I dette papiret vil vi undersøke noen av de automatiserte intelligente belysningsløsningene i forbrukermarkedet, og hvordan du kan levere de nyeste strømnettet MCU, trådløse teknologier og nettverksstandarder for sammenkoblede hjemmeprogrammer for å akselerere markedsutviklingen. I tillegg vil vi undersøke elementene som trengs for å legge til intelligent tilkobling til LED-pærer, inkludert en sammenligning av viktige trådløse teknologier, samt den industriinitierte trådløse Gecko Multi-Protocol Wireless SOC-løsningen for Silicon Labs (også kjent som "core Science" ").
Hvorfor smart belysning har ikke krysset dividen
Fra glødelamper til lysrør til lysdioder har vanlige pærer gjennomgått 140 års utvikling, og lysdioder kan være en av de viktigste fremskrittene. Mer spesifikt, den intelligente som ledet til å utvikle Edison, trodde aldri bruk av lyspærer.
Men sammenkoblingsbelysningen har eksistert i lang tid, så hvorfor har det ikke vært så stor suksess som andre forbrukerorienterte teknologier i Internett-alderen?
1. Intelligent belysning installasjon er ikke lett, kostnaden
En inngangsbarriere er mengden arbeid som kreves for å installere den sammenkoblede belysningen. Denne jobben er definitivt ikke en enkel. Brukeren må bytte bryteren, noe som betyr å kutte av bryteren, ta av bryteren og bytte den med en ny bryter. Dette nivået av forbedringsprogrammer er utenfor rekkevidden av de fleste huseiere. En annen faktor som binder utviklingen av markedet er kostnaden. Som med noe, vil adopsjonsraten øke så lenge den forbrukerorienterte prisen reduseres. Nye brytere, ledninger og installasjon av maskinvarekrets av kunstige kostnader er ikke billig, selv om LED-lampen er veldig populær, er kostnaden fortsatt et stort hinder. Men nå har ting blitt forandret.
I 2014 ble en standard LED-lampe priset til 25 dollar, og i dag er prisene bare rundt 2 dollar. En typisk amerikansk familie har 40 lampeholdere, og forestiller seg at kostnadene ved å kjøpe en lyspære har falt med nesten USD 1.000. I tillegg gir fordelene av fleksibilitet og brukervennlighet i flere protokoller en bedre brukeropplevelse og forbedret brukstilfelle. Du kan ganske enkelt distribuere nettverket med Bluetooth til ZigBee-enheten, eller du kan kjøre ZigBee eller tråd og Bluetooth samtidig.
I tillegg til kostnadene er LED-pærer virkelig praktiske løsninger. Bare drei pæren inn i den eksisterende lampholderen og koble den umiddelbart gjennom smarttelefonen. Den allestedsnærværende tilkoblingen er også en stor fordel med LED. Nesten alle smarttelefonbrukere vet hvordan du bruker tilkoblinger. Som et resultat har bare lysdioder overgått to store hindringer: enkelt å installere og brukervennlig.
2. Trådløse protokollstandarder er blandet, multi-protocol design ser frem til å redde
Et annet hinder som vi har nevnt, de ulike standardene for avtale, kan løses. I dag bruker de fleste sammenhengende pærer ZigBee eller Low-power bluetooth. Sammenkoblingsbryteren kan bruke private protokoller og ZigBee. Multi-protokoller er blitt stadig viktigere fordi hver standard har sine egne fordeler og ulemper, er produsenten ikke interessert i å risikere risikoen for å bli eliminert ved å satse på en avtale. Derfor, hvis løsningen tillater utviklere å fleksibelt avgjøre hvilke protokoller som passer best til deres søknad, vil løsningen åpne markedet på en måte som ennå ikke er til stede. En annen faktor ved å velge en enkelt trådløs protokoll er regional preferanse.
ZigBee har for eksempel en sterk innflytelse i USA, men ikke i Asia. Som et resultat kan leverandørene bli tvunget til å bygge en produktversjon av ZigBee i Nord-Amerika, og bygge en annen versjon av produktet som bruker en lavmakt Bluetooth i Asia. På dette tidspunktet trenger du silisiumlaboratorier for å hjelpe.
Både nå og i fremtiden kan ny EFR32 trådløs gecko forenkle tilkobling. Den nye trådløse geckoen har mer minne, gir funksjoner som trådløse programvareoppdateringer, og støtter applikasjoner for forbedrede og utviklede krav til nettstedprotokoller.
For eksempel, hvis en kunde kjøper en armatur som bare bruker ZigBee, må du kontrollere at armaturet er koblet til et eksisterende ZigBee-nettverk eller gateway. Imidlertid, med multi-protokollstøtte, vet sluttbrukerne ikke nødvendigvis hvilken type nettverk de er koblet til.
Hvis leverandøren støtter både ZigBee og Bluetooth, vil situasjonen endres. Enheten er standard for Bluetooth og styres gjennom smarttelefonprogrammer. Søknaden kan da søke etter andre nettverk og bli med hvis ZigBee-nettverket er gjenkjent. Enheten vil da bli konfigurert eller oppstart for bruk som en ZigBee-enhet. Sluttbrukeren trenger ikke å vite hva som skjer, bortsett fra å bruke programmet, trenger ikke lenger å bekymre seg for noe annet.
Tilsvarende kan legge gateways utvide nettverket utover det lokale nettverket. Ved å koble lysnettverket til ruteren, kan enheten styres og overvåkes når brukeren ikke er hjemme.
Når alt dette skjer, er brukeren ikke engang klar over alle tilkoblingshendelser som oppstår i bakgrunnen. Det fungerer stille.
Nå, fleksibiliteten og brukervennligheten av multi-protokollkompatibilitet har blitt en konkurransefortrinn,
Gir en bedre brukeropplevelse og forbedret brukstilfelle.
Gjør vanlig LED-pære intelligent
LED-pærer har utviklet seg over flere generasjoner, og har nå bedre fargebalanse, sterkere pålitelighet og lavere kostnader. Mange ledede pæreprodusenter ser på hvordan man lager mer innovative intelligente sammenhengende pærer. For å legge til intelligent trådløs tilkobling til LED-pærer, må noen designutfordringer overvinnes. RF-moduler for ZigBee og Bluetooth Smart er enkle å få. Fra et høyt synspunkt er det ganske enkelt å legge til RF-modulen i den eksisterende designen.
Elektroniske forkoblinger i LED-pærer inneholder vanligvis pmic og noen høyspennings-diskrete komponenter. Den elektroniske ballasten driver vanligvis LED-lampen i konstant strøm for å oppnå konstant lysstyrke og varierer ikke med inngangsspenning eller temperatur. Den elektroniske komponenten gir også en god strømfaktor og kan brukes med konvensjonell veggdimmer.
Pmic inkluderer vanligvis en ekstra strømforsyning for selve PMic. Pmic Ekstra strømforsyning kan også brukes til strømforsyning til MCU, Wireless SOC eller RF-modul. Ekstra strømforsyningen er typisk en ustabil 10 til 15V strømforsyning. Derfor kreves en lineær regulator for å redusere denne spenningen for å gi en stabil 3V eller 1. 8V strømforsyning.
Den andre utfordringen er hvordan du slår av lysdiodene eller dimmer lysdiodene. En metode er å legge til en MOSFET mellom katoden og bakken på lysdioden, slik at MCU brukes til bryterstyring. Hvis Pmic ble opprinnelig konstruert for konstant belastning, utgjør denne metoden noen problemer. Deaktivering av pmic deaktiverer også hjelpekraft og er derfor ikke tilgjengelig.
1498178137091087781. png
Circuitry trengte å legge til intelligent tilkobling til LED-pærer
Tidligere generasjoner av intelligente interconnect LED-pærer benytter modifiserte grunnleggende LED-pære design. Den neste generasjonen av smarte LED-pærer kombinerer ballastelektronikk med PMic designet spesielt for smarte pærer. Disse designene inkluderer en stabil lavspenningsforsyning som alltid er aktivert og kan kontrollere lysstyrken på lysdioder uten ekstra MOSFET.
Energibesparende standarder som EPA Energy STAR-programmet og California Energy Commission (CEC) tittel 20 elektrisk effektivitetsplan er strengt kreves for standbystrøm eller absorbert strøm. Energy STAR Bulb Specification 2. 0-versjonen fastsetter at standby-effekten må være lavere enn per MW. CECs tittel 20 er strengere, og angir at i standby-modus må strømmen være lavere enn MW. Selv om Wireless-transceiveren er langt under denne grensen, er det fortsatt en utfordring å konvertere AC-spenning til RF-sender-spenning. Ekstra kraftforsyning må være mer enn 50% effektivitet og mindre enn 100mW statisk strømforbruk for RF-modulen for å gi omtrentlig MW-effekt.
RF-modulen og antenneoppsettet presenterer noen fysiske designutfordringer. Ballastkretskortet i den grunnleggende LED-pæren har vanligvis en metallbarriere rundt den for å minimere EMI for vekselstrømforsyningen. Intelligent LED pære design trenger skjerming ballast, og RF for å gi en god antenne. Hvis RF-modulen er plassert vertikalt nær toppen av pæren, kan den enkle PCB-antennen på modulen fungere. Dette kan imidlertid forstyrre lysgjennomføringen og gjøre smart halvleder nær LED-varmekilden. Designeren trenger å nøye vurdere effekten av RF-ytelse på pære tilgjengelighet. Pålitelig tilkobling er viktig for forbrukerne.
Sist men ikke minst er temperaturmiljøet for RF-modulen også en vurdering. Ideelt sett bør RF-moduler være langt borte fra varmen til LED- og ballast-elektronikkomponentene. Imidlertid er ideen noen ganger upraktisk. Pålideligheten av lysdioder og trådløs SOC kan forbedres ved å overvåke temperaturen på lysdioder og trådløse SOC og dimming-lysdioder for å begrense varmen. Termistoren som er installert i nærheten av lysdioden, kan overvåke LED-temperaturen, mens den trådløse SOC kan ha en temperaturføler.
Trådløs oppdatering og vanlig oppstartslaster
Til slutt er det eksisterende utstyret som tilpasser seg fremtidige behov en av de viktigste fordelene med trådløs funksjon. Hvis du overfører en ny bildefil til en trådløs enhet uten å kreve ekstern lagring, betyr det at selgeren kan gi ny funksjonalitet til den eksisterende enheten.
Som vi diskuterte tidligere, er det ikke uvanlig at en familie har 40 lyspærer. Hvis du bytter ut hver pære, blir det tungvint når den nyeste Bluetooth-standarden er utgitt, men du trenger ikke å bekymre deg for det nå.
Du er ikke lenger begrenset til å oppdatere til den nyeste versjonen av ZigBee eller Bluetooth ved hjelp av en vanlig oppstartslaster som gjelder for alle trådløse standarder. Du vil kunne bytte frem og tilbake mellom ZigBee og Bluetooth etter behov.
Bestselgende produkter: 90W Strømsparing 120lm / W LED-lyslys , 150W Støping Aluminium Utendørs høyt strøm LED-lys , 120W energisparende utendørs LED-lys , 60W 120lm / W Highbright Slim LED Street Light
