传统照明布线与无线照明控制相关技术问题
行的且符合照明网络要求的无线网络类型。 主要规格包括:以 sub-GHz 和 2.4GHz 频率运行;数据速率高达 250kbits/s;范围 100m(露天,功率 0dBm ,频率 2.4GHz);并且支持树状和网状网络。
IC 和模块中都提供有 ZigBee 解决方案(见表1)。 商业使用本规范不收取费用 - 制造商必须属于 ZigBee 联盟,最终产品必须
经过认证,并保证来自不同供应商的设备可互操作。可从照明控制参考设计开始,加快开发过程。 FreescaleSemiconductor 和 Future Electronics 可提供特别有用的开发板:
? Freescale 的照明参考设计支持 DALI 和 DMX512-A/RDM协议,并通过一块单独的通信板为 ZigBee 提供支持。这个接口连接到 Tower 系统开发平台内的 Kinetis MCU主板。
? Future Electronics 的无线照明和控制参考设计可在802.15.4 网络上实施对红色、绿色、蓝色和白色 LED 的无线控制。 该套件包含一个控制器板、几个远程灯板和一些收发器板。
使用芯片制造商开发的专有协议可免去 ZigBee 许可证费(见表 2)。 NXP 提供 JenNet 协议,该协议在 2.4GHz 波段内运行,能组建树状、星状和线性自修复网络,最高包含500 个节点。 Microchip 的免费 MiWi 堆栈同时以 sub-GHz和 2.4GHz 两种频率,在 PIC 微控制器和 Microchip 收发器上运行。
共享电源布线
实施复杂照明控制网络(无专用控制网络布线)的另一种方法是采用电力线通信 (PLC),其可托管在电源布线上。公用事业公司已经开创了 PLC 的使用,它提供一种在电网上访问电表和其它器具的方法。 但是 PLC 也可用于在建筑内提供低数据速率通信,由此控制主电源上连接的灯具。
该技术的范围取决于所用调制方案、线路阻抗和噪声,但是极有可能当节点之间距离太大、或者条件对于无线信号而言过于恶劣时才值得对 PLC 进行评估(例如有金属墙的建筑)。
照明业界采用 PLC 的最大障碍是没有普遍接受的、用于照明控制或家庭自动化的 PLC 规格。 最流行的标准是 KNX,它能将电力线以及其它介质用于家庭和建筑自动化功能;但局限于 1.2kbits/s 以下的数据速率。
或者,照明控制设备制造商可采用由 PLC 调制解调器和芯片系统 (SoC) 制造商开发的技术。 例如,Yitran 公司的 IT700调制解调器采用高级 DCSK 调制,可提供速度高达 7.5kbits/s的稳定通信,另还为命令和控制应用采用其 Y-Net 协议堆栈。
Microchip 基于其 dsPIC33F 系列微控制器推出一种 PLC 软调制解调器参考设计,可提供高达 7.2kbits/s 的数据速率。Cypress Semiconductor 也推出一系列 PLC 设备,它们都将Cypress 的电力线网络协议堆栈集成在作为 PHY 的同一设备上。
结论
由于为了支持 DALI 及其它已确立的照明控制标准而安装并行布线基础设施需要很高成本,因此目前不需任何附加布线的备选方案进入主流市场的时机已经来临。
对于创新型照明设备制造商而言,PLC 仍然正处于开发阶段时,是一次占据市场份额的机遇。 相反,RF 技术已经在建筑自动化领域内广泛应用,其提供的数据速率和网络特点明显足以满足照明控制应用的要求。
照明规格制定机构寄望于实施更多控制应用,以改进用户体验并降低能量消耗,这使制造商也从中受益,制造商们能让终端用户相信 RF 链接在完全安装时将会非常稳定。
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