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LED+智能无线:加速颠覆传统照明
贝尔金的LED Lighting Starter Set?包含两个LED智能灯泡和WeMoLink,价格为130美元,可以支持多达50个独立的智能灯泡。再单独购买的话,每只灯泡的价格为39美元。“我认为2014年智能照明市场付运量会在1千万台上下,并在未来3到5年内得到爆发性成长,会达到1亿台的规模。这其中最最重要的是成本,2014年智能灯泡的平均价格可能是在15美金上下,在3到4之内会接近5美金附近。”Marvell绿色产品部的技术销售总监Lance Zheng表示。据Zheng透露,Belkin的智能照明采用的即是Marvell的方案。
网关、灯泡、软件,打通产业链才能成就智能照明
智能照明的推广障碍,主要集中在成本和用户体验——当然,这似乎已经是大部分电子产品的成功瓶颈了。在成本方面,由于LED照明市场已日趋成熟,整个产业链的整合已经将LED灯泡的成本拉到了用户可接受范围内,影响成本和用户体验的关键集中在了无线协议的互联互通以及用户体验方面。
在照明链接的无线控制协议方面,蓝牙的缺点是只能支持8个点,传输距离也有限,所以在这个市场上基本用蓝牙方案的较少,大多数采用Zigbee或低功耗WiFi。ZigBee Light Link目前得到了ST、Atmel、TI、Silicon Labs、NXP等公司的支持,该标准是ZigBee产业联盟为了推进ZigBee在智能照明方面的发展,于2012年推出的,可以通过单一ZigBee网络控制不同品牌厂商的照明产品,并且同时能与多频段的电脑、智能手机和平板电脑连结。ZigBee联盟亚太区总监黄家瑞前不久在深圳一场研讨会上也曾分享Zigbee Light Link可以和Zigbee Home Automation协同工作,而后者则会更多的和智能家庭中的遮光控制、温度控制、安全监控等集成在一起。
WiFi从成本、体积、功耗、性能来讲要放到一个灯泡里面去,压力非常大。“能源之星现在要求关灯后待机功耗低于0.5W,未来可能要达到0.2W,所以关灯后无线芯片的的供电是个难题。”Zheng指出。ZigBee在这几个方面相比WiFi更有优势。但ZigBee连到互联网或家庭网络上则需要WiFi,这里面的关键的技术为网关。“网关软件、云端如何与用户界面结合、怎样把智能照明控制的逻辑放在网关以及云端是非常重要的。软硬件的结合使其成为一个非常复杂的系统,软件的可靠性尤为重要。”Zheng表示。
现场展示基于Marvell的网关外观如充电器大小,可以直接插在墙上。“这个软件的架构Marvell可以做到90%,我们的参考软件可以跟云端很快的接起来。为了打通整个产业链,我们把努力和网关、灯泡、软件等上下游相关公司合作,一起打造一个完整的生态系统。”Zheng表示。
Zigbee-WiFi桥软件架构
Marvell的ZigBee芯片88MZ100也值得一提,这颗SoC集成了以前需要四个单独的芯片才能实现的功能,包括ZigBee Pro协议栈和IEEE 802.15.4-2003/2006收发器、32位ARM?Cortex-M3微控制器、2V至3.6V的电池输入的内置DC/DC以及512KB串行闪存。“88MZ100集成了PA(功率放大器),内置的512KB的闪存可实现OTA(空中下载),而竞争对手则需要外置存储器。”Zheng表示。
“现在到处都是无线信号,如何抗干扰也是一个难题,要力图将通道与通道之间的干扰、不同无线技术之间的干扰做到最小。”Zheng分享了其在上海郊区一个湖边的实地测试结果,该芯片在空旷地点的传输距离能达到1.5公里,另外在室内有墙隔离的情况下能达到30米,完全不用担心卧室的灯泡信号传不到其他的起居室。
无线的射频技术除了传输功能要强、接收灵敏度要好之外,低成本也是很大一个诉求。“就像做手机芯片把工艺由90nm到55nm,到40和28nm一样。我们的芯片也在不断拼成本,目前88MZ100采用的55纳米的技术不是最先进的,但是跟我们的竞争对手相比,我们至少是相近了两代。我们现在还在从55纳米转到40纳米,力图把成本和功耗做到更小。”Zheng表示。