應用優化的無線網絡模塊:智能led燈泡設計的好主意
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自打140年以前第一個商業的白熾燈泡面世至今,發光二極管(led)燈泡是照明行業的較大發展。led燈的益處成千上萬,并且有據可查。與當代的白熾燈泡對比,他們一般節約75%的動能,使用期能夠增加50倍左右。今日的led燈泡比之前的led燈泡擁有挺大的改善。他們造成的發熱量非常少,不傳出紫外光或紅外感應,不含汞,抗沖擊,能夠在極端化自然環境下合理運作。
照明改革 的下一個的浪潮即將到來:智能互連照明。為led燈泡加上無線網絡連接和連接網絡作用,不但出示了簡易的開/關作用,還出示了大量的機遇。您能夠根據簡易的智能手機應用軟件或智能語音助手來調節色度、色柔和定時執行,乃至旅途中中遠程操作燈光效果。之前荒誕不經的運用包含無線網絡接近傳感器開啟的智能燈在夜里當您越過房子或房屋建筑時全自動點亮過道和屋子,臥室床照明在早上慢慢喚起您,或醫院門診照明應用顏色改進心態、身心健康及加速康復治療。智能聯接照明的便捷性和益處是無限的。
與傳統式照明對比,智能照明還是處于級新生環節,可是在住房、商業服務和工業生產銷售市場中,智能照明的采用率已經平穩提升,這在一定水平上歸功于選用了清潔能源鼓勵對策和政策法規,比如californiatitle20。依據科學研究和市場需求分析,到2022年全世界智能照明銷售市場將超過240億美金,2018年至2023年的復合型增長率(cagr)將達到21%。
伴隨著愈來愈多的“物”相連接及其顧客慢慢接納智能家居家具技術性,對智能互連照明的接納和要求將再次提高。這就是說為何acuitybrands、cree、eaton、gelighting、philips/signify、osram和很多別的頂尖照明知名品牌不但爭相出示智能led產品,并且還出示便于布署、可互操作、安全性且可更新的詳細照明生態體系的緣故。
智能led設計試煉以經濟發展高效率的方法在led燈泡中保持無線網絡連接會給照明oem生產商產生一系列新的設計和執行的試煉。比如,智能led燈泡務必考慮嚴苛的rf政策法規規定、嚴苛的能耗等級規范、高溫級別及其嚴苛的產品規格和室內空間限定。照明開發者還務必考慮到機器設備和互聯網的安全系數,并保證智能led燈泡與一切別的已聯接的iot產品一樣抵抗得住故意網絡黑客的進攻。
另一個重要的設計考慮要素是無線網絡協議書的挑選。很多可聯接的燈都會2.4ghz頻率段上運作,并應用幾類時興的根據規范的短路線無線網絡協議書之一,比如zigbee、低能耗手機藍牙(bluetoothlowenergy)、手機藍牙網狀結構互聯網(bluetoothmesh)或wi-fi。應用根據規范的協議書有利于保持與一般消費產品(比如智能語音助手、智能手機上和平板)的相通,不用附加的自定網關ip和互聯網基礎設施建設產品。一些智能led設計將會必須多協議書聯接,比如適用低能耗手機藍牙開展機器設備設定和操縱及其根據網關ip瀏覽根據zigbee的多連接點照明網狀結構互聯網的工作能力。
手機藍牙或zigbee等規范以外的特有無線網絡協議書都是一種挑選。盡管短時間保持特有無線網絡協議書將會非常容易且具備成本費經濟效益,但這類挑選將會會產生互操作性和可更新性的長期性試煉。根據規范的無線網絡解決方法促進了批量生產,因而從長久看來將會是具有成本費經濟效益的挑選。而從諸多能用選擇項中挑選適合的無線通信技術和經銷商,必須對rf設計及其特性衡量和風險性有更深層次的掌握。
智能led設計也務必考慮傳統式照明產品所不用的無線網絡規范和政策法規特性規定,比如電磁感應(em)輻射源和耗能。
執行產生的試煉以便將新的智能led產品走向市場,照明oem生產商還面臨一些涉及到工程項目和經營資源的執行試煉:
·要發展趨勢專業技能并資源分配以執行并取得成功進行規范和政策法規的驗證檢測,比如fcc和ce驗證。
·要考慮到保證產品布署到當場后的產品作用和安全系數更新的設定,一般根據無線網絡(ota)升級。
·管理方法原材料的購置和好幾個部件的庫存量。
·認證與智能家居家具或智能工程建筑中別的無線網絡物聯網技術產品和生態體系的互操作性。
·提升物料(bom)和項目成本,以交貨具備成本費競爭能力的產品,另外考慮嚴苛的生產規劃并減少發售時間。
依靠模塊解決方法清除設計和執行產生的試煉
盡管針對具備偏少rf工作經驗和專業技能的開發者來講,向led燈泡加上無線網絡連接將會是一項嚴峻的每日任務,但如今能夠應用歷經事先驗證的無線網絡模塊解決方法來簡單化智能led產品設計的每日任務,進而較大水平地降低照明oem生產商遭遇的很多試煉。
無線網絡模塊致力于出示一個多方位的即插即用解決方法,該解決方法集成化了開發者進行led設計的聯接一部分需要的重要部件。模塊經銷商早已進行了無線天線設計、阻抗匹配、無源器件的調諧和集成化及其協議書開發設計等以頻射為管理中心的嚴峻每日任務。針對本身將會欠缺必需rf或協議書專業技能的oem生產商而言,這種完成的工程項目和集成化工作中能夠產生極大的益處。除此之外,無線網絡模塊一般附加全部必不可少的手機軟件,包含選定的協議棧。模塊經銷商還出示便于應用的開發環境,以適用和簡單化設計和調節全過程。
根據在led設計中應用無線網絡模塊,照明oem生產商不用擔憂管理方法無線天線、晶振電路和無源器件等好幾個rf部件的購置和庫存量。除此之外,同一模塊還可用以多種多樣照明產品,進而進一步簡單化了購置和存貨管理。
挑選恰當的模塊解決方法
在評定led設計的模塊選擇項時,照明oem生產商應找尋專業為互連照明運用的特殊要求而設計的解決方法。
比如,siliconlabs的mgm210l和bgm210l模塊是可用以照明銷售市場的第一批對于應用優化的模塊產品。mgm210l模塊適用zigbee和thread,及其動態性多協議書聯接(比如zigbee和bluetoothlowenergy)。bgm210l設計用以bluetoothlowenergy或bluetoothmesh。這2個新模塊致力于簡單化和加快功能豐富、色調可選擇和可調式光的led燈的開發設計,另外使開發者可以運用根據手機藍牙、zigbee和thread的網狀結構互聯網生態體系。
xgm210l模塊根據siliconlabsseries2efr32xg21無線網絡上面系統軟件(soc)集成ic,其外部設備對于照明運用開展了提升。該soc包括低能耗的arm?cortex?-m33cpu核心,充足適用動態性多協議書實際操作和ota固定件升級以保證智能照明產品將來適應能力的運行內存,及其可以適用802.15.4、bluetoothmesh協議書和bluetoothlowenergy的性能2.4ghz射頻收發器。無線通信根據單協議書或多協議書聯接來解決wifi網絡作用。集成化的rf功率放大器還促使xgm210l模塊可以解決必須數百米焦距聯接的遠程控制運用。
例如xgm210l元器件這類的低能耗模塊可出示較低的有功功率水準,該功率水準歷經了提升,能夠考慮californiatitle20機器設備高效率政策法規。很多運到國外市場的照明產品務必合乎californiatitle20政策法規,必須對照明控制系統的生產商開展驗證。
模塊解決方法能夠協助照明oem生產商降低與rf設計、協議書提升和政策法規驗證相關的產品研發周期時間。xgm210l模塊歷經了事先驗證,能夠在北美地區(fcc和ised)、歐州(ce)、日本和日本國應用,致力于較大水平地降低與全世界無線認證有關的時間、成本費和風險性要素,進而使照明oem生產商減少幾個月的產品發售時間。
伴隨著生產商為大量的led產品提升rf連通性,小規格燈泡設計產生了繁雜的規格、輸出功率和熱管散熱限定,而目前的無線網絡解決方法沒法輕輕松松處理這種限定。xgm210l模塊致力于處理這種限定。該模塊的訂制pcb電路板(pcb)規格(16mmx23mm)合乎大部分led燈泡機殼的緊湊型規格。它還具備最大+125°c的額定值溫度,可保證在燈泡機殼中靠譜地運作(燈泡機殼在長期應用之后變暖)。
安全系數是智能led產品的另一個關鍵考慮要素。近期的新聞媒體稱,網絡黑客根據led燈泡侵入了智能家居家具互聯網,這早已使顧客和照明房地產商都觀念來到從燈泡自身到云空間針對安全性的急切要求。照明oem生產商應尋找可以出示內嵌硬件安全作用的模塊,不用提升成本費,就可以使開發者可以在智能led產品中保持強勁的安全系數。
比如,xgm210l模塊具備專用型的安全性核心,該核心防護了運用cpu,并出示迅速、環保節能的數據加密實際操作及其差分信號功率解析(dpa)防范措施。合乎nist和ais-31規定的真隨機數生成器(trng)能夠提高元器件數據加密。具備信賴根和安全性載入程序流程(rootoftrustandsecureloader,rtsl)技術性的安全性起動(secureboot)有利于避免惡意程序入侵和回退,保證靠譜的固定件實行和ota升級。具備與眾不同鎖住/開啟作用的安全性調節插口容許開展歷經身份認證的瀏覽,以提高常見故障邏輯思維能力。該模塊的armcortex-m33核心集成化了trustzone技術性,能為可靠軟件體系結構保持系統軟件級的硬件配置防護。
詳細的模塊解決方法應附加強勁的無線網絡手機軟件協議棧,進而使開發者能夠挑選標準協議,比如zigbee、thread、bluetoothmesh和bluetoothlowenergy。除此之外,開發者理應期待全方位的手機軟件適用,包含強勁的軟件開發工具包(sdk)和高級專用工具,以協助認證互聯網特性并輔助調節,提升智能照明運用的特性和耗能。xgm210l模塊含有功能齊全的開發環境模塊,比如頻譜分析儀(networkanalyzer)、耗能分析器(energyprofiler)等。sdk包括保持節能型實際操作需要的全部庫及其使燈泡與通信網絡需要的全部驅動安裝。
不容置疑,智能led燈泡產品在住房、商業服務和工業生產銷售市場中愈來愈火爆。如今能夠應用全方位的硬件配置和手機軟件解決方法來簡單化連接網絡照明產品的開發設計。歷經提升的無線網絡模塊已經發售,可協助減少發售時間,降低開發設計和驗證成本費,并處理oem生產商將會遭遇的很多無線網絡設計試煉。