綠色能源市場的低功耗無線協(xié)議

由于為綠色能源市場的產(chǎn)品開發(fā)提供了巨大機(jī)遇，目前的經(jīng)濟(jì)環(huán)境已經(jīng)改變了無線開發(fā)商的設(shè)計前景。對于那些考慮在其綠色設(shè)計中使用諸如 ZigBee®、6LoWPAN、ISA SP100.11a 和 Wireless HART (WHART) 等低成本射頻系統(tǒng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議棧的無線設(shè)計人員來說，新的經(jīng)濟(jì)環(huán)境提出了許多行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)可行性相關(guān)問題。隨著對綠色技術(shù)需求的不斷增長，互操作性將會成為無線技術(shù)大規(guī)模市場部署的關(guān)鍵。

案例研究能源
In-Stat 公司（http://www.in-stat.com）預(yù)計，自動抄表 (AMR) 和智能能源將會成為 802.15.4 和 ZigBee 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的主要應(yīng)用。

對于近距離無線能源監(jiān)控和控制器件的需求在過去幾十年呈爆炸式增長；但是，大量新系統(tǒng)都設(shè)計了專有編碼，從而完全阻隔了通向互操作性的道路。由于一些有遠(yuǎn)見人士（例如：Enernex 公司董事長兼首席技術(shù)官 Eric Gunther）的努力，以及奧巴馬政府對于推進(jìn)美國能源獨(dú)立的承諾，讓行業(yè)參與者一起努力推動節(jié)能這一共同目標(biāo)的實現(xiàn)。美國電力科學(xué)研究院 (EPRI) 最近與美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院 (NIST) 訂立合同，旨在制定一個電能“智能電網(wǎng)”構(gòu)架和初始關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)的藍(lán)圖。在其一篇名為“在美國加州規(guī)劃并實施智能電網(wǎng)”的報告中，Eric 重點(diǎn)闡述了為什么我們應(yīng)該考慮使用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的一些主要原因：

• 對幾乎完整解決方案標(biāo)準(zhǔn)的一致共識
• 避免重新發(fā)明汽車輪子
• 學(xué)習(xí)行業(yè)最佳實踐
• 降低集成成本
• 防止單個廠商壟斷
• 各大廠商共享巨大的市場

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不會扼殺創(chuàng)新；制定這些標(biāo)準(zhǔn)的目的是加快設(shè)計過程，并將解決方案放到市場中迅速實施。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建一種推動企業(yè)更快地走向創(chuàng)新的創(chuàng)新文化，而不是讓一些公司產(chǎn)生只讓其指定公司和市場受益的專有編碼層。

各種聯(lián)盟的幫助
Zigbee 聯(lián)盟案例研究

2009 年 4 月 27 日，Zigbee 聯(lián)盟宣布其會整合互聯(lián)網(wǎng)工程工作小組 (IETF) 的全球 IT 標(biāo)準(zhǔn)。利用 IT 標(biāo)準(zhǔn)，那些已經(jīng)使用成熟的 Zigbee 智能能源公共應(yīng)用方案開發(fā)的產(chǎn)品可以用于進(jìn)一步推動為美國智能電網(wǎng)而開發(fā)的家庭局域網(wǎng) (HAN) 應(yīng)用的迅速增長。通用使用基于相同 IT 標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，電表可以利用許多器件來監(jiān)控關(guān)鍵的能源消耗，這些器件包括負(fù)載控制傳感器、溫度傳感器、戶外照明傳感器，以及冰箱、采暖通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng) (HVAC)、泵和照明系統(tǒng)的電流監(jiān)控器等等。低成本的能源顯示器單元將允許用戶監(jiān)控這類活動，或者把它留給機(jī)器對機(jī)器 (M2M) 設(shè)備以擺脫關(guān)鍵峰值時間期間的需求。例如，洗衣機(jī)和烘干機(jī)等非關(guān)鍵工作可以在晚間運(yùn)行，其電費(fèi)成本從 0.35 美元千瓦小時降到 0.07 美元千瓦小時。由于關(guān)系業(yè)主的安全和職責(zé)問題，我們整夜都開著機(jī)場、城市摩天大樓的車庫以及大型商場的偏遠(yuǎn)停車場的照明燈，而現(xiàn)在是該改變這種觀念的時候了。如果我們運(yùn)用一些使用公共協(xié)議（例如：6LoWPAN、Zigbee、SP100 和 WHART 網(wǎng)絡(luò)等）的智能運(yùn)動探測傳感器和定時器，這樣只有在有人出現(xiàn)時燈才會亮起，結(jié)果會是怎樣呢？

和關(guān)注綠色能源市場的其他半導(dǎo)體公司一樣，TI 致力于利用最廣泛的協(xié)議棧來解決用戶的問題。與其他 ZigBee 聯(lián)盟會員公司早期設(shè)計人員一樣，TI 看到了對于降低承建商照明系統(tǒng)安裝成本的簡單方法的需求。通過與其他第三方咨詢機(jī)構(gòu)和商業(yè)樓宇自動化公司的力量聯(lián)合來建立技術(shù)工作組，Zigbee 聯(lián)盟消除了各自為陣的思想，軟件開發(fā)商不再開發(fā)不與任何其他器件通信的專有軟件?；ゲ僮餍允菬o線技術(shù)大規(guī)模市場部署的關(guān)鍵。另一個優(yōu)勢是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)無線系統(tǒng)為承建商節(jié)省安裝成本。就一個典型的有線辦公安全系統(tǒng)安裝而言，安裝成本的 50% 以上是過墻布線：一種典型無線設(shè)備辦公安裝的 ROI 被一部分有線安裝成本抵消。在有線環(huán)境中，還要花錢來改變傳感器位置。我們都知道通過軟件升級來升級已部署產(chǎn)品的問題。Zigbee 聯(lián)盟在開發(fā)整合諸如無線下載 (OAD) 等特性集的網(wǎng)絡(luò)軟件上花費(fèi)了大量時間。OAD 允許使用現(xiàn)場安裝智能能源計量表等終端產(chǎn)品，并使用操作指令遠(yuǎn)程更新，從而可以遠(yuǎn)程安裝一些新的軟件功能，無需承建商驅(qū)車前往計量表現(xiàn)場來更新這些特性集。

進(jìn)入到 2010 年，標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的特性集將被集成到越來越多的終端器件中，同時NIST、EPRI  和 IETF 的共同努力將會幫助各大公司更快地將產(chǎn)品投入市場，而這些產(chǎn)品擁有比以前任何時候都更多的功能和更高的互操作性。正如空間競賽將一些簡單的產(chǎn)品（例如：特氟綸和晶體管收音機(jī)等）帶給普通家庭一樣，集成傳感器技術(shù)將會把消費(fèi)類和工業(yè)解決方案推向市場，從而降低未來十年的能源消耗。