智能照明扩展智能家居市场
采用无线网络的灯光控制系统通过无线电进行通信，每个家居智能网络控制系统的控制单元发出的控制信号都以无线电波的形式进行传播，各个系统控制单元接收这些传播信息后，根据系统通讯协议的规定执行相应动作，实现智能网络控制。与电力线载波方案一样，无线方案没有专用的网络线，安装或扩展非常简单。方案还可以使用电池供电，不用连接电源线，使用非常灵活方便，同时也降低了用户的成本。因此从技术发展方向来看，无线网络技术有着独特优势，近几年来得到飞速发展，成为半导体产业的新热点。
半导体厂商提供的方案则往往更加全面，飞思卡尔针对家庭控制管理系统采取平台策略，提供一揽子解决技术，包括智能网关、多媒体娱乐中心解决方案，无线、总线数据连接技术，低功耗、高可靠嵌入式处理器技术，宽工作温度芯片技术等。
飞思卡尔半导体亚太区高级市场及业务拓展经理蔡震博士表示：“智能照明系统和智能家电系统这两个领域是我们认为比较快速落地的细分市场。针对于此，我们提供嵌入式高可靠MCU、无线、总线数据连接方案、网关控制系统。”
他还指出，硬件是躯体，软件是灵魂。针对灯和电器端，飞思卡尔提供紧凑型开源嵌入式实时操作系统MQX；针对无线连接，充分理解了多种应用场景并提供技术支撑，譬如一台设备同时需要加入不同的子网或者漫游等。“针对网关和收敛设备，我们在Linux和Android操作系统等方面，具备行业里无与伦比的积累，我们的系统是经得起汽车设备、骨干网设备的严苛考验的。”蔡震还强调说，“智能家居更重要的是开源精神，因此飞思卡尔除了专利保护部分，所有的软件都是开放源代码。”
力合智能控制开关可控制所有LED灯的状态，如开关、调光等。
深圳市力合微电子有限公司的方案主要基于电力线载波。该公司董事总经理刘鲲指出，在家庭控制管理系统中，智能照明和智能家电系统的特点是网络节点无处不在，但数据速率要求不高，因此电力线载波的方式很适宜。刘鲲表示：“力合微电子基于窄带OFDM电力线载波通信芯片，构造一个完整的由各节点组成的家居PLC网络平台，可在此基础上实现各种通信和控制应用。节点可方便地置入各种照明开关、家用电器、安防传感器等，节点之间以及节点与服务器节点之间通过既有电力线实现通信。通过互联网，可通过电脑或智能手机实现对家居网络各节点的通信和控制。”
智能化与节能照明相结合
有专家预测，智能化是使照明产业进一步走向绿色和可持续发展的重要途径，智能照明有望成为未来智能家居市场的主力军。目前来看，智能照明已经由原来单一的遥控开关，变成如今的智能感应灯光、智能场景灯光、智能远程控制灯光，所实现的效果也由单一调光变成如今的灯光软启调速、冷暖灯光搭配、高低压调光、LED全彩色谱调光等。
智能化与节能照明技术的结合，为LED应用构筑了技术平台，体现了节能、降耗、长寿命、以人为本等绿色和可持续照明的理念。除了节能、降耗和环保外，LED照明还具有可塑性，不仅可作为照明工具，还可被视为一件艺术品或具备多种用途的器物。LED技术的发展激发了照明生产商丰富的想象力，从而诞生了更多颠覆思维的创意产品，赢得了更广阔的市场。
美满电子科技(Marvell)绿色技术产品技术行销总监Lance Zheng
美满电子科技(Marvell)绿色技术产品技术行销总监Lance Zheng表示：“作为智能照明领域最全面的解决方案供应商，Marvell提供的智能LED照明解决方案同时面向家用和商用照明市场，可以很好地解决高成本和开放式互通的问题。Marvell在智能照明领域一直保持着大规模的投入，在LED驱动、网关通讯、控制终端的软件以及云端的软件方面具有独特的创新，从而形成全面的解决方案。”
他介绍说，Marvell整体的解决方案目前分为四部分：第一是低成本、高效率的LED驱动方案。Marvell公司的LED驱动采用了独特的数模混合架构，其智能LED照明解决方案采用了最少的芯片数量及器件数量，可以满足球泡灯的小尺寸要求；其次，Marvell的LED驱动拥有数字接口，可与通信芯片连接，其性能也远远好于市场上现有的模拟芯片；再次，Marvell提供RF MCU工作的高效率低功耗供电方案，帮助整灯静态功耗远小于美国能源之星规定的500mW。相比而言，市场上其他厂商采用的智能照明驱动方案，需要多至4-5个芯片，成本很高且影响尺寸要求，同时整灯的静态功耗高至1W不符合能源之星要求。
第二是Marvell提供整体的通讯网关方案。硬件基于Marvell的AP、Wi-Fi、bluetooth、ZigBee、Internet等多种无线技术；软件基于Linux的开放软件平台；最终实现多种无线制式包括ZigBee到Wifi和internet的无缝桥接。
第三是Marvell提供基于Kinoma技术的用户接口(UI)，界面简单美观易用，易于开发，支持多种操作系统包括iOS、Android等，用户可以用智能手机或者平板电脑通过该UI控制LED照明设备，简单易用，是业内非常受欢迎的方案。
第四是云端软件及服务。“Marvell的合作伙伴，能够帮助用户实现云端软件和网关软件支持，以实现照明的云管理，这也是Marvell方案的一大优势和延伸。”Zheng说。
Zheng继续表示，目前Marvell推出的比较有代表性的两款芯片方案是Marvell 88EM8183和Marvell88EM8511。[!--empirenews.page--]
Marvell的88EM8183可以实现最低1%的深度LED调光
从家用的角度来说，可控硅调光方案是Marvell最专注的市场。Marvell目前已经量产的芯片88EM8183从2012年9月开始出货，到现在出货量优异。Marvell 88EM8183是一种深度调光单级AC/DC恒定电流控制器，设计用于离线可调光LED照明应用。通过Marvell的新型混合信号架构和信号处理技术，88EM8183可以实现最低1%的深度调光，并高度兼容广泛地可控硅(TRIAC)处理器。88EM8183采用一种独特的初级端电流控制机制，可在较广的交流输入范围内实现极其严格的输出电流整流。该器件采用准谐振控制(QRC)、谷底开关方法和功率系数校正功能(PFC)，可以实现高效率、高功率系数、低谐波失真和低电磁干扰(EMI)。总结起来，提供业内最优化的调光性能，显著减少外部元器件数量，高兼容性和空间占比小，是88EM8183的主要优势。
Marvell88EM8511是一款用于智能照明应用控制电路的高效离线电源控制器，可装备于LED驱动器、传感器、开关及其他应用。88EM8511包含了AC/DC以及DC/DC，其内置600V高压MOSFET和两个低压MOSFET。88EM8511非常适合应用于需要稳定供电的控制电路，从交流线路输入直接产生高压(18V)输出。总结起来，88EM8511通过简化设计实现高度集成，消除了多个外部元件，并降低了BOM成本；其体积小巧，适用于如开关、传感器以及灯泡驱动器等空间有限的应用；用于产生可驱动高达100mA负载的稳定的低压输出的内置高效率DC/DC降压转换器；可预置为3V的低电压输出，并可通过一个外部电阻分压器在1.2V至5.5V的范围内进行调整；同时，其SOIC-8带E-pad，有助于满足能源之星标准，是满足行业规范的新产品。
基于ZigBee技术的智能家居系统
ZigBee能够在数千个微小的传感单元之间相互协调实现通信，并且这些单元只需要很少的能量，以接力的方式通过无线电波将数据从一个网络节点传送到另一个节点，所以通信效率非常高。这种技术低功耗、抗干扰、高可靠、易组网、易扩容、易维护、便于快速大规模部署等特点顺应了物联网发展的要求和趋势，物联网和ZigBee技术在智能家居方面的应用有很大融合性。
爱特梅尔公司主要聚焦于ZigBee无线方案的提供，该公司自2004年以来就是ZigBee联盟的成员。该公司无线产品总监 Magnus Pedersen表示：“我们提供一整套ZigBee认证解决方案，包括带有ZigBee Remote Control的ZigBee Input Device 应用规范的ZigBee RF4CE方案。在ZigBee PRO领域，爱特梅尔提供ZigBee Home Automation、ZigBee Smart Lighting规范，包括瞄准无电池和能量收集产品的全新ZigBee Green Power规范，爱特梅尔及其合作伙伴还提供ZigBee IP 和Smart Energy 2.0方案。”
Pedersen还特别指出，爱特梅尔已与开发用于嵌入式互联网的商业6LoWPAN、CoAP和相关IPv6技术的领导企业Sensinode公司签署授权许可6LoWPAN软件解决方案的协议，从而提供IPv6/6LoWPAN支持，这将推动帮助构建物联网的智能联网无线产品的快速开发。他说：“与Sensinode公司合作是爱特梅尔采取的一项重要举措，以确保设计人员能够更快地将其智能联网设备推向快速增长的物联网市场。通过这项授权许可协议，设计人员现在拥有了构建需要物联网连接性之产品的所有必需硬件和软件组件。”
6LoWPAN是构建物联网的关键性组件，为用于传感器和控制网络的嵌入式IP网络提供主要效能。通过使用6LoWPAN 和IPv6，设备能够以相比其它专有协议和堆栈更小的代码和数据包大小来获得网络互操作性。由于用于物联网领域的智能能源、智能照明和其它市场的端至端IP网络的需求不断增长，这将使得6LoWPAN成为未来五年增长最快速的无线传感器网络技术之一。
德州仪器(TI)近期也推出集成ARM Cortex-M3 MCU的ZigBee SoC芯片CC2538，适于智能电表、HVAC控制、恒温控制与显示、传感器网络及智能照明网关应用。TI中国区MCU业务拓展经理吴健鸿表示，CC2538符合ZigBee PRO、ZigBee Smart Energy、ZigBee Home Automation及ZigBee Light Link照明标准，还支持6LoWPANIPv6网络的IP标准化开发。
“ZigBee CC2538与WiFi网络处理器CC3300可组成一个双芯片的‘微小网关’方案，用在核心节点上，而普通节点设备上采用此前的CC2530即可。CC2538与CC2530相比，主要是升级了MCU部分。”吴健鸿补充道，“最高125℃的工作温度是CC2538的最大卖点。因为业内现有的85℃工作温度无法满足产品开发商的要求。例如，发热量很大的LED灯。”
ZigBee在美国早已普遍商用，但在中国市场一直处于不温不火的状态。吴健鸿透露，在照明领域，飞利浦采用CC2530芯片、曾在北美市场投放的第一批10万个LED灯，一天内就消费者被一抢而空；第二批在欧洲市场投放的10万个LED灯，同样是一天内被抢空。
在广东市场上，房地产商采用基于CC2530的控制系统较多，100多平米的住宅，系统安装价格约为一万多元。他认为，具有网关作用的CC2538可以消除ZigBee技术传输距离、隔墙衰减和绕射能力不足的问题，有助于ZigBee在中国的普及。同时，也会加速LED照明在中国家庭中的应用。在家庭里，用智能手机或平板电脑可通过“微小网关”控制所有LED灯的状态，如开关、调光等。此外，也能控制其他家电。
下载文档
