【深度剖析】Zigbee無線通信技術(shù)在智能照明領(lǐng)域應(yīng)用

作為智能照明一大特色，實際上無線控制早在2005年就已經(jīng)有被應(yīng)用到照明控制中，但由于種種技術(shù)瓶頸和成本的限制，使得其直到現(xiàn)在才成為市場主流。目前市場主流的無線傳輸標(biāo)準(zhǔn)有Zigbee、藍(lán)牙以及WiFi等。業(yè)內(nèi)人士表示，藍(lán)牙的傳輸距離較短，且傳輸通道少；WiFi的功耗大，且設(shè)備成本較高；因此對于家居照明來講，Zigbee更具有技術(shù)和成本兩方面的優(yōu)勢，ZigBee有望成為主流規(guī)范。

　　什么是Zigbee？

　　IEEE802.15.4(Zigbee)

　　Zigbee是基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的低功耗個域網(wǎng)協(xié)議。根據(jù)這個協(xié)議規(guī)定的技術(shù)是一種短距離、低功耗的無線通信技術(shù)。這一名稱來源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂(bee)是靠飛翔和“嗡嗡”(zig)地抖動翅膀的“舞蹈”來與同伴傳遞花粉所在方位信息，也就是說蜜蜂依靠這樣的方式構(gòu)成了群體中的通信網(wǎng)絡(luò)。其特點是近距離、低復(fù)雜度、自組織、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本。主要適合用于自動控制和遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域，可以嵌入各種設(shè)備。簡而言之，ZigBee就是一種便宜的，低功耗的近距離無線組網(wǎng)通訊技術(shù)。

　　ZigBee技術(shù)分析

　　ZigBee技術(shù)是由一個企業(yè)之間的團(tuán)體——ZigBee聯(lián)盟（ZigBee Alliance）負(fù)責(zé)制定和推廣。ZigBee聯(lián)盟由霍尼韋爾（Honeywell）、英維思（Invensys）、三菱電氣（Mitsubishi Electric）、三星（Samsung）、摩托羅拉、飛利浦（Philips）和Ember七家國際著名公司作為發(fā)起方，截至到2004年11月該聯(lián)盟所參加的企業(yè)成員已經(jīng)超過100家，均為在行業(yè)中有重大影響的企業(yè)

　　ZigBee現(xiàn)狀及前景分析

　　雖然ZigBee應(yīng)用越來越多，芯片出貨量也連年遞增，但總體來說，ZigBee市場仍然處于起步探索階段，還沒有真正上量起飛，主要表現(xiàn)在在于可應(yīng)用的終端商用產(chǎn)品還多處于研發(fā)階段，真正上市的不多，具有典型應(yīng)用的方向和領(lǐng)域便少，點對點的應(yīng)用較多，體現(xiàn)ZigBee優(yōu)勢的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用少，缺乏體現(xiàn)ZigBee大型組網(wǎng)應(yīng)用。

　　ZigBee聯(lián)盟開發(fā)LED照明控制開放標(biāo)準(zhǔn)

　　ZigBee聯(lián)盟為LED照明制定“Light Link”標(biāo)準(zhǔn)

　　ZigBee聯(lián)盟(ZigBee Alliance)宣布，正在開發(fā)一種新的LED照明控制開放標(biāo)準(zhǔn)ZigBee Light Link。即將推出的這一標(biāo)準(zhǔn)將幫助制造商開發(fā)出各種照明和控制產(chǎn)品，從而為經(jīng)銷商和消費者帶來多種可互通的無線控制家居照明產(chǎn)品。該聯(lián)盟正在擬訂的這一標(biāo)準(zhǔn)據(jù)稱使用上將和普通調(diào)光開關(guān)一樣簡單。采用ZigBee Light Link的燈泡、LED燈具、傳感器、定時器、遙控器和開關(guān)不需要特殊裝置來配合家用網(wǎng)絡(luò)。使用者能夠輕松完成安裝。

　　Zigbee Light Link正式啟用

　　面向能源管理、商業(yè)和消費應(yīng)用產(chǎn)品創(chuàng)造無線解決方案的全球企業(yè)聯(lián)盟ZigBeereg；聯(lián)盟(ZigBeereg；Alliance)18日宣布，ZigBee Light Linktrade；標(biāo)準(zhǔn)的制定和認(rèn)證已完成。照明行業(yè)現(xiàn)在擁有一項由廣泛的企業(yè)聯(lián)盟提供支持的開放性全球標(biāo)準(zhǔn)，為全球一些最高效靈活的LED照明解決方案提供無線控制。

　　ZigBee與其它短距離無線通信技術(shù)比較

　　與藍(lán)牙相比，ZigBee更簡單、速率更慢、功率及費用也更低。

　　它的基本速率是250kb/s，當(dāng)降低到28kb/s時，傳輸范圍可擴(kuò)大到134m，并獲得更高的可靠性。另外，它可與254個節(jié)點聯(lián)網(wǎng)?？梢员人{(lán)牙更好地支持游戲、消費電子、儀器和家庭自動化應(yīng)用。人們期望能在工業(yè)監(jiān)控、傳感器網(wǎng)絡(luò)、家庭監(jiān)控、安全系統(tǒng)和玩具等領(lǐng)域拓展ZigBee的應(yīng)用。

　　與IrDA相比，ZigBee有大的網(wǎng)絡(luò)容量

　　每個ZigBee網(wǎng)絡(luò)最多可支持255個設(shè)備，也就是說每個ZigBee設(shè)備可以與另外254臺設(shè)備相連接。有效范圍小，有效覆蓋范圍10～75m之間，具體依據(jù)實際發(fā)射功率的大小和各種不同的應(yīng)用模式而定，基本上能夠覆蓋普通的家庭或辦公室環(huán)境。原文位置工作頻段靈活。使用的頻段分別為2.4GHz、868MHz(歐洲)及915MHz(美國)，均為免執(zhí)照頻段。

　　與Wi-Fi相比，ZigBee低功耗和低成本有非常大的優(yōu)勢

　　在低耗電待機模式下，兩節(jié)普通5號干電池可使用6個月以上。這也是ZigBee的支持者所一直引以為豪的獨特優(yōu)勢。因為ZigBee數(shù)據(jù)傳輸速率低，協(xié)議簡單，所以大大降低了成本。

　　ZigBee技術(shù)在智能照明領(lǐng)域的應(yīng)用前景

　　智能照明為ZigBee拓展新空間

　　德州儀器(TI)、飛思卡爾(Freescale)、恩智浦半導(dǎo)體(NXP)、上海順舟電子、立達(dá)信等IC設(shè)計公司、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備公司、照明系統(tǒng)公司也分別推出芯片級和系統(tǒng)級的基于ZigBee技術(shù)的解決方案。與其他照明通信系統(tǒng)相比，ZigBee具有低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本等特點，在照明智能化日益普及的背景下，ZigBee技術(shù)有其獨具的優(yōu)勢，對智能照明的應(yīng)用有著補充和推進(jìn)作用。同時，智能照明也將為ZigBee技術(shù)的普及提供廣闊的市場空間。

　　基于ZigBee模塊的智能LED室內(nèi)照明系統(tǒng)

　　ZigBee、Wi-Fi等無線通訊技術(shù)的成熟讓LED室內(nèi)照明“智能化”成為現(xiàn)實。我們可以想象著這樣的畫面：主人晚上回到家打開門，客廳的LED燈具便會自動啟動并根據(jù)室內(nèi)光線自動調(diào)節(jié)到最適合的色溫。當(dāng)主人進(jìn)入臥室后，客廳的LED燈具自動關(guān)閉，臥室燈光自動調(diào)整至閱讀模式；當(dāng)您休息時，LED燈具自動關(guān)閉。

　　LED無線調(diào)光加速智能化照明創(chuàng)新應(yīng)用

　　在目前的實際應(yīng)用中，較為成熟的LED無線調(diào)光應(yīng)用市場主要集中在商業(yè)和工業(yè)領(lǐng)域，如道路(隧道)、酒店、商場、辦公樓宇等，這類市場多為初裝項目，用電量大且對調(diào)光、節(jié)能的效果要求較高，對設(shè)備成本關(guān)注度相對較低。另一個明顯的現(xiàn)象是，在這些已經(jīng)實施的LED無線調(diào)光項目中，系統(tǒng)正日益呈現(xiàn)出智能化、節(jié)能環(huán)保的特性。

　　總結(jié)：

　　市場健康發(fā)展需要開放統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)以確保不同廠商產(chǎn)品間擁有良好互操作性。隨著多家廠商推出基于ZigBee Light Link標(biāo)準(zhǔn)無線調(diào)光控制產(chǎn)品，使得ZigBee標(biāo)準(zhǔn)有望成為照明控制應(yīng)用主流規(guī)范……