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安森美半导体的智联照明方案提供节能、安全性
编辑:admin   文章来源:未知   时间:2020-06-02

  图2:以太网供电-受电配置(PoE-PD) 打算采用DC-DC 转换器

  高能效是万世稳定的重心。自LED起首庖代守旧灯胆,为照明节能向前迈进一大步。但这还不足。当代照明本领须要能依照实质情况来动态调治照明强度,如依照分别的自然光前提、筑设物采光前提来决策最佳的照明。其它,还须要依照操纵者的状况来调治光照,如正在办公室或工场,娱乐平台照明体系须要依照是否有操纵者正在场来决策为相应区域供应众少照明,这也不行只是轻易位置亮或合上灯胆,还需调治光照,使得全豹场地的光照强度能匀称的过渡,不然将会影响其他操纵者的体验。

  此计划中,合适IEEE802.3bt的集成局限器供应达60 W的功率,能效到达90%以上,PWM调光频率1.3 MHz,PWM调光占空比0至100%,可告终1000至6000流明的照明强度。若打算职员念变化电源架构,可正在该平台中增添隔断DC-DC,如安森美半导体的有源钳位正激局限器NCP1566,它援救电压形式、峰值电流局限形式两种局限体例,集成过流、过压、过功率包庇和频率同步性能,全豹体系能效凌驾92%。

  BLE最大的上风是其正在搬动端使用普及,具有寻常的生态体系。其它,BLE是特意针对低功耗使用而打算,援救能量搜集,合适物联网(IoT)的使用趋向,况且BLE从4.2版本起首援救Mesh汇集,将轻易的点对点通讯扩展为众对众拓扑,从而供应更大畛域的端到端通讯,合适IoT使用中组网的需求。外面上,1个Mesh汇集援救达32,000个节点,采用播送的体例举办通讯,并内置安定汇集法式,告终“很众”配置与“很众其它”配置通讯的大领域配置联网。分别配置之间易于互操作是BLE的另一个益处,以是近几年越来越寻常地使用于贸易照明、智能家居、楼宇自愿化、IoT传感器汇集、资产追踪等范围。

  正在一个范例的BLE Mesh汇集中,通盘节点都可收发音信,汇集中的节点可有一个或众性格能,如中继节点转发收到的音信,署理节点使没有蓝牙Mesh客栈的蓝牙低功耗配置可与Mesh汇集中的节点举办交互,诤友节点存储低功耗节点的音信,低功耗节点按期向诤友轮询新音信以节能。

  目前,市集上主流的联接选项网罗BLE、Zigbee Green Power、PoE等。BLE Mesh和Zigbee都用于家居/楼宇自愿化、照明、抄外等市集。正在公约使用层方面,BLE Mesh原生地商酌了分别配置的互联互通题目,Zigbee 3.0基于集群库(ZCL)联合了使用层拓荒,还推出了跨平台的IoT通用拓荒发言Dotdot,为更寻常的IoT联接做好了盘算。正在联接云端方面,BLE可直接与智老手机等搬动配置联接,Zigbee需通过网闭。正在道由方面,BLE Mesh采用受控泛洪,而Zigbee采用基于道途开销的道由算法。打算职员可依照使用需求抉择最适合的选项。

  其它,模块化的打算会更受迎接,范例的例子如开闭、调光器之类的器件不再是固定正在墙上,而是做成一个小模块,可疏忽搬动和从新组织,如后文将先容的免电池开闭。

  工业照明的功率往往较高,同时正在换取供电的情状下,大凡须要举办功率因数校正(PFC),安森美半导体供应许众高本能PFC局限器供打算职员抉择,其它,可把分别的供电端口、情况检测个人、搬动端的局限个人、室内定位个人举办模块化打算,再组合起来,变成一个无缺的智能照明拓荒平台。

  从局限的角度,有根基的开闭、调光和色温局限。从通讯的角度,智联照明须要有上行通讯和下行通讯的本领,如与定位相闭的通讯,或通过用户手机联接后台的云端供职的本领。从供职的角度,用户生气厂商助助办理能效,依照操纵情况调治光照强度,告终自愿化局限,整合传感器汇集,及更便当地组网。

  新的平台援救BLE、Zigbee、PoE等众种通讯体例和换取输入或PoE供电,输出功率畛域10至70 W,照明强度1000至7000流明,援救开、闭、调光、编程等上行链道局限和定位等下行链道操作, LED灯串、情况光、温/湿度传感器等都是模块化的打算,可圆活组合,能效凌驾90%。

  通盘这些使用都须要相应的本领来告终,如模块化打算、集成度更高的智能家居网闭、楼宇/家居自愿化局限、人工智能本领、BLE、PoE、电力线通讯(PLC)等。无论操纵何种本领,对安定和低功耗的条件都是合伙的。

  从市集的反应来讲,照明正成为一个新的平台,承载更众革新的使用,如灯具除了安设灯胆外,还可嵌入越来越众的传感器,网罗温度、湿度、压力等情况传感器、遨游功夫(ToF)传感器、气体传感器等。大面积Mesh汇集的使用正促成革新的用例,如室内定位、寻道和导航、资产跟踪、意思点供职等,从而进一步进步智联照明体系的投资回报率。

  智联照明是物联网(IoT)使用中增加最高的范围之一,网罗室第和工业照明。高能效、低功耗和安定性是举办智联照明革新和告终节能最紧急的成分。安森美半导体供应蓝牙低功耗()、Zigbee Green Power、以太网供电(PoE)等众种低功耗联接计划,知足分别照明使用场景的联接需求,其免电池计划省去布线或退换电池的烦琐,无需爱护,为简化和加疾打算,安森美半导体不久将推出模块化众联接、众传感器智联照明平台,供打算职员用作参考打算,以告终楼宇自愿化的节能和革新。

  此外再有少少新的使用,如通过照明刷新人的作息,调治生物钟,再如农业照明可正在自然光照缺乏的情状下增补适宜的光照,从而增众农作物产量。

  扩展Mesh汇集的笼罩畛域是通过中继节点的转发机制来告终。BLE Mesh范例限度新闻转发的次数不凌驾126次,同时已转发过新闻的节点不会再次转发雷同的新闻,从而正在扩展汇集笼罩畛域的同时预防汇集阻碍。

  照明还可用来供应室内定位,如操纵可睹光通讯,运用智老手机的摄像头举办用户的室内定位,这正在超市和市集有很好的使用场景,可操纵户迅疾找到念要的商品和供职,也可使商家通过云端大数据举办深主意用户爱好的剖判。

  正在该免电池计划的无线通讯个人采用的是BLE RSL10,非常适合超低功耗的场景,此外,该计划还采用了2个有源桥FDMQ8025A(内置4个MOSFET)、知足802.3bt法式的受电配置(PD)端接口局限器IC NCP1095/96、援救模仿调光和脉宽调制(PWM)调光的DC-DC 恒流降压局限器FL7760、输入电压达150 V的线(用于给接纳端的BLE芯片供电)。

  安森美半导体针对Zigbee 3.0的芯片如NCS36510。Zigbee基于IEEE 802.15.4物理层和MAC修建,是一种成熟、安定的联接法式,已获取了繁众智能照明厂商的援救,如宜家、小米、飞利浦等,其新版本向前兼容。Zigbee易于正在楼宇中推行,可圆活摆设和从新筑设,操纵Mesh和较低作梗的物理层可举办远间隔联接。从Zigbee 3.0起首,Zigbee公约针对电池供电等低功耗节点或免电池供电的能量搜集计划推出了小型化的Zigbee Green Power子公约,合适节能、环保大趋向。

  除了无线联接,PoE近几年也起首使用正在照明场景中,由于最新的802.3bt供电本领已达90 W,足以知足室第照明的条件。PoE的最大上风网罗本钱上风,由于统一根线缆可同时传输电力和数据,也援救灯胆间的菊花链联接,其它,有线通讯比无线通讯更安定牢靠,况且正在公众半贸易楼宇中都有以太网接口,摆设便当。

  非常地,该计划PoE级的电源转换能效达99.2%,几个厉重器件的红外热像图如图3所示,测试前提为PD端第8级71.3 W功率,PD 输入的最低电压和最高电流为41.1 VDC和 1.73 A,咱们可看到正在热平均的状况下,全豹板的最高温度不凌驾53 ℃,无需卓殊的散热执掌。

  安森美半导体针对BLE的产物如蓝牙5 认证的RSL10系列,操纵特有打算到达业界最低功耗,正在深度睡眠形式下的功耗仅62.5纳瓦(nW),峰值接纳功耗仅7毫瓦(mW)。

  BLE Mesh安定性是强制的,通盘mesh新闻都历程加密和身份验证。可正在网状汇集的人命周期内通过“密钥改善”次序来更改安定密钥。扰码使跟踪汇集内发送的新闻变得障碍,从而供应了一种隐私机制,使得难以跟踪节点,使Mesh安定包庇汇集免受重放攻击。其它,将配置增添到网状汇集中成为节点的经过,自己便是一个安定的经过。也可能安定地从汇集中删除节点,从而预防垃圾扫描攻击。

  从局限端来看,除了开闭局限以外,搬动端APP局限也已起首普及。跟着智能语音的崛起,网罗电灯正在内的智能家居配置都已起首接入智能语音局限平台,用户可用语音来调治照明。再有厂商推出了能自愿进修的照明体系,用户将照明体系安设完毕一段功夫之后,体系可自愿顺应情况,依照情况决策最佳照明计划,全豹经过无需人工干扰。正在商用场景下,照明已起首动作一项供职来出售,用户无需为全体照明配置和施工、安设经过顾虑,只需为每单元光照买单,全豹供职交给供应商来竣工。

  免电池本领用于尽也许少爱护或免爱护如避免布线、退换电池的某些智联照明场景中,安设更轻易,更具本钱上风,同时便携、圆活,易于从新摆设,合适环保、节能大趋向。安森美半导体的能量搜集开闭计划便是个例子,机闭轻易,可安设到现有的开闭面板上,摆设圆活,无需施工和布线,无需卓殊的DC-DC供电,无需电池,操纵寿命长。该计划厉重由采埃夫公司的能量搜集呆板开闭和安森美半导体的Zigbee 体系单芯片(SoC) NCS36510组成,能量搜集呆板开闭用于将呆板能转换为电能,并将此电能存储正在1个小电容中供后续芯片操纵,公约栈采用DSR的Zigbee Green Power。依照客户需求的分别,此计划中也可用BLE告终无线. PoE

  智联照明是IoT中增加最疾的使用种别之一,其带来的节能供应昭着的投资回报率。智联照明正被转换成援救众个革新用例的平台,安森美半导体的低功耗互联、无电池的能量搜集计划正胀励智联照明的革新,并将推出模块化众联接、众传感器智联照明平台,助力打算职员更疾告终楼宇自愿化的节能和革新。

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