2011年,恩智浦半導(dǎo)體(NXP)率先提出“讓每一個燈泡擁有一個IP地址”的理念,將物聯(lián)網(wǎng)概念帶進(jìn)照明領(lǐng)域,推出了GreenChip智能照明解決方案。其理念是讓每一個緊湊型熒光燈(CFL)、LED燈泡或燈管都具有一個IP地址,并允許任何人不管身在全球哪個角落,都可以利用移動互聯(lián)設(shè)備(如手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦、PDA等)遠(yuǎn)程控制家里或辦公室里的任何一個燈泡或燈管,實現(xiàn)單獨監(jiān)控、管理和控制等功能。
作為一種概念產(chǎn)品,智能照明點燃了半導(dǎo)體廠商們想象的火花,圍繞小小燈泡的科技競爭正變得激烈起來。在美滿電子科技(Marvell)日前宣布正式上市的住宅智能燈泡無線平臺中,由于將全新的Marvell 88EM8511低功耗AC/DC控制器和無線微控制器嵌入于智能LED燈泡內(nèi),形成高度集成的片上系統(tǒng)(SoC)環(huán)境,使得該平臺相比典型的無線連接燈泡,芯片數(shù)量銳減約50%,成為最大賣點。同時,新平臺還包括一個簡易的低成本ZigBee遙控器,或一個基于Marvell MC200+8782 Wi-Fi微控制器模塊的Wi-Fi到ZigBee的專用照明橋接裝置,以便燈泡直接與多業(yè)務(wù)家庭網(wǎng)關(guān)和無線路由器相連;诖碎_放平臺的第一款產(chǎn)品則是與Zonoff家庭網(wǎng)關(guān)連接的Leedarson智能燈泡。
在德州儀器(TI)MCU業(yè)務(wù)拓展經(jīng)理吳健鴻看來,智能能源、家庭自動化以及照明系統(tǒng)的動態(tài)屬性決定了其需要高性能與高靈活性,才能滿足制造商對不同存儲器、安全性以及標(biāo)準(zhǔn)支持的需求。為此,TI在此前CC2530的基礎(chǔ)上做了大幅改進(jìn),將ARM Cortex-M3 MCU、存儲器以及硬件加速器高度集成為單芯片ZigBee解決方案CC2538。協(xié)議支持方面,CC2538支持ZigBeePRO、ZigBee Smart Energy、ZigBee Home Automation以及ZigBee Light Link照明標(biāo)準(zhǔn)。此外,該SoC還支持采用IEEE802.15.4及6LoWPANIPv6網(wǎng)絡(luò)的IP標(biāo)準(zhǔn)化開發(fā),可實現(xiàn)最高的靈活性。
而恩智浦GreenChip智能照明解決方案則有兩種版本可供選擇:針對緊湊型熒光燈的GreenChip iCFL和針對LED燈的GreenChip iSSL。全套方案由以下幾個部分組成:1.GreenChip iCFL和GreenChip iSSL芯片組,是針對智能燈泡的能效比極高的調(diào)光驅(qū)動器。2.超低功耗待機(jī)電源控制器。在智能照明應(yīng)用中,由于燈泡需要隨時聽候來自用戶和/或網(wǎng)絡(luò)的指令,所以待機(jī)功耗顯得尤為重要。3.兼容2.4GHz IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的集成式RF收發(fā)器和無線微控制器,Tx/Rx電流小于17mA。4.基于JenNet-IP網(wǎng)絡(luò)層軟件的低功耗IP無線連接功能。
JenNet-IP超低功耗IEEE 802.15.4無線連接網(wǎng)絡(luò)層軟件,是GreenChip智能照明解決方案的核心。這是一種增強(qiáng)型6LoWPAN網(wǎng)絡(luò)層,專門針對基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的超低功耗網(wǎng)絡(luò)而設(shè)計,適用于住宅和工業(yè)應(yīng)用。NXP大中華區(qū)照明產(chǎn)品市場營銷總監(jiān)王永斌稱,JenNet-IP具有很多引人注目的功能,包括超低功耗、射頻距離長、存儲器占位空間小且整體成本低,并可隨意擴(kuò)充,支持最多500臺設(shè)備的大型網(wǎng)絡(luò)。
如何讓智能照明、云端服務(wù)、物聯(lián)網(wǎng)擦出絢麗的火花,是恩智浦站在更高層次上考慮的一盤棋。NXP資深產(chǎn)品應(yīng)用主任工程師陳爾泰表示,只要在現(xiàn)行的LED驅(qū)動器模塊之外再安裝一個Jennet-IP IOT照明模塊,就可實現(xiàn)低成本的智能照明解決方案,不管是改裝或新建大樓都能適用。雖然搭建智能照明會有初期的投入成本,但他強(qiáng)調(diào),這為LED燈泡帶來了非常大的賣點,而且投資在一至兩年內(nèi)就能收回,效益非常具有吸引力。
在Jennet-IP基礎(chǔ)上,NXP現(xiàn)已可同時提供最新的JN516x系列無線微控制器、包括多款演示/電能計量應(yīng)用/RF4CE控制系統(tǒng)在內(nèi)的完整評估套件、以及配備電容式觸摸屏和ZigBee RF4CE的智能遙控器,可協(xié)助工程師快速進(jìn)行預(yù)配置的連網(wǎng)照明展示。王永斌認(rèn)為,一旦家中所有燈泡都具備IP連網(wǎng)功能,未來再通過擴(kuò)展搭建各類傳感器與安全技術(shù),最先進(jìn)的照明技術(shù)就能實現(xiàn)與云端服務(wù)的聯(lián)結(jié),令照明系統(tǒng)自主收集資料,進(jìn)行分析與控制,完美應(yīng)用于IOT物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計。
為什么不采用業(yè)界成熟的ZigBee技術(shù),卻偏偏選擇自主開發(fā)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議?陳爾泰解釋說,對于“賦予每個燈泡一個IP地址”這種設(shè)想的最大挑戰(zhàn),來自于目前IPv4的地址資源不足。全球每年出貨120億只燈炮,僅讓10%的燈泡擁有IP地址,都將是一個巨大的消耗!八裕槍@種應(yīng)用的方案必須支持IPv6,我們提出這種設(shè)想時,已考慮到這個趨勢,這也正是我們NXP JenNet-IP網(wǎng)絡(luò)不同于現(xiàn)有的ZigBee網(wǎng)絡(luò)的根本原因!