采用無線網(wǎng)絡的燈光控制系統(tǒng)通過無線電進行通信，每個家居智能網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的控制單元發(fā)出的控制信號都以無線電波的形式進行傳播，各個系統(tǒng)控制單元接收這些傳播信息后，根據(jù)系統(tǒng)通訊協(xié)議的規(guī)定執(zhí)行相應動作，實現(xiàn)智能網(wǎng)絡控制。與電力線載波方案一樣，無線方案沒有專用的網(wǎng)絡線，安裝或擴展非常簡單。方案還可以使用電池供電，不用連接電源線，使用非常靈活方便，同時也降低了用戶的成本。因此從技術發(fā)展方向來看，無線網(wǎng)絡技術有著獨特優(yōu)勢，近幾年來得到飛速發(fā)展，成為半導體產(chǎn)業(yè)的新熱點。
半導體廠商提供的方案則往往更加全面，飛思卡爾針對家庭控制管理系統(tǒng)采取平臺策略，提供一攬子解決技術，包括智能網(wǎng)關、多媒體娛樂中心解決方案，無線、總線數(shù)據(jù)連接技術，低功耗、高可靠嵌入式處理器技術，寬工作溫度芯片技術等。
飛思卡爾半導體亞太區(qū)高級市場及業(yè)務拓展經(jīng)理蔡震博士表示：“智能照明系統(tǒng)和智能家電系統(tǒng)這兩個領域是我們認為比較快速落地的細分市場。針對于此，我們提供嵌入式高可靠MCU、無線、總線數(shù)據(jù)連接方案、網(wǎng)關控制系統(tǒng)。”
他還指出，硬件是軀體，軟件是靈魂。針對燈和電器端，飛思卡爾提供緊湊型開源嵌入式實時操作系統(tǒng)MQX；針對無線連接，充分理解了多種應用場景并提供技術支撐，譬如一臺設備同時需要加入不同的子網(wǎng)或者漫游等?！搬槍W(wǎng)關和收斂設備，我們在Linux和Android操作系統(tǒng)等方面，具備行業(yè)里無與倫比的積累，我們的系統(tǒng)是經(jīng)得起汽車設備、骨干網(wǎng)設備的嚴苛考驗的?！辈陶疬€強調說，“智能家居更重要的是開源精神，因此飛思卡爾除了專利保護部分，所有的軟件都是開放源代碼。”
力合智能控制開關可控制所有LED燈的狀態(tài)，如開關、調光等。
深圳市力合微電子有限公司的方案主要基于電力線載波。該公司董事總經(jīng)理劉鯤指出，在家庭控制管理系統(tǒng)中，智能照明和智能家電系統(tǒng)的特點是網(wǎng)絡節(jié)點無處不在，但數(shù)據(jù)速率要求不高，因此電力線載波的方式很適宜。劉鯤表示：“力合微電子基于窄帶OFDM電力線載波通信芯片，構造一個完整的由各節(jié)點組成的家居PLC網(wǎng)絡平臺，可在此基礎上實現(xiàn)各種通信和控制應用。節(jié)點可方便地置入各種照明開關、家用電器、安防傳感器等，節(jié)點之間以及節(jié)點與服務器節(jié)點之間通過既有電力線實現(xiàn)通信。通過互聯(lián)網(wǎng)，可通過電腦或智能手機實現(xiàn)對家居網(wǎng)絡各節(jié)點的通信和控制?！?BR>
智能化與節(jié)能照明相結合
有專家預測，智能化是使照明產(chǎn)業(yè)進一步走向綠色和可持續(xù)發(fā)展的重要途徑，智能照明有望成為未來智能家居市場的主力軍。目前來看，智能照明已經(jīng)由原來單一的遙控開關，變成如今的智能感應燈光、智能場景燈光、智能遠程控制燈光，所實現(xiàn)的效果也由單一調光變成如今的燈光軟啟調速、冷暖燈光搭配、高低壓調光、LED全彩色譜調光等。
智能化與節(jié)能照明技術的結合，為LED應用構筑了技術平臺，體現(xiàn)了節(jié)能、降耗、長壽命、以人為本等綠色和可持續(xù)照明的理念。除了節(jié)能、降耗和環(huán)保外，LED照明還具有可塑性，不僅可作為照明工具，還可被視為一件藝術品或具備多種用途的器物。LED技術的發(fā)展激發(fā)了照明生產(chǎn)商豐富的想象力，從而誕生了更多顛覆思維的創(chuàng)意產(chǎn)品，贏得了更廣闊的市場。
美滿電子科技(Marvell)綠色技術產(chǎn)品技術行銷總監(jiān)Lance Zheng
美滿電子科技(Marvell)綠色技術產(chǎn)品技術行銷總監(jiān)Lance Zheng表示：“作為智能照明領域最全面的解決方案供應商，Marvell提供的智能LED照明解決方案同時面向家用和商用照明市場，可以很好地解決高成本和開放式互通的問題。Marvell在智能照明領域一直保持著大規(guī)模的投入，在LED驅動、網(wǎng)關通訊、控制終端的軟件以及云端的軟件方面具有獨特的創(chuàng)新，從而形成全面的解決方案。”
他介紹說，Marvell整體的解決方案目前分為四部分：第一是低成本、高效率的LED驅動方案。Marvell公司的LED驅動采用了獨特的數(shù)模混合架構，其智能LED照明解決方案采用了最少的芯片數(shù)量及器件數(shù)量，可以滿足球泡燈的小尺寸要求；其次，Marvell的LED驅動擁有數(shù)字接口，可與通信芯片連接，其性能也遠遠好于市場上現(xiàn)有的模擬芯片；再次，Marvell提供RF MCU工作的高效率低功耗供電方案，幫助整燈靜態(tài)功耗遠小于美國能源之星規(guī)定的500mW。相比而言，市場上其他廠商采用的智能照明驅動方案，需要多至4-5個芯片，成本很高且影響尺寸要求，同時整燈的靜態(tài)功耗高至1W不符合能源之星要求。
第二是Marvell提供整體的通訊網(wǎng)關方案。硬件基于Marvell的AP、Wi-Fi、bluetooth、ZigBee、Internet等多種無線技術；軟件基于Linux的開放軟件平臺；最終實現(xiàn)多種無線制式包括ZigBee到Wifi和internet的無縫橋接。
第三是Marvell提供基于Kinoma技術的用戶接口(UI)，界面簡單美觀易用，易于開發(fā)，支持多種操作系統(tǒng)包括iOS、Android等，用戶可以用智能手機或者平板電腦通過該UI控制LED照明設備，簡單易用，是業(yè)內非常受歡迎的方案。
第四是云端軟件及服務?！癕arvell的合作伙伴，能夠幫助用戶實現(xiàn)云端軟件和網(wǎng)關軟件支持，以實現(xiàn)照明的云管理，這也是Marvell方案的一大優(yōu)勢和延伸?！盳heng說。
Zheng繼續(xù)表示，目前Marvell推出的比較有代表性的兩款芯片方案是Marvell 88EM8183和Marvell88EM8511。[!--empirenews.page--]
Marvell的88EM8183可以實現(xiàn)最低1%的深度LED調光
從家用的角度來說，可控硅調光方案是Marvell最專注的市場。Marvell目前已經(jīng)量產(chǎn)的芯片88EM8183從2012年9月開始出貨，到現(xiàn)在出貨量優(yōu)異。Marvell 88EM8183是一種深度調光單級AC/DC恒定電流控制器，設計用于離線可調光LED照明應用。通過Marvell的新型混合信號架構和信號處理技術，88EM8183可以實現(xiàn)最低1%的深度調光，并高度兼容廣泛地可控硅(TRIAC)處理器。88EM8183采用一種獨特的初級端電流控制機制，可在較廣的交流輸入范圍內實現(xiàn)極其嚴格的輸出電流整流。該器件采用準諧振控制(QRC)、谷底開關方法和功率系數(shù)校正功能(PFC)，可以實現(xiàn)高效率、高功率系數(shù)、低諧波失真和低電磁干擾(EMI)。總結起來，提供業(yè)內最優(yōu)化的調光性能，顯著減少外部元器件數(shù)量，高兼容性和空間占比小，是88EM8183的主要優(yōu)勢。
Marvell88EM8511是一款用于智能照明應用控制電路的高效離線電源控制器，可裝備于LED驅動器、傳感器、開關及其他應用。88EM8511包含了AC/DC以及DC/DC，其內置600V高壓MOSFET和兩個低壓MOSFET。88EM8511非常適合應用于需要穩(wěn)定供電的控制電路，從交流線路輸入直接產(chǎn)生高壓(18V)輸出。總結起來，88EM8511通過簡化設計實現(xiàn)高度集成，消除了多個外部元件，并降低了BOM成本；其體積小巧，適用于如開關、傳感器以及燈泡驅動器等空間有限的應用；用于產(chǎn)生可驅動高達100mA負載的穩(wěn)定的低壓輸出的內置高效率DC/DC降壓轉換器；可預置為3V的低電壓輸出，并可通過一個外部電阻分壓器在1.2V至5.5V的范圍內進行調整；同時，其SOIC-8帶E-pad，有助于滿足能源之星標準，是滿足行業(yè)規(guī)范的新產(chǎn)品。
基于ZigBee技術的智能家居系統(tǒng)
ZigBee能夠在數(shù)千個微小的傳感單元之間相互協(xié)調實現(xiàn)通信，并且這些單元只需要很少的能量，以接力的方式通過無線電波將數(shù)據(jù)從一個網(wǎng)絡節(jié)點傳送到另一個節(jié)點，所以通信效率非常高。這種技術低功耗、抗干擾、高可靠、易組網(wǎng)、易擴容、易維護、便于快速大規(guī)模部署等特點順應了物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的要求和趨勢，物聯(lián)網(wǎng)和ZigBee技術在智能家居方面的應用有很大融合性。
愛特梅爾公司主要聚焦于ZigBee無線方案的提供，該公司自2004年以來就是ZigBee聯(lián)盟的成員。該公司無線產(chǎn)品總監(jiān) Magnus Pedersen表示：“我們提供一整套ZigBee認證解決方案，包括帶有ZigBee Remote Control的ZigBee Input Device 應用規(guī)范的ZigBee RF4CE方案。在ZigBee PRO領域，愛特梅爾提供ZigBee Home Automation、ZigBee Smart Lighting規(guī)范，包括瞄準無電池和能量收集產(chǎn)品的全新ZigBee Green Power規(guī)范，愛特梅爾及其合作伙伴還提供ZigBee IP 和Smart Energy 2.0方案?！?BR>
Pedersen還特別指出，愛特梅爾已與開發(fā)用于嵌入式互聯(lián)網(wǎng)的商業(yè)6LoWPAN、CoAP和相關IPv6技術的領導企業(yè)Sensinode公司簽署授權許可6LoWPAN軟件解決方案的協(xié)議，從而提供IPv6/6LoWPAN支持，這將推動幫助構建物聯(lián)網(wǎng)的智能聯(lián)網(wǎng)無線產(chǎn)品的快速開發(fā)。他說：“與Sensinode公司合作是愛特梅爾采取的一項重要舉措，以確保設計人員能夠更快地將其智能聯(lián)網(wǎng)設備推向快速增長的物聯(lián)網(wǎng)市場。通過這項授權許可協(xié)議，設計人員現(xiàn)在擁有了構建需要物聯(lián)網(wǎng)連接性之產(chǎn)品的所有必需硬件和軟件組件。”
6LoWPAN是構建物聯(lián)網(wǎng)的關鍵性組件，為用于傳感器和控制網(wǎng)絡的嵌入式IP網(wǎng)絡提供主要效能。通過使用6LoWPAN 和IPv6，設備能夠以相比其它專有協(xié)議和堆棧更小的代碼和數(shù)據(jù)包大小來獲得網(wǎng)絡互操作性。由于用于物聯(lián)網(wǎng)領域的智能能源、智能照明和其它市場的端至端IP網(wǎng)絡的需求不斷增長，這將使得6LoWPAN成為未來五年增長最快速的無線傳感器網(wǎng)絡技術之一。
德州儀器(TI)近期也推出集成ARM Cortex-M3 MCU的ZigBee SoC芯片CC2538，適于智能電表、HVAC控制、恒溫控制與顯示、傳感器網(wǎng)絡及智能照明網(wǎng)關應用。TI中國區(qū)MCU業(yè)務拓展經(jīng)理吳健鴻表示，CC2538符合ZigBee PRO、ZigBee Smart Energy、ZigBee Home Automation及ZigBee Light Link照明標準，還支持6LoWPANIPv6網(wǎng)絡的IP標準化開發(fā)。
“ZigBee CC2538與WiFi網(wǎng)絡處理器CC3300可組成一個雙芯片的‘微小網(wǎng)關’方案，用在核心節(jié)點上，而普通節(jié)點設備上采用此前的CC2530即可。CC2538與CC2530相比，主要是升級了MCU部分?！眳墙▲櫻a充道，“最高125℃的工作溫度是CC2538的最大賣點。因為業(yè)內現(xiàn)有的85℃工作溫度無法滿足產(chǎn)品開發(fā)商的要求。例如，發(fā)熱量很大的LED燈?！?BR>
ZigBee在美國早已普遍商用，但在中國市場一直處于不溫不火的狀態(tài)。吳健鴻透露，在照明領域，飛利浦采用CC2530芯片、曾在北美市場投放的第一批10萬個LED燈，一天內就消費者被一搶而空；第二批在歐洲市場投放的10萬個LED燈，同樣是一天內被搶空。
在廣東市場上，房地產(chǎn)商采用基于CC2530的控制系統(tǒng)較多，100多平米的住宅，系統(tǒng)安裝價格約為一萬多元。他認為，具有網(wǎng)關作用的CC2538可以消除ZigBee技術傳輸距離、隔墻衰減和繞射能力不足的問題，有助于ZigBee在中國的普及。同時，也會加速LED照明在中國家庭中的應用。在家庭里，用智能手機或平板電腦可通過“微小網(wǎng)關”控制所有LED燈的狀態(tài)，如開關、調光等。此外，也能控制其他家電。
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