互联照明有5大技术需要解决
千家照明网
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2016-09-14
物联网设计有许多技术路线,其中包含高速高功耗(4G/5G通信)和低功耗两大应用场景。互联照明/智能家居衍生出了许多无线技术,远距离通信也出现了LPWAN协议。虽然这些协议看似非常麻烦,但其实物联网中只有两大需求,即低功耗和组网。
低功耗物联网设计有许多技术路线。物联网现有成百上千亿的连接数,其中包含两大技术路线/应用场景:一种是高速率、高功耗的场景,即4G/5G通信技术;一种是低功耗的场景,估计会占到60%的连接数。
照明是我们生活中非常重要的一类基础设施。随着LED灯出现,白炽灯、荧光灯将会慢慢淘汰。而由于智能家居、智慧城市等概念,互联照明发展将会大幅加快。
互联照明是一个典型的物联网应用,它包括感知(各种传感器,比如家里有红外、位置、门磁、超声波等传感器,灯具以及电源)、网络(网关,包括接入层和传送层)和应用三个层面。
互联照明有5大相关技术需要解决。一是,LED相比白炽灯,它的结构非常复杂,这涉及电源可靠性、发热问题,以及调光调色时是否一致。二是,传感器技术(气体传感器、照度传感器等)。三是,通信技术,分为两个层次——一个层次是怎么在家里、楼宇或城市中实现本地连接;另一个层次是收到网关信号后怎么实现远端连接。四是,IT技术,即怎么样实现后台处理,即云计算、大数据分析等。五是,控制技术——从旋钮到手机控制,人们并不满足,因此出现了语音控制和人工智能控制技术,而让人们感觉不到控制的存在。
智能家居互联照明现在处于照明控制向照明自动控制转变的阶段。最后的阶段才是智慧照明,这涉及更高级的人工智能控制,预计到2020年将会出现,目标是实现按需的照明,健康的照明,以人为本的照明。
智能家居领域包括家电、控制、IC、初创公司及照明产业五大领域。其中,智能照明是非常重要的一个设施。
智能家居协议虽多,但核心无非是要满足低功耗和网状组网需求
家居产品实现互联是一个非常复杂的问题。虽然光纤是一个很好的接入方案,但是要在家庭中布线会很麻烦。因此,我们首选的还是无线连接。无线协议包括ZigBee、蓝牙、WiFi、enocean、Z-Wave、ALLSEEN、THREAD等不下十几种协议,非常麻烦。但如果我们仔细分析,智能家居中有两个很重要的需求,即低功耗和网状组网需求。
目前来看,ZigBee和THREAD是满足这两个要求的两个协议。同时,蓝牙也在做自己的Smart Mesh网状组网,WiFi也在做相应的组网,这都是为了满足这两个需求。
智能楼宇互联照明和智能家居中的场景非常类似,只是灯具不太一样。这里面有两个比较新的技术,一个是PoE(以太网供电)技术,这个技术现在在电梯里用得比较多。以前电梯里的双绞线电话慢慢没有了,现在的电话是连网线、接到交换机上的产品。交换机不仅提供通信信号还提供供电。那么照明是否可以借鉴呢?现在有很多公司正在做这方面的尝试。这里面的一个问题是,电话机功率需求较小(十几瓦即可),而照明则要达到二三十瓦甚至五六十瓦。PoE技术也在不断演进,现在市面上最高可达30W,即现在办公室里30W的灯具基本可以靠PoE解决供电问题。