Tässä artikkelissa tutkitaan joitain automaattisia älykkäitä valaistusratkaisuja kuluttajamarkkinoilla ja miten saadaan käyttöön viimeisimmät pienitehoiset MCU-, langattomat ja verkkotasoverkko-standardit yhdistetyille kotiohjelmille markkinoiden nopeuttamiseksi. Lisäksi tarkastelemme elementtejä, joita tarvitaan LED-lampun älykkään yhteyden lisäämiseen, mukaan lukien vertailu keskeisten langattomien tekniikoiden kanssa sekä alan aloittama langaton Gecko Multi-Protocol Wireless SOC -ratkaisu Silicon Labsille (tunnetaan myös nimellä core science ").
Miksi älykäs valaistus ei ole ylittänyt jakamista
Hehkulampuista loistelamppuihin ja LED-valoihin on tavallista, että lamput on kehitetty 140 vuotta ja LEDit voivat olla yksi tärkeimmistä edistysaskeleista. Tarkemmin sanoen, älykkäät johtivat kehittää Edison koskaan kuvitellut käyttöä hehkulamppuja.
Yhteenliittämisen valaistus on ollut jo pitkään, joten miksi se ei ole ollut yhtä menestyksekäs kuin muut kuluttajakeskeiset teknologiat Internet-iässä?
1. Älykäs valaistus ei ole helppoa, kustannukset
Yksi sisääntulorivi on yhteenliitettyyn valaistukseen tarvittavan työn määrä. Tämä työ ei todellakaan ole yksinkertainen. Käyttäjän on vaihdettava kytkin, joka katkaisee katkaisimen virran, poistaa kytkimen ja vaihtaa sen uudella kytkimellä. Tämä kodinparannusohjelmien taso on useimpien kodin omistajien ulottumattomissa. Toinen tekijä, joka sitoo markkinoiden kehitystä, on kustannus. Kuten mihinkään, hyväksyntäkorko kasvaa niin kauan kuin kuluttajahintoihin kohdistuvaa hintaa alennetaan. Uudet kytkimet, johdotukset ja laitekiihdon laitteiden asennuksen keinotekoiset kustannukset eivät ole halpoja, vaikka LED onkin erittäin suosittu, kustannukset ovat edelleen suuri este. Mutta nyt asiat ovat muuttuneet.
Vuodesta 2014 tavalliset LED-lamput hinnoitellaan 25 dollarilla, ja nykyään hinnat ovat vain noin 2 dollaria. Tyypillisessä amerikkalaisessa perheessä on 40 lamppukanavaa, ja kuvitella, että valolampun ostaminen on laskenut lähes yhdellä dollarilla. Lisäksi moniprotokollan joustavuus ja helppokäyttöisyys saavat paremman käyttökokemuksen ja parannetun käyttötapauksen. Voit ottaa verkon käyttöön Bluetooth-yhteydellä ZigBee-laitteeseen tai voit käyttää ZigBeen tai langan ja Bluetoothin samanaikaisesti.
Kustannusten lisäksi LED-lamput ovat todella käytännöllisiä ratkaisuja. Käännä lamppu vain nykyiseen lampun pidikkeeseen ja kytke se välittömästi älypuhelimen kautta. Ubiili yhteys on myös suuri LED-etu. Lähes kaikki älypuhelinten käyttäjät osaavat käyttää yhteyksiä. Tämän seurauksena vain LED-valot ovat päästyneet kahteen päähaaraan: helppo asentaa ja helppokäyttöinen.
2. Langattomat protokollat ovat sekoitettuja, moniprotokollan suunnittelu odottaa pelastamista
Toinen esteenä, jonka olemme maininneet, eri sopimustasot, voidaan ratkaista. Nykyisin useimmat liitoslamput käyttävät ZigBeen tai pienitehoisia bluetooth-laitteita. Liitäntäkytkin voi käyttää yksityisiä protokollia samoin kuin ZigBeen. Moniprotokollat ovat yhä tärkeämpiä, sillä vaikka jokaisella standardilla on omat edut ja haitat, valmistaja ei ole kiinnostunut vaarasta siitä, että se voidaan eliminoida panemalla sopimus. Siksi, jos ratkaisu mahdollistaa kehittäjien joustavan päättämisen siitä, mitkä protokollat soveltuvat parhaiten niiden soveltamiseen, ratkaisu avaa markkinat tavalla, joka ei ole vielä olemassa. Toinen tekijä yhden langattoman protokollan valinnassa on alueellinen etusija.
Esimerkiksi ZigBee on vahva vaikutus Yhdysvalloissa, mutta ei Aasiassa. Tämän seurauksena myyjät saattavat joutua rakentamaan ZigBee-tuoteversion Pohjois-Amerikassa ja rakentamaan uuden version tuotteesta, joka käyttää pienitehoista Bluetoothia Aasiassa. Tässä vaiheessa sinun tarvitsee auttaa piin laboratorioiden toimittajia.
Sekä nyt että tulevaisuudessa uusi EFR32-langaton gecko voi yksinkertaistaa liitettävyyttä. Uusi langaton gecko on enemmän muistia, tarjoaa ominaisuuksia, kuten langattomia ohjelmistopäivityksiä, ja tukee sovelluksia, joilla parannetaan ja kehitetään sivustoprotokollan vaatimuksia.
Esimerkiksi jos asiakas ostaa valaistusta, joka käyttää vain ZigBeeä, sinun on varmistettava, että valaisin on kytketty olemassa olevaan ZigBee-verkkoon tai yhdyskäytävään. Kuitenkin moniprotokollatuilla, loppukäyttäjät eivät välttämättä tiedä minkälaista verkkoa he ovat yhteydessä.
Jos toimittaja tukee sekä ZigBeeä että Bluetoothia, tilanne muuttuu. Laite on oletuksena Bluetooth ja sitä ohjataan älypuhelimen sovellusten kautta. Sovellus voi sitten etsiä muita verkkoja ja liittyä, jos ZigBee-verkko tunnistetaan. Laite on sitten konfiguroitu tai käynnistetty käytettäväksi ZigBee-laitteena. Loppukäyttäjän ei tarvitse tietää mitä tapahtuu, paitsi käyttää sovellusta, eikä enää tarvitse huolehtia mistään muusta.
Vastaavasti yhdyskäytävien lisääminen voi laajentaa verkkoa paikallisverkon ulkopuolelle. Yhdistämällä valaistusverkko reitittimeen laite voidaan ohjata ja seurata, kun käyttäjä ei ole kotona.
Kun kaikki tämä tapahtuu, käyttäjä ei ole edes tietoinen kaikista taustalla esiintyvistä yhteystapahtumista. Se toimii hiljaa.
Nyt moniprotokollan yhteensopivuuden joustavuus ja helppokäyttöisyys on tullut kilpailuetu,
Tarjoaa paremman käyttökokemuksen ja parannetun käyttötapauksen.
Tee tavallinen LED-lampun älykäs
LED-lamput ovat kehittyneet useiden sukupolvien ajan, ja niillä on nyt parempi väritasapaino, luotettavuus ja pienemmät kustannukset. Monet ledilamppujen valmistajat tutkivat, kuinka innovatiivisia älykkäitä toisiinsa liitettyjä sipuliryhmiä voitaisiin luoda. Jos haluat lisätä älykkään langattoman yhteyden LED-lamput, joitakin suunnittelun haasteita on voitettava. RF-moduulit ZigBeen ja Bluetooth Smartille ovat helppoja saada. Korkean tason näkökulmasta yksinkertaisesti lisäämällä RF-moduuli nykyiseen suunnitteluun tuntuu hyvin yksinkertaiselta.
LED-lampun elektroniset liitäntälaitteet sisältävät tavallisesti pmic-elementtejä ja joitain suurjännitteisiä erillisiä komponentteja. Elektroninen liitäntälaite käyttää tavallisesti LED-lamppua vakiovirralla saavuttaakseen jatkuvan kirkkauden eikä vaihtele syöttöjännitteen tai lämpötilan mukaan. Elektroniikkakomponentilla on myös hyvä tehokerroin ja sitä voidaan käyttää tavanomaisen seinähimmennimen kanssa.
Pmic sisältää yleensä lisävirran syötön pmicille. Pmic Apujännitettä voidaan käyttää myös MCU, Wireless SOC tai RF-moduulin virtalähteeseen. Apusähkö on tyypillisesti epävakaa 10-15 V: n virtalähde. Sen vuoksi tämän jännitteen pienentämiseksi tarvitaan lineaarinen säädin vakaan 3 V: n tai 1. 8 V: n virtalähteen aikaansaamiseksi.
Toinen haaste on, miten LED-valot tai LED-valot himmenevät. Eräs tapa on lisätä MOSFET katodin ja LED-kentän väliin siten, että MCU: ta käytetään kytkinohjaukseen. Jos Pmic on alun perin suunniteltu vakiokuormitukseen, tämä menetelmä aiheuttaa ongelmia. Pois käytöstä poistetaan myös apuvirtalähde, eikä sitä näin ollen ole käytettävissä.
1498178137091087781. png
Circuitry tarvittiin lisäämällä älykäs yhteys LED-lamput
Aiemmat sukupolvet älykkäiden yhteenlaskettujen LED-lamppujen kanssa käyttävät modifioituja perus LED-lampun muotoja. Seuraavan sukupolven älykkäiden LED-lamput yhdistävät liitäntälaiteelektroniikan pmic kanssa, joka on suunniteltu erityisesti älykkäitä polttimoita varten. Näihin malleihin kuuluu vakaa matalajännitteinen virtalähde, joka on aina käytössä, ja se voi ohjata LEDien kirkkautta ilman lisä MOSFETia.
Energiansäästöä koskevat standardit, kuten EPA Energy STAR -ohjelma ja Kalifornian energia-alan komissio (CEC), otsikko 20 sähkötehokkuussuunnitelma ovat ehdottoman välttämättömiä valmiusvirran tai absorboituneen virran osalta. Energy STAR -lamppuspesifikaatio 2. 0-versiossa edellytetään, että valmiustilan tehon on oltava alle MW. CEC: n otsikko 20 on tiukempi ja määrittelee, että valmiustilassa tehon on oltava pienempi kuin MW. Vaikka langattoman lähetinvastaanottimen teho on huomattavasti tämän rajan alapuolella, on edelleen haaste muuttaa AC-jännite RF-lähetin-jännitteeksi. Aputehon on oltava yli 50%: n hyötysuhde ja alle 100 mW: n staattinen virrankulutus RF-moduulille noin MW-tehon tuottamiseksi.
RF-moduuli ja antennisuunnittelu esittävät joitain fysikaalisia suunnitteluhaasteita. Peruslampulamallin liitäntälaitteen piirilevyllä on tavallisesti metalliesteri, joka minimoi kytkentäjännitteen EMI: n. Älykäs LED-lampun rakenne vaatii suojan painolasti ja RF antaa hyvän antennin. Jos RF-moduuli on sijoitettu pystysuoraan lampun yläosan lähelle, moduulin yksinkertainen PCB-antenni voi toimia. Tämä voi kuitenkin häiritä valon johtamista ja tehdä älykkäitä puolijohde lähellä LED-lämmönlähdettä. Suunnittelijan on harkittava huolellisesti RF-suorituskyvyn vaikutusta lampun saatavuuteen. Luotettava yhteys on tärkeä kuluttajille.
Viimeisenä mutta ei vähäisimpänä, RF-moduulin lämpötilaympäristö on myös harkinta. Ihanteellisissa tapauksissa RF-moduulien pitäisi olla kaukana LED- ja liitäntälaitteiden elektronisten komponenttien lämmöstä. Ajatus on kuitenkin joskus epäkäytännöllinen. LEDien ja langattoman SOC: n luotettavuutta voidaan parantaa valvomalla LEDien lämpötilaa ja langattomia SOC- ja himmennysleleitä lämmön rajoittamiseksi. Ledin lähellä asennettu termistori voi valvoa LED-lämpötilaa, kun taas langattomassa Soc-laitteessa voi olla sirun lämpötila-anturi.
Langaton päivitys ja tavallinen käynnistyslataaja
Lopuksi olemassa oleva laitteisto, joka mukautuu tulevaisuuden tarpeisiin, on yksi langattoman toiminnan tärkeimmistä eduista. Uuden kuvatiedoston siirtäminen langattomaan laitteeseen ilman ulkoista tallennusta edellyttää, että myyjä voi tuoda uusia toimintoja nykyiseen laitteeseen.
Kuten keskustelimme aiemmin, ei ole harvinaista, että perheellä on 40 hehkulamppua. Kunkin lampun vaihtaminen manuaalisesti on hankalaa, kun uusin Bluetooth-standardi vapautetaan, mutta sinun ei tarvitse enää huolehtia siitä.
Sinua ei enää rajoiteta päivittämään ZigBeen tai Bluetoothin uusimpaan versioon käyttämällä tavallista käynnistyslataajaa, joka koskee kaikkia langattomia standardeja. Voit vaihtaa ZigBeen ja Bluetoothin välillä tarpeen mukaan.
Parhaiten myydyt tuotteet: 90W virransäästö 120lm / W LED-katuvalo , 150W-valaistus Alumiini Ulkoinen suuritehoinen LED-katuvalo , 120W energiansäästö Ulko LED- katuvalo , 60W 120lm / W Highbright Slim LED Street Light
