以使用汽车电池或太阳能电池板作为电源。先进的保护电路可确保即使在输入电源线上受到大量电磁干扰的情况下，模块也能连续运行（前提是正确连接了功能性接地）。

像Raspberry Pi一样，RevPi Core 3+也配备了通用接口：
⚫1个RJ45以太网插座
⚫2个USB 2.0插座
⚫1个Micro HDMI插座
⚫1个Micro USB 2.0插槽
⚫2 个PiBridge（用于RevPi模块扩展）

RevPi Core 3 模块还具有以下优势，可以适应恶劣的工业环境：
⚫电源：12-24 VDC -15％/ +20％，max.10W
⚫工作温度：-40°C至55°C
⚫ESD保护：符合EN 61131-2和IEC 61000-6-2的4 kV / 8 kV
⚫浪涌/冲击测试：根据EN 61131-2和IEC 61000-6-2进行
⚫EMI测试：根据EN 61131-2和IEC 61000-6-2
⚫UL认证（UL文件编号E494534）