專家解疑智能聯(lián)網(wǎng)照明技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)

　　聯(lián)網(wǎng)照明市場(chǎng)正在獲得強(qiáng)大的動(dòng)力。消費(fèi)者對(duì)該應(yīng)用的采納已經(jīng)開始逐步地放大，而簡化智能聯(lián)網(wǎng)照明設(shè)計(jì)工作的開發(fā)套件也日漸成熟。面向市場(chǎng)對(duì)于智能聯(lián)網(wǎng)照明的高度期待，芯科科技(Silicon Labs)產(chǎn)品營銷工程師Alex Koepsel最近開始解決市場(chǎng)面臨的一些迫切問題，包括了解不同的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)，一些最常見的應(yīng)用程序，以及開發(fā)人員面臨的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。通過本篇“ 智能聯(lián)網(wǎng)照明大哉問”的文章，將能為您在投入產(chǎn)品設(shè)計(jì)前建立更全面的知識(shí)與了解。

　　無線照明市場(chǎng)今天大概有多大?

　　根據(jù)IHS Markit?研究數(shù)據(jù)，到2020年，無線照明市場(chǎng)預(yù)計(jì)將從今天的1700萬臺(tái)增加到5200萬臺(tái)。其他來源，如無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，更加被看好，到2020年，數(shù)量預(yù)測(cè)高達(dá)2.3億臺(tái)。

　　什么在推動(dòng)市場(chǎng)向無線發(fā)展?

　　對(duì)于家庭照明應(yīng)用，生活質(zhì)量和便利性是最有價(jià)值的原因; 對(duì)于商業(yè)應(yīng)用-例如零售和酒店-美觀是最重要的; 而對(duì)于工業(yè)應(yīng)用，主要驅(qū)動(dòng)因素是節(jié)約成本。

　　有沒有一種主導(dǎo)的無線照明技術(shù)?

　　基于上面的答案，很容易看出，沒有一個(gè)一刀切的解決方案。正確的解決方案取決于應(yīng)用和最終用戶的要求。例如，家庭照明將很可能優(yōu)先考慮易于使用和安裝，而具有數(shù)千個(gè)燈和不同預(yù)定的操作需求的多建筑制造設(shè)施可能需要更可靠，安全的系統(tǒng)，以及長距離聯(lián)網(wǎng)能力。

　　有沒有一些流行的無線技術(shù)的例子?

　　它取決于具體的環(huán)境和用戶需求，但一些流行的技術(shù)是zigbee和Sub-GHz專有協(xié)議，其他正在日益流行的還有Thread和Bluetooth照明。現(xiàn)在，zigbee PRO及其前身

　　zigbee Light Link是使用最廣泛的。由zigbee聯(lián)盟掌控，這些規(guī)范有助于描述照明控制的應(yīng)用消息協(xié)議，并包括開箱即用的簡單操作機(jī)制，此外，對(duì)于工程人員，使得開發(fā)簡單。值得注意的是，2016年公布的zigbee 3.0規(guī)范預(yù)計(jì)將在2017年取代當(dāng)前的規(guī)范，作為市場(chǎng)重塑品牌的一部分，該技術(shù)現(xiàn)在被稱為zigbee?，其中以前的應(yīng)用程序庫成為以IoT為中心的應(yīng)用層，現(xiàn)在稱為dotdot?。

　　如果藍(lán)牙是用于流式音頻的，為什么現(xiàn)在用于照明?

　　藍(lán)牙實(shí)際上已經(jīng)擴(kuò)展到超越音頻流，它是一種流行的技術(shù)，因?yàn)樗B接到一些最流行的設(shè)備-智能手機(jī)上。這些更新和更人性化的設(shè)備是控制無線照明網(wǎng)絡(luò)完美的設(shè)置，并提供一些真正很酷的應(yīng)用程序，如使燈具發(fā)出藍(lán)牙低功耗(BLE)信標(biāo)的廣告，地理定位和其他雙重目的應(yīng)用程序。話雖如此，由于已驗(yàn)證的軟件和那些伴隨技術(shù)的可擴(kuò)展性，許多燈的延展系統(tǒng)中的藍(lán)牙照明將很可能通過另一無線技術(shù)加入。

　　為什么不使用Wi-Fi?

　　許多人喜歡Wi-Fi是因?yàn)槠湓谑澜绺鞯貜V泛的使用，但Wi-Fi功耗較高，還沒有用于照明設(shè)計(jì)，也就是軟件開發(fā)者所謂的“應(yīng)用層”的專門軟件。 沒有應(yīng)用層或軟件工具箱來構(gòu)建往往會(huì)增加幾個(gè)月的項(xiàng)目開發(fā)周期。此外，Wi-Fi硬件往往比替代的802.15.4解決方案(如zigbee和Thread)成本略高。

　　什么因素決定了正確的無線技術(shù)?

　　根據(jù)您的應(yīng)用，很多因素都會(huì)發(fā)揮作用。例如，系統(tǒng)可以像單個(gè)開/關(guān)燈開關(guān)一樣簡單，或者像用于酒店/娛樂場(chǎng)或制造工廠的全特征照明解決方案那樣復(fù)雜。一些注意事項(xiàng)包括網(wǎng)絡(luò)的大小和密度(將控制多少燈或節(jié)點(diǎn))，整體建筑環(huán)境，設(shè)置和安裝要求，安裝預(yù)算和維護(hù)要求。

　　開發(fā)無線照明最大的挑戰(zhàn)或障礙是什么?

　　最大的挑戰(zhàn)是成本壓力，上市時(shí)間，以及了解設(shè)計(jì)的無線部分的相關(guān)學(xué)習(xí)曲線。對(duì)于不熟悉物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)部工作的開發(fā)人員來說，這可能很困難。在照明方面，一個(gè)平均的zigbee燈泡有15000行代碼。而一個(gè)簡單的有線開/關(guān)燈泡，可以在MCU上編程，并且可以在不到五分鐘內(nèi)編碼。

　　市場(chǎng)上是否有任何即插即用解決方案(供開發(fā)人員使用)?

　　有一些應(yīng)用說明和白皮書已經(jīng)由照明專家和半導(dǎo)體公司提供。還有一些硬件和軟件參考設(shè)計(jì)，還有一些是作為開源設(shè)計(jì)購買的，可以幫助開發(fā)人員解決一些更困難的網(wǎng)絡(luò)問題。

　　如何選擇在我的系統(tǒng)中使用哪個(gè)無線協(xié)議?

　　這個(gè)問題很難回答，因?yàn)榈侥壳盀橹顾岬降淖兞俊５?，要減少未來過時(shí)的風(fēng)險(xiǎn)，需要考慮的一個(gè)問題是找到一個(gè)靈活的并且可以支持許多協(xié)議的解決方案。在半導(dǎo)體市場(chǎng)空間的創(chuàng)新已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了這種能力，能使用單芯片解決方案簡化硬件設(shè)計(jì)。

　　網(wǎng)絡(luò)軟件怎么樣? 我可以只許可無線照明軟件來節(jié)省自己的時(shí)間嗎?

　　一些公司已經(jīng)解決了這個(gè)問題，并努力使開發(fā)人員更好地使用無線照明軟件(“堆?！?。之前提到的zigbee是一個(gè)成熟的解決方案，少數(shù)公司開發(fā)了“黃金單位”批準(zhǔn)的堆棧，可通過低成本套件購買。Silicon Labs，TI和NXP是供應(yīng)商的幾個(gè)示例。由于zigbee是一種網(wǎng)狀技術(shù)，其中一些公司現(xiàn)在將其領(lǐng)導(dǎo)力擴(kuò)展到Thread和Thread堆棧產(chǎn)品中，這增加了互聯(lián)網(wǎng)(IP)尋址。

　　開發(fā)團(tuán)隊(duì)在無線照明應(yīng)用方面的最佳建議是什么?

　　像大多數(shù)復(fù)雜的工程項(xiàng)目一樣，了解消費(fèi)者的要求是最關(guān)鍵的，盡可能從一開始就設(shè)計(jì)一個(gè)好的概念。然后，從那里，寶貴的資源可用于幫助縮短開發(fā)時(shí)間和部署世界級(jí)的無線照明產(chǎn)品。我見過大大小小的工程團(tuán)隊(duì)利用了這一點(diǎn)。

　　這些資源的示例包括硬件參考設(shè)計(jì)，軟件設(shè)計(jì)文件，開發(fā)插件工具，網(wǎng)絡(luò)調(diào)試工具和培訓(xùn)資源，如應(yīng)用筆記?？傮w而言，利用其他行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者提供的專業(yè)知識(shí)和解決方案將產(chǎn)生巨大的變化。