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ZigBee遇敵?智能照明新生代藍牙5.0、MacBee登場

發布時間:2019-07-27 點擊量:2566

一直以來,國內智能照明市場的協議都是多元化差異化的存在。ZigBee、藍牙、WiFi、2.4G等各具原生優勢,又都有短板。
藍牙5.0標準將于今年年底發布,并全面包含藍牙Mesh技術;MacBee技術聯盟正式成立,即將發布第一版MacBee技術白皮書;ZigBee與EnOcean能量采集技術結合打造雙模方案……這些新趨勢你不可不知。
國內市場各種協議,各自為營

ZigBee現在處于發展比較成熟的階段,由于飛利浦、歐司朗的推動,被越來越多主流廠商使用,但缺點是不能使用智能手機直接控制,還需要通過額外網關。
藍牙和ZigBee相比,區別不大,也占據著部分市場。WiFi這種協議用在智能照明上,連接的穩定性和穿透性都有待解決。2.4G由于其開發周期短,成本低,成為許多中小型燈具廠商的偏好,但其屬于私有協議,在互聯互通上會有問題,與未來標準化進程相悖。
廠商選擇協議時,需考慮多方面因素,包括技術成熟度、設計經驗、成本、穩定性、運用場景等問題。各種協議相愛相殺,究竟誰在未來更有市場?

ZigBee遇敵?智能照明新生代藍牙5.0、MacBee登場

“我認為藍牙在將來比ZigBee更有優勢?!焙诊w物聯董事長韓興成說道,“這其實與我們公司定位有關,我們做2.4G芯片,ZigBee是個標準協議,除此之外,ZigBee和2.4G沒有太大差異,它在距離功耗上都沒有大的優勢。藍牙可以直連網絡,不需要加網關就可以對接,另外,它可以跟手機直連,用起來方便,成本也不比ZigBee高。ZigBee用手機來控制要橋接,未來能與手機直連的協議會有很強的生命力?!?br /> 藍牙Mesh /藍牙5.0,將打敗ZigBee?

“藍牙5.0標準將于今年年底或2017年年初發布,帶寬會更高,能支持更復雜的控制指令與傳感器數據,傳輸距離、對芯片的接收靈敏度也有很大的提升,提升之后BLE網絡覆蓋能力會大大增強。當傳感器單幀數據超過20個字節,在藍牙5.0規范后會很容易解決。藍牙5.0會全面包含藍牙Mesh技術?!痹诮张e辦的第三屆中國IOT大會上,來自芯聯銳創的總經理宋朔說道。
藍牙Mesh技術最早由英國的CSR于2014年提出并發布,之后CSR就被高通收購。目前上海泰凌和高通是可以在藍牙Mesh技術上提供穩定芯片的公司。
Mesh技術有什么大的優勢,讓大家都拍手叫好?
(1)基礎的照明控制。智能手機可以透過藍牙的數據通道直接對燈、傳感器和其他相關聯的設備進行控制。直接控制燈的開、關,亮度調節,色溫調節,RGB的調節,在調節亮度和色溫過程中克服燈的無規律閃爍,做到調節過程的線性而平滑。對多個燈進行分組,組群之間可以進行交叉以及重疊。支持多個手機同時交叉控制多臺燈的組群。這項技術現在已經非常成熟。
(2)超級網關的應用。依靠WiFi-Mesh Super Gateway(高通QCA4531WIFI模塊+CSR8811BLE模塊),可以通過互聯網實現對照明設備和其他傳感器以及電氣設備的遠程控制。同樣,能通過互聯網完成對燈的基礎照明控制,將其它設備的工作狀態上傳到云端。支持擴展附加ZigBee模組。能透過Super Gateway對多盞燈具和多個設備的藍牙固件進行OTA升級。
(3)把各種傳感器接入照明的數據網絡中來。采用Mesh技術之后允許傳感器跟燈、跟其他設備之間直接進行互動。傳感器數據可以透過BLE Mesh或wifi Mesh超級網關傳輸到APP或者互聯網(cloud)?,F在完成度比較高的有人體紅外感應、門磁、水溫傳感器、震動傳感器等。
(4)在建筑物內進行定位、運動軌跡描述與導航應用。依靠BLE廣播技術,結合電子地圖技術,在建筑物內實現基于位置的各種應用(LBS)。在室內,采用了Mesh技術的燈泡可以在建筑物內部充當GPS衛星。實測定位精度可以達到0.5米。這項室內定位技術將是全新的發展方向,填補了室內定位的空白,將催生全新的應用領域與商業模式。

ZigBee遇敵?智能照明新生代藍牙5.0、MacBee登場

宋朔同時也提到,“未來Mesh技術上有兩個發展方向。一是在人不干預或盡可能少干預的情況下讓照明系統滿足使用需要,并且做到節能與可靠。Mesh技術所有燈的節點可以和手機互聯互通。二是使用藍牙Mesh的網絡能成為智慧家庭的非影音數據傳輸的基礎數據網絡。依靠照明的節點無處不在的優勢,讓Mesh網絡覆蓋面更大,順利接入傳感器門磁安防設備等電器設備?!?br /> 藍牙Mesh將成智能照明老大哥?我們MacBee不服!

“協議從發生發展到應用都有其初衷。藍牙是為耳機而生,ZigBee是為M2M而生,MacBee為家庭物聯網而生?!便y河風云董事長兼MacBee技術聯盟理事長曾雨在第三屆中國IOT大會上提出,“物聯網落地到智慧家庭,有很多協議。其實現在最成功的是WiFi,它作為高速的無線連接協議用在各式各樣設備,現在跨界進入物聯網,仍占據重要位置,但是Wifi功耗高,造價也高,體系復雜。ZigBee雖說是專為M2M設計,但其自組網本身就很脆弱,一直沒有達到期望的體系。目前來看,雖說藍牙、ZigBee等技術一直被稱為行業標準,但其確實存在客觀缺陷。我們認為做物聯網要極精極簡、安全可靠,于是幾年前就朝這個目標推進?!?br /> 據曾雨介紹,目前MacBee芯片銷量已經突破30w,并且還在增長,預計17年落地后會產生1千萬到2千萬連接。
同時他也提到,MacBee是能解決最后一百米,穩定可靠安全的無線連接。具有超低功耗、超高性價比等優點。為什么能穩定呢?復雜的事情交給身邊已有的技術設施,比如局域網或因特網。實質上,MacBee的核心是依賴和利用已經存在的技術設施。
“MacBee技術聯盟于今年三月份成立,我們希望與生產商、軟件商、行業上、設備商共同推動。去年MacBee落地照明市場后,呈指數增長?!痹暾f,“今年12月16號會發布第一版MacBee技術白皮書,包括連接、應用、云端,對一級成員全部開放源代碼和設計。這是做了6年付出大量代價的體系?!?

ZigBee遇敵?智能照明新生代藍牙5.0、MacBee登場

Macbee好不好,實踐是檢驗真理的唯一標準。技術壁壘在不斷被打破,但隨著未來傳感器的增多,電池的消耗量會大得無法想象?;诖?,另一種技術悄然在國內成長起來。
EnOcean+照明協議雙模,下一個趨勢?

不同于ZigBee、藍牙、2.4G等市面上普遍存在的協議,采用EnOcean能量采集技術的傳感器無需電池,因此被大量應用在智能照明的開關上。據EnOcean聯盟中國區大使蘇子杰介紹,EnOcean協議比較適合樓宇燈控和商業照明。是目前在建筑領域里做無線無源的唯一標準,在商業樓宇里要申請節能認證使用EnOcean協議可以加分。
為什么能做到節能認證,主要是基于以下幾個優勢:
(1)EnOcean在協議上很精簡。
EnOcean射頻協議有四層,包括物理層、數據層、網絡層、應用層,每一層都規劃的非常清楚,客戶不能輕易修改。這樣做可以使全球范圍內所有使用EnOcean的設備快速實現互聯互通。
蘇子杰說道,“協議本身很省電,是為了搭配能量采集部分。在歐洲EnOcean比ZigBee普遍,已經用于很多燈控、樓宇控制等,達到50w棟建筑,包括機場、醫院、酒店等。目前全球有四百多家公司是EnOcean聯盟成員,比如西門子,施耐德,以及其他樓控燈控大廠?!?br /> (2)通過能量采集供電,傳感器無需電池。
目前可商用化的能量采集方式的有三種。一是機械能,比如人手、任何物體動起來都是有能量的,這種能量可以采集起來,調節燈的關閉甚至調光。這一方式大量采用在歐洲的燈控上。二是光能。雖然太陽能能發電,但很多傳感器用在室內,室內的光和室外光波長不一樣,而且亮度也不同。這種能量采集方式可以用在光感傳感器、被動紅外檢測等地方。三是溫差能。這項技術與智能照明無關,用在熱水器、電表上比較多。比如北方冬天供暖,管道是熱的,環境溫度會比較冷,產生溫差就可以產生電。
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目前EnOcean該如何應用到具體燈控場景呢?
“面積較大時,可以在主干道使用有線,片區管理使用無線。在小范圍內比如樓梯使用,可以省掉開鑿布線以及后期換電池維護費用?!碧K子杰說,“飛利浦 Hue Tap球泡燈現在使用的就是基于EnOcean協議的免電池無線開關?!?br /> 不過提到互聯互通,蘇子杰說,因為EnOcean采用1G 以下射頻技術,所以和其他協議標準聯接起來會有點問題,但是這樣有個好處, 1G頻率較低,波長較長,穿透能力也會較強,在樓宇建筑里穿墻能力相對會好一點。
雖說淮南為橘,淮北為枳,但節能是現今全球都要抓的重點,且看注重節能的EnOcean能否在中國市場抓住機會,與其他照明協議好好配合了。
總結:
國內芯片廠商如泰凌微電子現在推出的芯片已是雙模模式——支持BLE、zigbee,能實現BLE和802.15.4協議棧同時運行,也可提供BLE和RF4CE并行雙模SDK;今年三月份MacBee技術聯盟正式成立,即將發布第一版MacBee技術白皮書;飛利浦hue也將ZigBee技術與EnOcean能量采集技術結合起來,集其所長,為我所用。
各種協議,百家爭鳴。相信未來會是一個發展以及融合的時代,哪種協議做得好,就更具有價值,占據更多的市場份額。不管是芯片廠商,還是燈具廠商,都在部署自己的市場之路,盡早搶占市場。


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