【深度剖析】Zigbee無線通信技術在智能照明領域應用

作為智能照明一大特色，實際上無線控制早在2005年就已經有被應用到照明控制中，但由于種種技術瓶頸和成本的限制，使得其直到現在才成為市場主流。目前市場主流的無線傳輸標準有Zigbee、藍牙以及WiFi等。業(yè)內人士表示，藍牙的傳輸距離較短，且傳輸通道少；WiFi的功耗大，且設備成本較高；因此對于家居照明來講，Zigbee更具有技術和成本兩方面的優(yōu)勢，ZigBee有望成為主流規(guī)范。

　　什么是Zigbee？

　　IEEE802.15.4(Zigbee)

　　Zigbee是基于IEEE802.15.4標準的低功耗個域網協議。根據這個協議規(guī)定的技術是一種短距離、低功耗的無線通信技術。這一名稱來源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂(bee)是靠飛翔和“嗡嗡”(zig)地抖動翅膀的“舞蹈”來與同伴傳遞花粉所在方位信息，也就是說蜜蜂依靠這樣的方式構成了群體中的通信網絡。其特點是近距離、低復雜度、自組織、低功耗、低數據速率、低成本。主要適合用于自動控制和遠程控制領域，可以嵌入各種設備。簡而言之，ZigBee就是一種便宜的，低功耗的近距離無線組網通訊技術。

　　ZigBee技術分析

　　ZigBee技術是由一個企業(yè)之間的團體——ZigBee聯盟（ZigBee Alliance）負責制定和推廣。ZigBee聯盟由霍尼韋爾（Honeywell）、英維思（Invensys）、三菱電氣（Mitsubishi Electric）、三星（Samsung）、摩托羅拉、飛利浦（Philips）和Ember七家國際著名公司作為發(fā)起方，截至到2004年11月該聯盟所參加的企業(yè)成員已經超過100家，均為在行業(yè)中有重大影響的企業(yè)

　　ZigBee現狀及前景分析

　　雖然ZigBee應用越來越多，芯片出貨量也連年遞增，但總體來說，ZigBee市場仍然處于起步探索階段，還沒有真正上量起飛，主要表現在在于可應用的終端商用產品還多處于研發(fā)階段，真正上市的不多，具有典型應用的方向和領域便少，點對點的應用較多，體現ZigBee優(yōu)勢的網狀網絡應用少，缺乏體現ZigBee大型組網應用。

　　ZigBee聯盟開發(fā)LED照明控制開放標準

　　ZigBee聯盟為LED照明制定“Light Link”標準

　　ZigBee聯盟(ZigBee Alliance)宣布，正在開發(fā)一種新的LED照明控制開放標準ZigBee Light Link。即將推出的這一標準將幫助制造商開發(fā)出各種照明和控制產品，從而為經銷商和消費者帶來多種可互通的無線控制家居照明產品。該聯盟正在擬訂的這一標準據稱使用上將和普通調光開關一樣簡單。采用ZigBee Light Link的燈泡、LED燈具、傳感器、定時器、遙控器和開關不需要特殊裝置來配合家用網絡。使用者能夠輕松完成安裝。

　　Zigbee Light Link正式啟用

　　面向能源管理、商業(yè)和消費應用產品創(chuàng)造無線解決方案的全球企業(yè)聯盟ZigBeereg；聯盟(ZigBeereg；Alliance)18日宣布，ZigBee Light Linktrade；標準的制定和認證已完成。照明行業(yè)現在擁有一項由廣泛的企業(yè)聯盟提供支持的開放性全球標準，為全球一些最高效靈活的LED照明解決方案提供無線控制。

　　ZigBee與其它短距離無線通信技術比較

　　與藍牙相比，ZigBee更簡單、速率更慢、功率及費用也更低。

　　它的基本速率是250kb/s，當降低到28kb/s時，傳輸范圍可擴大到134m，并獲得更高的可靠性。另外，它可與254個節(jié)點聯網。可以比藍牙更好地支持游戲、消費電子、儀器和家庭自動化應用。人們期望能在工業(yè)監(jiān)控、傳感器網絡、家庭監(jiān)控、安全系統和玩具等領域拓展ZigBee的應用。

　　與IrDA相比，ZigBee有大的網絡容量

　　每個ZigBee網絡最多可支持255個設備，也就是說每個ZigBee設備可以與另外254臺設備相連接。有效范圍小，有效覆蓋范圍10～75m之間，具體依據實際發(fā)射功率的大小和各種不同的應用模式而定，基本上能夠覆蓋普通的家庭或辦公室環(huán)境。原文位置工作頻段靈活。使用的頻段分別為2.4GHz、868MHz(歐洲)及915MHz(美國)，均為免執(zhí)照頻段。

　　與Wi-Fi相比，ZigBee低功耗和低成本有非常大的優(yōu)勢

　　在低耗電待機模式下，兩節(jié)普通5號干電池可使用6個月以上。這也是ZigBee的支持者所一直引以為豪的獨特優(yōu)勢。因為ZigBee數據傳輸速率低，協議簡單，所以大大降低了成本。

　　ZigBee技術在智能照明領域的應用前景

　　智能照明為ZigBee拓展新空間

　　德州儀器(TI)、飛思卡爾(Freescale)、恩智浦半導體(NXP)、上海順舟電子、立達信等IC設計公司、網絡設備公司、照明系統公司也分別推出芯片級和系統級的基于ZigBee技術的解決方案。與其他照明通信系統相比，ZigBee具有低功耗、低數據速率、低成本等特點，在照明智能化日益普及的背景下，ZigBee技術有其獨具的優(yōu)勢，對智能照明的應用有著補充和推進作用。同時，智能照明也將為ZigBee技術的普及提供廣闊的市場空間。

　　基于ZigBee模塊的智能LED室內照明系統

　　ZigBee、Wi-Fi等無線通訊技術的成熟讓LED室內照明“智能化”成為現實。我們可以想象著這樣的畫面：主人晚上回到家打開門，客廳的LED燈具便會自動啟動并根據室內光線自動調節(jié)到最適合的色溫。當主人進入臥室后，客廳的LED燈具自動關閉，臥室燈光自動調整至閱讀模式；當您休息時，LED燈具自動關閉。

　　LED無線調光加速智能化照明創(chuàng)新應用

　　在目前的實際應用中，較為成熟的LED無線調光應用市場主要集中在商業(yè)和工業(yè)領域，如道路(隧道)、酒店、商場、辦公樓宇等，這類市場多為初裝項目，用電量大且對調光、節(jié)能的效果要求較高，對設備成本關注度相對較低。另一個明顯的現象是，在這些已經實施的LED無線調光項目中，系統正日益呈現出智能化、節(jié)能環(huán)保的特性。

　　總結：

　　市場健康發(fā)展需要開放統一標準以確保不同廠商產品間擁有良好互操作性。隨著多家廠商推出基于ZigBee Light Link標準無線調光控制產品，使得ZigBee標準有望成為照明控制應用主流規(guī)范……