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智能照明技術(shù)協(xié)議百家爭鳴,未來是誰?

  一直以來,國內(nèi)智能照明市場的協(xié)議都是多元化差異化的存在。ZigBee、藍牙、WiFi、2.4G等各具原生優(yōu)勢,又都有短板。

  藍牙5.0標準將于今年年底發(fā)布,并全面包含藍牙Mesh技術(shù);MacBee技術(shù)聯(lián)盟正式成立,即將發(fā)布第一版MacBee技術(shù)白皮書;ZigBee與EnOcean能量采集技術(shù)結(jié)合打造雙模方案等這些新趨勢你不可不知。

  國內(nèi)市場各種協(xié)議,各自為營

  ZigBee現(xiàn)在處于發(fā)展比較成熟的階段,由于飛利浦、歐司朗的推動,被越來越多主流廠商使用,但缺點是不能使用智能手機直接控制,還需要通過額外網(wǎng)關(guān)。

  藍牙和ZigBee相比,區(qū)別不大,也占據(jù)著部分市場。WiFi這種協(xié)議用在智能照明上,連接的穩(wěn)定性和穿透性都有待解決。2.4G由于其開發(fā)周期短,成本低,成為許多中小型燈具廠商的偏好,但其屬于私有協(xié)議,在互聯(lián)互通上會有問題,與未來標準化進程相悖。

  廠商選擇協(xié)議時,需考慮多方面因素,包括技術(shù)成熟度、設(shè)計經(jīng)驗、成本、穩(wěn)定性、運用場景等問題。各種協(xié)議相愛相殺,究竟誰在未來更有市場?

  “我認為藍牙在將來比ZigBee更有優(yōu)勢?!焙诊w物聯(lián)董事長韓興成說道,“這其實與我們公司定位有關(guān),我們做2.4G芯片,ZigBee是個標準協(xié)議,除此之外,ZigBee和2.4G沒有太大差異,它在距離功耗上都沒有大的優(yōu)勢。藍牙可以直連網(wǎng)絡(luò),不需要加網(wǎng)關(guān)就可以對接,另外,它可以跟手機直連,用起來方便,成本也不比ZigBee高。ZigBee用手機來控制要橋接,未來能與手機直連的協(xié)議會有很強的生命力?!?br />
  “藍牙5.0標準將于今年年底或2017年年初發(fā)布,帶寬會更高,能支持更復(fù)雜的控制指令與傳感器數(shù)據(jù),傳輸距離、對芯片的接收靈敏度也有很大的提升,提升之后BLE網(wǎng)絡(luò)覆蓋能力會大大增強。當傳感器單幀數(shù)據(jù)超過20個字節(jié),在藍牙5.0規(guī)范后會很容易解決。藍牙5.0會全面包含藍牙Mesh技術(shù)?!痹诮张e辦的第三屆中國IOT大會上,來自芯聯(lián)銳創(chuàng)的總經(jīng)理宋朔說道。

  藍牙Mesh技術(shù)最早由英國的CSR于2014年提出并發(fā)布,之后CSR就被高通收購。目前上海泰凌和高通是可以在藍牙Mesh技術(shù)上提供穩(wěn)定芯片的公司。

  Mesh技術(shù)有什么大的優(yōu)勢,讓大家都拍手叫好?

 ?。?)基礎(chǔ)的照明控制。智能手機可以透過藍牙的數(shù)據(jù)通道直接對燈、傳感器和其他相關(guān)聯(lián)的設(shè)備進行控制。直接控制燈的開、關(guān),亮度調(diào)節(jié),色溫調(diào)節(jié),RGB的調(diào)節(jié),在調(diào)節(jié)亮度和色溫過程中克服燈的無規(guī)律閃爍,做到調(diào)節(jié)過程的線性而平滑。對多個燈進行分組,組群之間可以進行交叉以及重疊。支持多個手機同時交叉控制多臺燈的組群。這項技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)非常成熟。

 ?。?)超級網(wǎng)關(guān)的應(yīng)用。依靠WiFi-MeshSuperGateway(高通QCA4531WIFI模塊+CSR8811BLE模塊),可以通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)對照明設(shè)備和其他傳感器以及電氣設(shè)備的遠程控制。同樣,能通過互聯(lián)網(wǎng)完成對燈的基礎(chǔ)照明控制,將其它設(shè)備的工作狀態(tài)上傳到云端。支持擴展附加ZigBee模組。能透過SuperGateway對多盞燈具和多個設(shè)備的藍牙固件進行OTA升級。

  (3)把各種傳感器接入照明的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中來。采用Mesh技術(shù)之后允許傳感器跟燈、跟其他設(shè)備之間直接進行互動。傳感器數(shù)據(jù)可以透過BLEMesh或wifiMesh超級網(wǎng)關(guān)傳輸?shù)紸PP或者互聯(lián)網(wǎng)(cloud)?,F(xiàn)在完成度比較高的有人體紅外感應(yīng)、門磁、水溫傳感器、震動傳感器等。

 ?。?)在建筑物內(nèi)進行定位、運動軌跡描述與導(dǎo)航應(yīng)用。依靠BLE廣播技術(shù),結(jié)合電子地圖技術(shù),在建筑物內(nèi)實現(xiàn)基于位置的各種應(yīng)用(LBS)。在室內(nèi),采用了Mesh技術(shù)的燈泡可以在建筑物內(nèi)部充當GPS衛(wèi)星。實測定位精度可以達到0.5米。這項室內(nèi)定位技術(shù)將是全新的發(fā)展方向,填補了室內(nèi)定位的空白,將催生全新的應(yīng)用領(lǐng)域與商業(yè)模式。

  宋朔同時也提到,“未來Mesh技術(shù)上有兩個發(fā)展方向。一是在人不干預(yù)或盡可能少干預(yù)的情況下讓照明系統(tǒng)滿足使用需要,并且做到節(jié)能與可靠。Mesh技術(shù)所有燈的節(jié)點可以和手機互聯(lián)互通。二是使用藍牙Mesh的網(wǎng)絡(luò)能成為智慧家庭的非影音數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕A(chǔ)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。依靠照明的節(jié)點無處不在的優(yōu)勢,讓Mesh網(wǎng)絡(luò)覆蓋面更大,順利接入傳感器門磁安防設(shè)備等電器設(shè)備。”

  藍牙Mesh將成智能照明老大哥?我們MacBee不服!

  “協(xié)議從發(fā)生發(fā)展到應(yīng)用都有其初衷。藍牙是為耳機而生,ZigBee是為M2M而生,MacBee為家庭物聯(lián)網(wǎng)而生?!便y河風云董事長兼MacBee技術(shù)聯(lián)盟理事長曾雨在第三屆中國IOT大會上提出,“物聯(lián)網(wǎng)落地到智慧家庭,有很多協(xié)議。其實現(xiàn)在最成功的是WiFi,它作為高速的無線連接協(xié)議用在各式各樣設(shè)備,現(xiàn)在跨界進入物聯(lián)網(wǎng),仍占據(jù)重要位置,但是Wifi功耗高,造價也高,體系復(fù)雜。ZigBee雖說是專為M2M設(shè)計,但其自組網(wǎng)本身就很脆弱,一直沒有達到期望的體系。目前來看,雖說藍牙、ZigBee等技術(shù)一直被稱為行業(yè)標準,但其確實存在客觀缺陷。我們認為做物聯(lián)網(wǎng)要極精極簡、安全可靠,于是幾年前就朝這個目標推進?!?br />
  據(jù)曾雨介紹,目前MacBee芯片銷量已經(jīng)突破30w,并且還在增長,預(yù)計17年落地后會產(chǎn)生1千萬到2千萬連接。

  同時他也提到,MacBee是能解決最后一百米,穩(wěn)定可靠安全的無線連接。具有超低功耗、超高性價比等優(yōu)點。為什么能穩(wěn)定呢?復(fù)雜的事情交給身邊已有的技術(shù)設(shè)施,比如局域網(wǎng)或因特網(wǎng)。實質(zhì)上,MacBee的核心是依賴和利用已經(jīng)存在的技術(shù)設(shè)施。

  “MacBee技術(shù)聯(lián)盟于今年三月份成立,我們希望與生產(chǎn)商、軟件商、行業(yè)上、設(shè)備商共同推動。去年MacBee落地照明市場后,呈指數(shù)增長。”曾雨說,“今年12月16號會發(fā)布第一版MacBee技術(shù)白皮書,包括連接、應(yīng)用、云端,對一級成員全部開放源代碼和設(shè)計。這是做了6年付出大量代價的體系?!?br />
  Macbee好不好,實踐是檢驗真理的唯一標準。技術(shù)壁壘在不斷被打破,但隨著未來傳感器的增多,電池的消耗量會大得無法想象?;诖?,另一種技術(shù)悄然在國內(nèi)成長起來。

  EnOcean+照明協(xié)議雙模,下一個趨勢?

  不同于ZigBee、藍牙、2.4G等市面上普遍存在的協(xié)議,采用EnOcean能量采集技術(shù)的傳感器無需電池,因此被大量應(yīng)用在智能照明的開關(guān)上。據(jù)EnOcean聯(lián)盟中國區(qū)大使蘇子杰介紹,EnOcean協(xié)議比較適合樓宇燈控和商業(yè)照明。是目前在建筑領(lǐng)域里做無線無源的唯一標準,在商業(yè)樓宇里要申請節(jié)能認證使用EnOcean協(xié)議可以加分。

  為什么能做到節(jié)能認證,主要是基于以下幾個優(yōu)勢:

  (1)EnOcean在協(xié)議上很精簡。

  EnOcean射頻協(xié)議有四層,包括物理層、數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層,每一層都規(guī)劃的非常清楚,客戶不能輕易修改。這樣做可以使全球范圍內(nèi)所有使用EnOcean的設(shè)備快速實現(xiàn)互聯(lián)互通。

  蘇子杰說道,“協(xié)議本身很省電,是為了搭配能量采集部分。在歐洲EnOcean比ZigBee普遍,已經(jīng)用于很多燈控、樓宇控制等,達到50w棟建筑,包括機場、醫(yī)院、酒店等。目前全球有四百多家公司是EnOcean聯(lián)盟成員,比如西門子,施耐德,以及其他樓控燈控大廠?!?br />
  (2)通過能量采集供電,傳感器無需電池。

  目前可商用化的能量采集方式的有三種。一是機械能,比如人手、任何物體動起來都是有能量的,這種能量可以采集起來,調(diào)節(jié)燈的關(guān)閉甚至調(diào)光。這一方式大量采用在歐洲的燈控上。二是光能。雖然太陽能能發(fā)電,但很多傳感器用在室內(nèi),室內(nèi)的光和室外光波長不一樣,而且亮度也不同。這種能量采集方式可以用在光感傳感器、被動紅外檢測等地方。三是溫差能。這項技術(shù)與智能照明無關(guān),用在熱水器、電表上比較多。比如北方冬天供暖,管道是熱的,環(huán)境溫度會比較冷,產(chǎn)生溫差就可以產(chǎn)生電。

  目前EnOcean該如何應(yīng)用到具體燈控場景呢?

  “面積較大時,可以在主干道使用有線,片區(qū)管理使用無線。在小范圍內(nèi)比如樓梯使用,可以省掉開鑿布線以及后期換電池維護費用?!碧K子杰說,“飛利浦HueTap球泡燈現(xiàn)在使用的就是基于EnOcean協(xié)議的免電池無線開關(guān)?!?br />
  不過提到互聯(lián)互通,蘇子杰說,因為EnOcean采用1G以下射頻技術(shù),所以和其他協(xié)議標準聯(lián)接起來會有點問題,但是這樣有個好處,1G頻率較低,波長較長,穿透能力也會較強,在樓宇建筑里穿墻能力相對會好一點。

  雖說淮南為橘,淮北為枳,但節(jié)能是現(xiàn)今全球都要抓的重點,且看注重節(jié)能的EnOcean能否在中國市場抓住機會,與其他照明協(xié)議好好配合了。

  總結(jié):

  國內(nèi)芯片廠商如泰凌微電子現(xiàn)在推出的芯片已是雙模模式——支持BLE、zigbee,能實現(xiàn)BLE和802.15.4協(xié)議棧同時運行,也可提供BLE和RF4CE并行雙模SDK;今年三月份MacBee技術(shù)聯(lián)盟正式成立,即將發(fā)布第一版MacBee技術(shù)白皮書;飛利浦hue也將ZigBee技術(shù)與EnOcean能量采集技術(shù)結(jié)合起來,集其所長,為我所用。

  各種協(xié)議,百家爭鳴。相信未來會是一個發(fā)展以及融合的時代,哪種協(xié)議做得好,就更具有價值,占據(jù)更多的市場份額。不管是芯片廠商,還是燈具廠商,都在部署自己的市場之路,盡早搶占市場。

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