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LED 网络与物联网之桥的运用
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LED 网络与物联网之桥的运用
作者：European Editors
给低档灯泡增加智能，添加移动或环境光传感器，以及将这些节点互联，将产生可编程网络，这就是我们
所理解的典型智能或智慧 LED 照明。 连接这些节点和/或本地网络到互联网是下一阶段的事。 作为物联网 （IoT） 一部分的智能照明无论在家用、商业建筑还是街道上都已实现了多种优势和特性。
市场上供应的低成本、超小型 LED、传感器和通信器件已经变得很经济，物理尺寸已经变得可以将互联网连接能力嵌入到每个灯泡中。 象 IPv6 这样的协议也变得真实可行。
本文解释 LED 照明系统是如何推动家用自动化工业领域中的物联网发展的。 ZigBee 光链路是无线 LED 照明控制的新兴标准，已经为 Connected Lighting Alliance （互联照明联盟）所采用。 象 Texas
Instruments 的 ZigBee 光链路开发套件因为能够通过网关实现与互联网的连接而显得重要。
网关选项包括 Digi International 的 XBee 系列 Wi-Fi 模块，能够将无线传感器网络，如照明系统，连接
到互联网。 另一个连接方式就是通过家庭现有的互连网 Wi-Fi 路由器，如 NXP Semiconductors 推荐通
过 JenNet-IP 和/或 IPv6 桥接 ZigBee。 最后，我们将探讨一下 CircuitCo 制造的 BeagleBoard 开源
嵌入式计算平台。
特洛伊木马
物联网，特别是应用到象灯泡这样的器件时，是一个假设论证技术：为什么要用这个技术呢？ 一个解释是：收集数据 如何使用数据可能是物联网成功的最关键因素。 在街灯和智能建筑中，通过简单、低成本方式就可以将传感器加到智能照明设备中，并允许通过照明网络以发射方式或集成共享方式收集更多数据。 从某个角度看，智能照明有可能成为物联网的“特洛伊木马”，同样的，这也是其主要增长动力。 其中关键是
要能将 IP 地址加到每个节点——即灯泡。
拐点
持这一观点是伦敦咨询公司 Memoori。 据其最新报告《照明控制业务 2013 至 2017》¹ 所称，全球照
明控制市场未来几年将在 16.68 亿美元的基础之上以 12% 的复合年增长率增长。 据此报告，只有当
LED 照明真正到达拐点时物联网才能有进一步扩张的机会。
按照国际技术调查公司 ON World² 预测，未来十年无线 LED 灯泡将成为最快增长的物联网市场之一。据该公司所称，除了当前家庭自动化解决方案外，无线照明控制是最强烈的需求之一。 按其预测，到 2020
年将安装一亿多个无线灯泡和带 IP 地址的灯具，2012 年这个数字是两百四十万。
家庭网络
在诸如环境监控、设施安全和通信量监控之类应用中，物联网的优势要比家庭网络更明显。 家庭中的智能照明可能不是最大的市场，但据称是发展最快的市场和重要应用领域。 它可能成为实现物联网功能的家庭网络的起点，刺激与其它系统的集成，如智能电表、供暖系统和家电。 采用工业标准网络协议将使家庭照
明网络易于与家庭周围的其它不同无线传感器集成在一起。
图 1：Philips Hue 是具有 Web 功能的 LED 家庭照明系统，可通过智能电话和平板电脑来控制。 可保存喜爱的灯光设置。 灯光可以用作报警和警告。 “地理边界”功能，使照明系统能够检测您的出门或入户。
除了是其它传感器的载体，联网照明还具有其自身优势。 家庭安全是主要应用，住宅安全设备供应商和施工方已很快见到这些优势。 照明可以成为检测或阻止入侵者的手段。 远程控制灯光（无论是从另一个国家还是从房子的另外一个房间）实现高能效和舒适度是另一个方面。 见上图 1。
ZigBee 光链路
预期刺激住宅智能照明网络增长的另一个因素是最近 ZigBee 光链路正式被互联照明联盟选为行业标准。
互联照明联盟成立于 2012 年 8 月，成员包括 GE Lighting、NXP、Osram、Philips 和 Toshiba。该联盟选择 ZigBee 光链路作为网络和选择协议，用于连接家庭照明产品和控制器件。 经过长期考察之后，
ZigBee 被选为家庭自动化应用的首选无线网络标准。 有关详情，请参阅 Digi-Key TechZone 文章：“了
解在线照明控制中使用 ZigBee® 的优势。” ZigBee 光链路（该系列的最新成员）设计用于简化照明和控制系统，提供促进互操作性的即插即用方式。 目前已经有包括 Philips 和 Osram Sylvania 在内的公司开始提供基于 ZigBee 光链路的产品。
Texas Instruments 率先宣布，推出其 ZigBee 光链路开发套件。 该套件提供全套硬件和软件工具，帮助设计人员将无线功能增加到 LED 照明产品中。 套件包括三个称作 Zlights 的模块化 ZigBee 光引擎，基于 Osram Opto Semiconductors 的 Oslon LED，并加入了 TI 的 CC2530 微控制器。 另提供基于
CC2531 的遥控装置。见下图 2。 TI 的 ZigBee 兼容型 Z-Stack 软件同时实现了通信网络层和应用层。
TI 网站上提供了彩色 LED 参考设计指南，“CC2531 Zlight2 参考设计”。
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