ZigBee遇强敌?智能照明协议新生代蓝牙5.0、MacBee登场

原创 汪思颖 2016-12-07

  一直以来,国内智能照明市场的协议都是多元化差异化的存在。ZigBee、蓝牙、WiFi、2.4G等各具原生优势,又都有短板。蓝牙5.0标准将于今年年底发布,并全面包含蓝牙Mesh技术;MacBee技术联盟正式成立,即将发布第一版MacBee技术白皮书;ZigBee与EnOcean能量采集技术结合打造双模方案……这些新趋势你不可不知。

  国内市场各种协议,各自为营

  ZigBee现在处于发展比较成熟的阶段,由于飞利浦、欧司朗的推动,被越来越多主流厂商使用,但缺点是不能使用智能手机直接控制,还需要通过额外网关。蓝牙和ZigBee相比,区别不大,也占据着部分市场。WiFi这种协议用在智能照明上,连接的稳定性和穿透性都有待解决。2.4G由于其开发周期短,成本低,成为许多中小型灯具厂商的偏好,但其属于私有协议,在互联互通上会有问题,与未来标准化进程相悖。

  厂商选择协议时,需考虑多方面因素,包括技术成熟度、设计经验、成本、稳定性、运用场景等问题。各种协议相爱相杀,究竟谁在未来更有市场?



  “我认为蓝牙在将来比ZigBee更有优势。”赫飞物联董事长韩兴成说道,“这其实与我们公司定位有关,我们做2.4G芯片,ZigBee是个标准协议,除此之外,ZigBee和2.4G没有太大差异,它在距离功耗上都没有大的优势。蓝牙可以直连网络,不需要加网关就可以对接,另外,它可以跟手机直连,用起来方便,成本也不比ZigBee高。ZigBee用手机来控制要桥接,未来能与手机直连的协议会有很强的生命力。”

  蓝牙Mesh /蓝牙5.0,将打败ZigBee?

  “蓝牙5.0标准将于今年年底或2017年年初发布,带宽会更高,能支持更复杂的控制指令与传感器数据,传输距离、对芯片的接收灵敏度也有很大的提升,提升之后BLE网络覆盖能力会大大增强。当传感器单帧数据超过20个字节,在蓝牙5.0规范后会很容易解决。蓝牙5.0会全面包含蓝牙Mesh技术。”在近日举办的第三届中国IOT大会上,来自芯联锐创的总经理宋朔说道。

  蓝牙Mesh技术最早由英国的CSR于2014年提出并发布,之后CSR就被高通收购。目前上海泰凌和高通是可以在蓝牙Mesh技术上提供稳定芯片的公司。

  Mesh技术有什么大的优势,让大家都拍手叫好?

  (1)基础的照明控制。智能手机可以透过蓝牙的数据通道直接对灯、传感器和其他相关联的设备进行控制。直接控制灯的开、关,亮度调节,色温调节,RGB的调节,在调节亮度和色温过程中克服灯的无规律闪烁,做到调节过程的线性而平滑。对多个灯进行分组,组群之间可以进行交叉以及重叠。支持多个手机同时交叉控制多台灯的组群。这项技术现在已经非常成熟。

  (2)超级网关的应用。依靠WiFi-Mesh Super Gateway(高通QCA4531WIFI模块+CSR8811BLE模块),可以通过互联网实现对照明设备和其他传感器以及电气设备的远程控制。同样,能通过互联网完成对灯的基础照明控制,将其它设备的工作状态上传到云端。支持扩展附加ZigBee模组。能透过Super Gateway对多盏灯具和多个设备的蓝牙固件进行OTA升级。

  (3)把各种传感器接入照明的数据网络中来。采用Mesh技术之后允许传感器跟灯、跟其他设备之间直接进行互动。传感器数据可以透过BLE Mesh或wifi Mesh超级网关传输到APP或者互联网(cloud)。现在完成度比较高的有人体红外感应、门磁、水温传感器、震动传感器等


      (4)在建筑物内进行定位、运动轨迹描述与导航应用。依靠BLE广播技术,结合电子地图技术,在建筑物内实现基于位置的各种应用(LBS)。在室内,采用了Mesh技术的灯泡可以在建筑物内部充当GPS卫星。实测定位精度可以达到0.5米。这项室内定位技术将是全新的发展方向,填补了室内定位的空白,将催生全新的应用领域与商业模式。



  宋朔同时也提到,“未来Mesh技术上有两个发展方向。一是在人不干预或尽可能少干预的情况下让照明系统满足使用需要,并且做到节能与可靠。Mesh技术所有灯的节点可以和手机互联互通。二是使用蓝牙Mesh的网络能成为智慧家庭的非影音数据传输的基础数据网络。依靠照明的节点无处不在的优势,让Mesh网络覆盖面更大,顺利接入传感器门磁安防设备等电器设备。”

  蓝牙Mesh将成智能照明老大哥?我们MacBee不服!

  “协议从发生发展到应用都有其初衷。蓝牙是为耳机而生,ZigBee是为M2M而生,MacBee为家庭物联网而生。”银河风云董事长兼MacBee技术联盟理事长曾雨在第三届中国IOT大会上提出,“物联网落地到智慧家庭,有很多协议。其实现在最成功的是WiFi,它作为高速的无线连接协议用在各式各样设备,现在跨界进入物联网,仍占据重要位置,但是Wifi功耗高,造价也高,体系复杂。ZigBee虽说是专为M2M设计,但其自组网本身就很脆弱,一直没有达到期望的体系。目前来看,虽说蓝牙、ZigBee等技术一直被称为行业标准,但其确实存在客观缺陷。我们认为做物联网要极精极简、安全可靠,于是几年前就朝这个目标推进。”

  据曾雨介绍,目前MacBee芯片销量已经突破30w,并且还在增长,预计17年落地后会产生1千万到2千万连接。

  同时他也提到,MacBee是能解决最后一百米,稳定可靠安全的无线连接。具有超低功耗、超高性价比等优点。为什么能稳定呢?复杂的事情交给身边已有的技术设施,比如局域网或因特网。实质上,MacBee的核心是依赖和利用已经存在的技术设施。

  “MacBee技术联盟于今年三月份成立,我们希望与生产商、软件商、行业上、设备商共同推动。去年MacBee落地照明市场后,呈指数增长。”曾雨说,“今年12月16号会发布第一版MacBee技术白皮书,包括连接、应用、云端,对一级成员全部开放源代码和设计。这是做了6年付出大量代价的体系。”



  Macbee好不好,实践是检验真理的唯一标准。技术壁垒在不断被打破,但随着未来传感器的增多,电池的消耗量会大得无法想象。基于此,另一种技术悄然在国内成长起来。

  EnOcean+照明协议双模,下一个趋势?

  不同于ZigBee、蓝牙、2.4G等市面上普遍存在的协议,采用EnOcean能量采集技术的传感器无需电池,因此被大量应用在智能照明的开关上。据EnOcean联盟中国区大使苏子杰介绍,EnOcean协议比较适合楼宇灯控和商业照明。是目前在建筑领域里做无线无源的唯一标准,在商业楼宇里要申请节能认证使用EnOcean协议可以加分。

  为什么能做到节能认证,主要是基于以下几个优势:

  (1)EnOcean在协议上很精简。

  EnOcean射频协议有四层,包括物理层、数据层、网络层、应用层,每一层都规划的非常清楚,客户不能轻易修改。这样做可以使全球范围内所有使用EnOcean的设备快速实现互联互通。

  苏子杰说道,“协议本身很省电,是为了搭配能量采集部分。在欧洲EnOcean比ZigBee普遍,已经用于很多灯控、楼宇控制等,达到50w栋建筑,包括机场、医院、酒店等。目前全球有四百多家公司是EnOcean联盟成员,比如西门子,施耐德,以及其他楼控灯控大厂。”

  (2)通过能量采集供电,传感器无需电池。

  目前可商用化的能量采集方式的有三种。一是机械能,比如人手、任何物体动起来都是有能量的,这种能量可以采集起来,调节灯的关闭甚至调光。这一方式大量采用在欧洲的灯控上。二是光能。虽然太阳能能发电,但很多传感器用在室内,室内的光和室外光波长不一样,而且亮度也不同。这种能量采集方式可以用在光感传感器、被动红外检测等地方。三是温差能。这项技术与智能照明无关,用在热水器、电表上比较多。比如北方冬天供暖,管道是热的,环境温度会比较冷,产生温差就可以产生电。



  目前EnOcean该如何应用到具体灯控场景呢?

  “面积较大时,可以在主干道使用有线,片区管理使用无线。在小范围内比如楼梯使用,可以省掉开凿布线以及后期换电池维护费用。”苏子杰说,“飞利浦 Hue Tap球泡灯现在使用的就是基于EnOcean协议的免电池无线开关。”

  不过提到互联互通,苏子杰说,因为EnOcean采用1G 以下射频技术,所以和其他协议标准联接起来会有点问题,但是这样有个好处, 1G频率较低,波长较长,穿透能力也会较强,在楼宇建筑里穿墙能力相对会好一点。

  虽说淮南为橘,淮北为枳,但节能是现今全球都要抓的重点,且看注重节能的EnOcean能否在中国市场抓住机会,与其他照明协议好好配合了。

  总结:

  国内芯片厂商如泰凌微电子现在推出的芯片已是双模模式--支持BLE、zigbee,能实现BLE和802.15.4协议栈同时运行,也可提供BLE和RF4CE并行双模SDK;今年三月份MacBee技术联盟正式成立,即将发布第一版MacBee技术白皮书;飞利浦hue也将ZigBee技术与EnOcean能量采集技术结合起来,集其所长,为我所用。各种协议,百家争鸣。相信未来会是一个发展以及融合的时代,哪种协议做得好,就更具有价值,占据更多的市场份额。不管是芯片厂商,还是灯具厂商,都在部署自己的市场之路,尽早抢占市场。

* 如无特殊说明,网站所有文章版权归智慧产品圈所有,转载请注明来源


收藏
赞(9)
文章评论

汪思颖

联系我 +

微信:

推荐专题
杂志订阅
weixin二维码

微信 扫一扫
获取第一手资讯