智能照明为何还未跨越鸿沟       从白炽灯泡到荧光灯再到 LED，人们常见的灯泡已经历了 140 年的发展，而 LED 可能是较重要的进步之一。更具体地讲，智能 LED 开拓了爱迪生从未想象过的灯泡用途。      但是，互联照明已经出现很长时间，那么在互联网时代，它为什么没能像其他消费者导向型技术一样大获成功呢？  1. 智能照明安装不易，垫高成本        一个进入壁垒是安装互联照明所需的工作量。这项工作不是自己动手那么简单。用户需要更换开关，这意味着要切断开关的电源，拆除开关，然后换上全新的开关。这种程度的家庭改造计划超出大多数屋主的能力范围。另一项束缚该市场发展的因素是成本。与任何事物一样，只要面向消费者的价格降低，采用率便会增加。新开关、接线以及安装硬件电路的人工成本并不便宜，即便 LED 已十分普及，成本仍然是一大障碍。但是现在，情况发生了变化。除了成本，LED 灯泡是真正自己动手的解决方案。只需将灯泡旋入现有灯座，便能立即通过智能手机连接。无处不在的连接也是 LED 的一大优势。几乎所有智能手机用户都了解如何使用连接。因此，仅仅是 LED 便克服了两个重要障碍：安装简单和易于使用。  2. 无线协议标准纷杂，多协议设计盼纾困       我们提到的另一个障碍，即截然不同的协议标准，也得以解决。如今，大部分互联灯泡使用zigbee或低能耗的Bluetooth。互联开关可使用私有协议以及zigbee。多协议已变得日渐重要，因为虽然每个标准都有自身的优势和劣势，但制造商没有兴趣冒着被淘汰的风险将赌注全部押在一个协议上。因此，如果解决方案能够让开发人员灵活决定较适合其应用的协议，那么该解决方案将以至今尚不存在的方式打开市场局面。选择单一无线协议的另一个因素是地区偏好。例如，zigbee在美国有着强大的影响力，但在亚洲并不占主流。因此，供应商可能被迫构建一个在北美地区使用zigbee的产品版本，并构建另一个在亚洲使用低能耗Bluetooth 的产品版本。这时，就需要 Silicon Labs 这样的供应商来提供帮助。       同样，添加网关可将网络扩展到本地网络之外。通过将照明网络连接到路由器，当用户不在家中时，也可以控制和监控设备。当所有这一切发生时，用户甚至没有意识到后台发生的所有连接事件。它就这么默默地工作着。现在，多协议兼容的灵活性与易用性已成为竞争优势，可提供更好的用户体验和增强的使用案例。   让普通LED灯泡实现智能化        LED 灯泡历经数代发展，现在拥有更好的色彩平衡、更强的可靠性和更低的成本。许多 LED 灯泡制造商正在研究如何创造出更具创新性的智能互联灯泡。要想为 LED 灯泡增添智能无线连接性，需要克服一些设计方面的挑战。适用于zigbee和 Bluetooth Smart 的 RF 模块可轻松获得。从高层次的观点来看，单纯地将 RF 模块添加至现有设计似乎十分简单。        LED 灯泡中的电子镇流器通常包含 PMIC 和一些高电压分立元件。电子镇流器通常以恒定电流驱动 LED 灯泡，以实现恒定亮度，不因输入电压或温度而变化。该电子元件还提供良好的功率因数，并且可与传统的壁式调光器一同使用。       PMIC 通常包括为 PMIC 本身供电的辅助电源。PMIC 辅助电源也可为 MCU、无线SoC或 RF 模块供电。辅助电源通常为不稳定的 10 至 15V电源。因此，需要线性稳压器来降低此电压，从而提供稳定的 3V 或 1.8V 电源。第二项挑战是如何关闭LED或对LED进行调光。一个方法是，在LED 的阴极与地之间添加一个MOSFET，以便MCU用于开关控制。如果 PMIC 较初是针对恒定负载设计的，则该方法会带来一些问题。禁用 PMIC 也会禁用辅助电源，因此不可行。       向 LED 灯泡增添智能连接性所需的电路      前几代智能互联 LED 灯泡利用经过修改的基本 LED 灯泡设计。下一代智能 LED 灯泡将镇流器电子元件与专门为智能灯泡设计的 PMIC 相结合。这些设计包括始终启用的稳定低压电源，并且无需额外的 MOSFET 即可控制 LED 的亮度。EPA 能源之星计划和加州能源委员会（CEC）的 TItle 20 电器效率计划等节能标准对于待机电流或被吸取的电流有着严格的要求。能源之星灯泡规范 2.0 版本规定，待机功率须低于 500 mW。       CEC 的 TItle 20 则更加严格，规定在待机模式下，功率须低于 200 mW。虽然无线收发器功耗远低于该限制，但要将交流线路电压转换到 RF 收发器电压，这仍是一项挑战。辅助电源需要以超过 50% 的效率和小于100mW的静态电流消耗为 RF 模块提供约 50 mW的功率。RF 模块和天线的布置提出了一些物理设计方面的挑战。基本 LED 灯泡的镇流器电路板周围通常设有金属屏障，以较大程度地降低开关电源的电磁干扰。智能 LED 灯泡设计需要屏蔽镇流器，并为 RF 提供良好的天线。如果 RF 模块垂直放置于灯泡顶部附近，则该模块上的简单PCB 天线或许能够工作。然而，这可能会干扰光传导并使智能半导体靠近 LED 热源。设计者需要仔细考虑 RF 性能对灯泡可用性的影响。对于消费者而言，可靠的连接十分重要。     无线更新和共用引导装载程序       较后，适应未来需求的现有设备是无线功能的主要优势之一。在不需要外部存储器的情况下将新映像文件传输至无线设备，这意味着供应商能够为现有设备带来新的功能。正如我们之前讨论的那样，一个家庭有 40 只灯泡并不罕见。当较新的Bluetooth标准发布时，手动更换每只灯泡将会相当麻烦，但现在您不必担忧。通过使用适用于所有无线标准的公用引导装载程序，您不再受限于仅更新至较新版本的zigbee或Bluetooth等。您将能够根据需要在zigbee和Bluetooth之间来回切换。       文章来自荣事达智能照明官方网站！欢迎来电咨询：400-002-1178