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博客

RF-STAR带您认识ZigBee Light LinK

已有 785 次阅读2013-6-28 16:21 |个人分类:zigbee light link| 关键词: zigbee, light, CC2530, Hue, LED灯控

 

ZigBee Light Link标准是于2012418日面向能源管理、商业和消费应用产品创造无线解决方案的全球企业联盟 ZigBee联盟 (ZigBee Alliance)定制及完成。

简单来说, ZigBee Light Link 是透过单一网路控制不同品牌厂商的照明产品,并且同时能与多元频段的电脑、智慧型手机和平板电脑连结,有助于相关供应链的发展,以及加速推动智慧化照明与控制设备。

这项标准是由奇异、 Greenwave Reality 、欧司朗OSRAM和飞利浦PHILIPS等知名厂商,共同催生的无线通讯连结标准。TRaC Global 证实已经 对 Atmel 、 Ember 、 欧司朗 、飞利浦和德州仪器提交的首批 ZigBee 认证产品进行了独立测试。经过 TRaC Global 的测试与认证的产品,将作为黄金单元「 Golden Unit 」,未来采用这项准的 ZigBee 认证产品,将根据此参照标准进行测试。以确保所有 Zigbee Light Link 的灯具都能够互相连结。

ZigBee Light Link标准定制背景

随着 LED 照明愈来愈受到重视,以及网际网路与节能照明可以互相整合的趋势驱使下, ZigBee 联盟 (ZigBee Alliance) 宣布, ZigBee Light Link 标准已经制定与认证完成。未来照明产业将能够拥有一项由广泛的企业联盟提供支持的开放性全球标准,为全球一些最高效 LED 照明解决方案提供无线控制功能 。

由于复杂的走线或者封闭的专用无线系统,网络LED照明直至今日一直都是仅限于专业照明安装人员和建筑师使用。最近,ZigBee联盟与领先的LED灯泡厂商合作,推出了全新的ZigBee Light Link标准,让普通消费者也可以轻松地安装和管理照明网络。

因此未来采用 ZigBee Light Link 的节能灯泡、 LED 灯具、感应器、定时器、遥控器与开关将能够很方便的接入网路,并且无需添加任何装置进行调整。这让 家庭或商务人士,将能够很轻松随插即用,并以其他装置无线控制照明装置。

ZigBee Light Link标准评论

根据飞利浦的 ZigBee Light Link 工作小组负责人指出, ZigBee Light Link 是为了 下一代的照明应用,提供易于使用且直觉性的操作界面连接标准。目前已经有多家供应链厂商确定采用这套标准,且逐步进入量产阶段。根据市场人士预估,一旦真的推出这套产品之后,内建 ZigBee 无线通讯模组的照明灯具,将开始大量进入市场,让 LED 照明或其他节能照明获得更高附加价值的动力。

由于 ZigBee 产品已经面市, ZigBee 联盟提出的 ZigBee Light Link 将 不会干扰其它已经走入千家万户的 ZigBee 产品。

当初无线网路通讯标准包含 Wi-Fi 、蓝芽以及 ZigBee 。其中, WiFi 与蓝芽都陆续找到自己市场的利基,并发展的非常顺利。目前唯一有疑问的就是 Zigbee 无线网路技术。

当初 ZigBee 因为具有省电、传输距离较远及多节点的优点,所以许多人士看好在智慧化应用与家庭领域的应用较较为合适,因此随着 ZigBee Light Link 标准出炉,将更可帮助其未来发展。

为照明应用打造的规格标准ZigBee Light Link,可针对LED灯泡的亮度与彩度进行控制。据了解,目前有数家一线 LED 照明产品制造商,包括欧司朗(Osram)与飞利浦(Philips),都已经采用 ZigBee 的新规格推出经认证的装置。

在接下来几年,将会有数个围绕采用不同技术产品的产业生态系形成,直到主流标准崛起;Maddocks指出:因为 ZigBee Light Link协定可获得的支援以及互通性,IMS Research认为到2017年,ZigBee将会成为无线照明系统的主流标准,在2010年至2017年占据38%的内嵌RF灯泡与控制器总出货量。

ZigBee Light Link的应用

那么,像ZigBee Light Link这样基于标准的解决方案 到底为什么如此重要呢?它提供了多种客户利益,第一个就是,能够为消费者提供LED灯泡(包括变色LED)、固定装置、计时器和控制等可互操作产品的多样选择。目前仅有的专用无线系统价格昂贵、难以实施。有了基于标准的系统,消费者就可以在其网络中使用任何ZigBee Light Link认证产品。同时,由于竞争的增加,网络LED照明系统的成本将变得更加低廉。

除了可互操作性之外,Light Link标准还可以使用LED灯泡和传感器来自动控制系统,从而提高能源效率。调光传感器可以监控室内的自然环境照明,自动调解灯泡的光亮。这样,灯泡就可以在白天关掉,或者发出低于夜间的光亮。而占用传感器则可以在有人进入房间时打开灯光,在人离开后关闭灯光。

此外,ZigBee Light Link标准还可以通过带有ZigBee功能的智能手机或者简单网关来控制灯光,改善无线网络体验。这样,消费者就可以轻松修改设置,以适应特定的情绪或者任务需求,并监控能源用量。改进的功能设置及轻松改造家装或者建筑的能力也将让消费者们受益匪浅。

德州仪器TI 2012年 月 至 日台北国际电脑展 (COMPUTEX) 活动期间,将在台北国际会议中心 (TICC ) 101D 摊位展示透过智慧型手机、低成本闸道器 (gateway) 及 LED 装置的完整 LED照明管理系统,直接照明控制技术将经由整合 CC2530 SoC 并配备 microSD 卡的Android 智慧型手机展示给客户。同时亦展出使用可连结至低成本闸道器 (附属於Sitara™ AM335x ARM® Cortex-A8 处理器开放原始码BeagleBone CC2531 ZigBee USB dongle) Android 智慧型手机,展示控制和监视 ZigBee 照明及其他装置的直接照明控制技术。

TI 无线感测器网络与全球协力开发人员网络专案经理暨 ZigBee Alliance 董事成员 Mark Grazier 表示,ZigBee Light Link 标准可望推动照明产业转型,让非专业人员也能透过智慧型手机、平板电脑及闸道器等装置进行 LED 照明的互相连结与控制。Golden Unit 认证的 TI CC2530 SoC 使制造商能快速生产 ZigBee Light Link 装置。此外,透过搭载 CC2530 的 microSD 卡,装置即可连结至 ZigBee 照明,成为制造商及消费者运用拥有 ZigBee 功能 LED 照明的另一途径。


  

ZigBee Light Link市场

适用于从DIY的家庭安装到专业的工程安装等不同级别客人的需求

ZLL1.针对普通消费者与DIY市场 2.不需要你具备专业知识,不需要额外的辅助设备。3.通过ZLLTouchlink功能非常方便的配对控制器与灯具。

ZHA1.支持先进专业的安装  2.与家里其他设备相互连接,包括安防 窗帘 空调 灯光 等等。

ZLL经营范围

1.家庭DIY应用。

2.家庭与楼层的简便安装,升级替换市场。

3.高端家庭自动化或完整的建筑自动化。

飞利浦是如何选择的

我们的正在转型,我们需要重新定义我们的技术策略,进行新的经营,从根本上改变市场活力,无线连接是一项关键要求,将成为我们一个突破。

考虑因素

1.开放的协议,利于开发设计。

2.低功耗。

3. 全球解决方案。

4.简单,可靠。

5.良好生态系统,拥有高活跃度。

6.大规模市场/规模经济潜力。

三个驱使与目标

1.LED将是照明的趋势

*部分原因是禁止白炽灯的销售

*除了减少能源消耗和窗体因子好处之外,用户可以随心所欲控制照明,让灯光跟着心情变换

*就像一个万能遥控器,可以控制多个产品和品牌,开关,调光,更改颜色,设置组 等等

*简便的操作方法,带来不同的体验

2.功能多样化得益于数字技术的发展

*通过传统方式控制作为过度,今后可以通过Smart phonetable computer,ect 控制照明

*可以在家的任何地方,如何一个城市,方便控制,监控照明设备

*一个中度的数字控制系统

3.预计将于大量的厂家进入这一行列

*具有统一的标准,实现所有厂家产品兼容,提高市场占有率

*2012年提供一个成型的设计案例作为参考

我们评估 ZigBee light link 标准

*消费者测试,安装发现Zigbee是个复杂的网络

*需要简单的机制,避免无法施展与产品退货

*LED的技术不断成熟,产生各种新的应用,同样需要不同的控制方式

*面对用户对照明的看法,100多年的照明概念,更改和保持简单性是非常大的挑战

*首先以楼宇照明为切入点

ZigBee Light Link发展

每年因照明产生的能源需要不断上升,30%的照明能源浪费在没有实际工作或者需要的时候,意味着具备检测,控制的智能照明系统尤为重要。除了节约能源,并且可以延长LED照明的使用寿命,提高经济效益,和使用回报率,此外可以创建更好的氛围,改善健康状况和工作效率,甚至可以加速植物的生长。对于公司来说,这样好处将会带来更多的机会。照明控制能够提高LED照明的价值,2011 年到 2020 年的将以每年 20%的增长。

根据了解,控制市场包括多个因素,包括:用户接口,网络组件,控制板,Zigbee,移动检测。当前90%的办公室和商业环境使用了照明控制系统,办公室是最大的市场,占40%照明控制市场。

RGB动态效果照明也是一大市场。

尽管家庭应用目前很小,但可能是增长最快的市场.

分析,发掘,照明控制市场 Definition of lighting control systems ,照明控制成为流行的名词,因为其超过照明本身,成为一个IT产业,他可以有软件,硬件服务商,成为嵌入式发展的一个新市场。


ZigBee Light Link标准晶片

德州仪器 (TI) 推出业界首款实际采用新 ZigBee® Light Link 标准的 ZigBee 系统单晶片 (SoC) CC2530ZigBee Light Link 是由ZigBee Alliance 成员中业界领先的照明技术公司所制定,协助无线网路 LED 照明系统标准化,相较先前的封闭专利系统更易于安装、管理和操作。TI 率先推出的 CC2530 解决方案具Golden Unit 认证 ZigBee Light Link 标准,有效协助开发人员及制造商快速建立与测试 ZigBee Light Link 产品互通性。

爱特梅尔(Atmel) 发布的ZigBee Light Link标准产品,1个作为ZLL遥控器,2个作为ZLL的结点(LED灯具),通过遥控器可以实现广播控制,Group控制,单个控制,实现store Scene and recall scene.ZLL可以控制的255(灯具),硬件基于ATmega128RF / ATmega256RF

ZigBee Light Link产品

飞利浦(PHILIPS)发布采用ZigBee Light Link标准的高科技Hue LED照明设备,其在苹果零售店独家销售其。这种Hue电灯是一种可高度定制的照明产品,通过内置的三种LED包括绿、红、蓝的混合,可为电灯提供超过1600万种颜色变化。显示效果 更好,且更加节能,未来有望替代传统照明产品,传统50W电灯所能提供的亮度,Hue电灯仅需8.5W即可。

ZigBee 概述

Zigbee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议。根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。这一名称来源于蜜蜂的八字舞,由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和嗡嗡(zig)地抖动翅膀的舞蹈来与同伴传递花粉所在方位信息,也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本。主要适合用于自动控制和远程控制领域,可以嵌入各种设备。简而言之,ZigBee就是一种便宜的,低功耗的近距离无线组网通讯技术。

ZigBee是一种低速短距离传输的无线网络协议。ZigBee协议从下到上分别为物理层(PHY)、媒体访问控制层(MAC)、传输层(TL)、网络层(NWK)、应用层(APL)等。其中物理层和媒体访问控制层遵循IEEE 802.15.4标准的规定。

ZigBee网络主要特点是低功耗、低成本、低速率、支持大量节点、支持多种网络拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全。ZigBee网络中设备的可分为协调器(Coordinator)、汇聚节点(Router)、传感器节点(EndDevice)等三种角色。

与此同时,中国物联网校企联盟认为:zigbee作为一种短距离无线通信技术,由于其网络可以便捷的为用户提供无线数据传输功能,因此在物联网领域具有非常强的可应用性。


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握手

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