物联网
9月7日上午,2016年中国国际光博会(CIOE)分论坛上,飞利浦互联照明总监黄峰带来了最新的演讲,清晰分析了物联网的智能照明在智能家居、智能楼宇、智能路灯领域是如何发展和落地的。
黄峰表示,物联网设备的增幅将全面超越互联网设备,照明是物联网的重要设施,照明行业正在经历颠覆性的变迁:1、2014年到2015年,LED照明的出货量已远远超过传统照明的出货量;2、LED是半导体器件,可以和电子器件结合起来进行良好的控制,LED灯的控制可以实现互联,互联照明就是最为典型的物联网应用。
互联照明5大相关技术
黄峰给出了互联照明技术路线路:
1、LED技术,包括光品质、驱动电源的可靠性、发光和散热问题,开关、调光调色和调节色温;
2、传感器技术,与家居生活密切相关的传感器,包括人机传感器、照度传感器等;
3、通信技术,即时互联技术。第一层在家里面,或者楼宇里,怎样将家里灯具或者楼宇里的灯具做本地的连接;第二层次将收到的信号如何与远端进行链接,沿用现在的通信技术;
4、IT技术,收到这些数据后,怎样进行后台的处理?比如云计算,大数据分析,跨界数据分析共享等等。
5、控制技术。最初灯是开关控制,后面是手机APP控制,还有更多技术的加入。
智能家居照明竞争激烈,互联是关键,ZigBee是首选
黄峰认为,智能家居互联照明将经历三个阶段的发展,从照明控制到照明自动控制,最后到智慧照明阶段。现在正处于从照明控制到照明自动控制阶段。
即手机控制、开关面板控制、语音控制和手势控制向自动时刻控制、传感自动控制、其他系统(比如窗帘、空调控制)联动控制转变。最后一个阶段智慧照明阶段,预计2020年实现,是一个按需照明、健康照明、以人为本的照明实现。
现阶段,选择智能家居互联的协议,首选是ZigBee或Thread。今年5月初,ZigBee联盟联手ZigBee联盟中国组成员在上海亚洲消费电子展正式向亚洲市场推出了ZigBee3.0,ZigBee3.0主要的任务就是为了统一ZigBee Home Automation (ZigBee HA), ZigBee Light Link(ZigBee LL), ZigBee Building Automation(ZigBee BA), ZigBee Retail Services(ZigBee RS), ZigBee Health Care(ZigBee HC), ZigBee Telecommunication services(ZigBee TS)等应用层协议,解决了不同应用层协议之间的互联互通问题,比如ORVIBO欧瑞博采用ZigBee HA3.0的智能开关可以和Philips Hue智能灯泡互联互通,用户只要购买任意一个经过ZigBee3.0的网关就可以控制不同厂家基于ZigBee3.0的智能设备。
POE互联照明和可见光定位是智能楼宇互联中的新热点
黄峰介绍说,在我们的传统观念里面,灯一定是需要电线来接的,但是现在的灯可以用网线来接。这就是我们正在应用到LED灯具中的以太网供电(PoE)技术,办公室里的灯可以通过POE电机解决电流交换的问题。这也是物联网和智能照明结合起来的一个优势。
通过PoE连接智能LED集中器(集成传感器和无线访问点),可为发光的每个LED集中器供电。PoE连接也支持每个LED集中器从各种传感器收集信息,并将数据送回至控制器,收集的信息可能包括环境光、温度、湿度以及匿名的房间使用率数据。
可见光通信是将LED作为通信光源的无线光通信技术,具有通信速率高、保密性能好、无电磁辐射等特点。可见光通信应用分为三个领域,1、高速的Li-Fi可以代替WI-Fi,能否代替还有待观察;2、可见光室内定位,基于PoE 灯具的网络IP地址和室内物理地址 、LED可见光的频闪、手机摄像头和LED灯光间的可见光通讯以及APP,飞利浦实现了利用灯光来进行室内定位 ,且精确度可以达到厘米;3、照明和应用直接的关联,比如汽车灯和照明互联。 智能楼宇的智能照明部分,有传统的照明企业进入,也有楼宇控制系统的设备供应商如霍尼韦尔进入。
智慧路灯将向智慧路灯杆发展,是智慧城市的重要基础设施
黄峰认为,物联网的智慧路灯将向智慧路灯杆发展,是智慧城市的重要基础设施。我们可以透过智能灯具的感应器收集全球数据,上载云端,并进行分析,有助我们更了解社会环境,从而改善生活。
智慧路灯有三大类控制:柜控,每个路灯有一个做柜控的机器,这个机器连接到每个灯上,每个柜子可以控制许多组路灯;第二、如何进行单灯控制?一种方式是电力载波,把每个信号拉到灯里面,一种是M2M方式。在每个路灯上绑上一张SIM卡,把灯信号来回控制起来,后台有一个集成的操作系统。物联网Machine到Machine,存在四大问题:1、终端功耗过高,要不断充电,电池不能解决问题;2、业务量大的时候,SIM卡的能力不足;3、覆盖不足,比如远程抄表、单机GPS的覆盖范围达不到。4、成本比较高。
为了解决这个问题,华为提出了NB-IoT技术。NB-IoT指的是低功耗,广覆盖窄带物联网。NB-IOT技术有四大特点:
NB-IoT技术的大规模应用会出现在2017年。主要应用:智能抄表、智能停车、一个街区一个基站广覆盖,车位sensor通过NB-IoT连接;智能路灯:基站广覆盖,智能路灯和管理系统直接通信。
2014年,飞利浦在西班牙做了一个项目,在智慧路灯灯杆上绑上了爱立信的基站。2016年,中国上海首创智慧路灯灯杆的运用,它可以发挥七大功能:1安装传感器,做环境的检测;2、加上视频模块,将视频监控起来;3、加上RFID,做人群监控和社群安防监控;4、安装信息发布屏,做信息发布或者广告;5、把Wi-Fi基站或者无线基站放到路灯上,5、智能照明;6、充电桩,为电动汽车充电;7、紧急呼叫。
飞利浦互联照明总监黄峰最后总结说:1、世界是互联的物联网,智慧照明是最广泛的物联网应用。2、智能家居照明竞争激烈,互联是关键,ZigBee是现阶段首选;3、POE互联照明和可见光定位是智能楼宇互联中的新热点;4、物联网的智慧路灯将向智慧路灯杆发展,是智慧城市的重要基础设施。
智慧照明新趋势,工程师怎么看?
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