【应用】智能照明的下一步怎么走？

时间： 2019-07-10 来源：Silicon Labs

技术问答

智能照明（Smart Lighting）的技术发展愈发成熟，也在全球各个国家获得更多家庭、企业，甚至是城市的采用与青睐。即便如此，目前智能照明在中国市场仍处于萌芽期，如何迎向下一阶段的爆发成长，已经是整个行业最关注的焦点。对此，芯科科技（SILICON LABS）近期参加中电网举办的“智能照明主题月”活动，并进行一场主题为“创新连接照明与多协议，多频带的性能和应用”的趋势演讲。

家居自动化/智能照明领跑IoT

物联网需求爆发，尤其是在家居自动化和照明应用方面的成长越趋显着。根据市调机构的研究指出，目前LED照明已经是一个30亿美元的全球产业，并且正加速朝向结合物联网无线协议的智能照明应用发展。对于智能照明而言，市場需要的不仅仅是硅片，它还涉及软件，参考设计，工具包，云连接，参考设计，系统认知和经验等等，因此工程师亟需全套的解决方案，以便降低产品开发的复杂度，并加速完成设计评估及验证。

长期以来，Silicon Labs一直是ZigBee应用领域的领导者，并且将其扩展到各种不同的无线协议领域。此外，利用其多协议、多频带的性能也能够以更佳方式来满足终端用户复杂的应用模式。

截至2016年，SiliconLabs已为全球网状网络应用提供超过1亿个IC元件，并且已经销售了超过2.8亿个专有无线设备，以远程无线连接实现家庭自动化、工业自动化、工业安全和量表应用。我们通过不断努力来简化產品平台好让开发更简单，包括业界首创的多协议、多频段无线SOC/模块，预认证的软件协议堆栈，以及集成软硬件的智能家居/照明参考设计方案，将能有效改善产品设计流程，促进家居自动化和智能照明应用进入每一个人的生活！

强大的Gecko无线照明模块

为了让产品快速上市，无线模块可做为设计人员的好帮手，因为其集成了芯片天线及相关RF元器件，且通过标准联盟的预认证，可以减轻工程师在调试和验证RF设计所耗费的大量时间及资源。

全方位的楼宇自动化参考设计

更宏观来看，从智能家居延伸的楼宇自动化应用需要克服更多设计挑战，这些挑战包括频繁更换电池、可扩展性造成性能下降、复杂的设置和操作、互操作性、迎向未来的技术升级和安全问题等等。面对这些艰难的问题，Silicon Labs提供了一整套包含MCU和无线硬件平台，以及软件开发工具的完整参考设计，可以轻松搭建起低功耗、高效能、高可靠度且可升级的无线网状网络网络。

WiFi/zigbee共存策略

随著愈来愈多支持zigbee网状网络标准的产品进入照明和家居自动化市场，这些设备与家中既有的Wi-Fi设备如何妥善共存而不相互干扰，成为工程师至关重要的考量。我们确信好的共存策略能确保Wi-Fi和其它2.4GHz无线电协议诸如IEEE802.15.4之间的干扰受到良好控制，并减少整体系统性能的影响，因此也提供客户即时的技术谘询和支持。

在zigbee与Wi-Fi共存的网络中，通常借助以下方式改进：

• 尽量将Wi-Fi天线和Zigbee天线隔离

• 尽量将Wi-Fi和Zigbee频道间的频率间隔

• 不使用zigbee FEM（或在Wi-Fi信号强的情况下提供GPIO选项以绕过FEM LNA）

• 以20MHz带宽操作Wi-Fi（可通过任何Wi-Fi节点强制操作）

• Silicon Labs的MAC和NWK重试（retries）功能可在Wi-Fi干扰下提高zigbee数据包的吞吐量

• zigbee和Wi-Fi使用的clear channel assessment（CCA）在开始传输前可辨识传输空域是否受干扰（clearair）

以上皆可视为“无管理型共存（unmanaged co-existence）”。

不过，无管理型的技术未能解决客户想增加Wi-FiTX功率和更小设备的趋势，为此Silicon Labs针对各种特定情况为设计人员提供了更多的协助：

• 使用+30dBm Wi-Fi和10厘米天线间距，zigbee接收仍然受到影响

• 间隔10cm的两个天线，可以实现35dB的最大隔离。

• 使用+30dBm Wi-Fi，35dB隔离，-80dBm ZigBee无法接收信号

• Wi-Fi接入点可控制zigbee无线电和Wi-Fi无线电；然而，并非所有“网关”应用程序都具有控制功能。

• Silicon Labs的zigbee可执行网络和APS重试（retries），非Silicon Labs zigbee可能无法执行。

• 许多Silicon Labs zigbee设备皆利用FEM运行；且在自由空间中有最佳灵敏度者几乎都是使用FEMLNA。

详细了解Silicon Labs的Wireless Gecko系列产品及开发工具包信息，请联系世强。

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