照明先行——恩智浦開啟“物聯(lián)網(wǎng)”計劃

恩智浦半導(dǎo)體(NXP Semiconductors) CEO Richard Clemmer表示，該公司將以基于IP的照明應(yīng)用，推動‘物聯(lián)網(wǎng)’(Internet of things)的發(fā)展。

NXP正在整合其無線IP連接技術(shù)，與最新開發(fā)的高效節(jié)能照明技術(shù)。

稍早前，Richard Clemmer在紐約接受EE Times采訪時時，同時展示了如何透過智能手機(jī)、平板裝置、PC或電視，來開/關(guān)，或是調(diào)節(jié)省電燈泡(compact fluorescent lamps, CFL)與LED燈的亮度。

恩智浦所勾勒的‘物聯(lián)網(wǎng)’愿景必須具備的基礎(chǔ)技術(shù)，包括了低功耗RF和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)解決方案──最初由Jennic公司開發(fā)，去年七月被恩智浦買下。在對省電燈泡和LED燈進(jìn)行無線控制時，恩智浦采用802.15.4短距離無線通訊，它與ZigBee同樣運作在2.4GHz頻率。然而，恩智浦完全?棄了 ZigBees　協(xié)議。相反地，該公司擁抱基于IP的協(xié)議堆棧──6LoWPAN的(IPv6 over Low power Wireless Personal Area Networks)。
Clemmer表示，這項突破性的‘智能’照明展示有兩大重點，即省電燈泡的驅(qū)動器，以及用于無線網(wǎng)絡(luò)的通訊技術(shù)。

首先，是省電燈泡的驅(qū)動器。

當(dāng)全球?qū)⒆⒁饬Ψ旁谝訪ED燈為主角，進(jìn)而推動‘綠色’技術(shù)取代白熾燈泡之際，恩智浦提出了更有良心的意見，包括與領(lǐng)先的省電燈泡業(yè)者TCL合作，透過開發(fā)更具能效的CFL技術(shù)來發(fā)展折疊式省電燈泡在內(nèi)。恩智浦所開發(fā)的CFL驅(qū)動器能讓TCP的高能效CFL燈泡以更有效率的方式調(diào)光，并提供更好的品質(zhì)與顏色。
TCP的‘TruDim’ CFL燈泡能夠從100%的亮度一路調(diào)降到2%，該公司表示，這種調(diào)光功能可用于壁櫥燈到白熾燈泡。

其次，是通訊技術(shù)。

當(dāng)使用802.15.4短距無線技術(shù)時，恩智浦強(qiáng)調(diào)該公司使用基于IP的協(xié)議堆棧。“ZigBee的協(xié)議并非基于IP，”Clemmer說。

更重要的是，恩智浦還強(qiáng)化了最初由Jennic公司開發(fā)，在開放原代碼社群中卻未被整合的API。Clemmer表示，恩智浦希望能看到更多開發(fā)人員在這個開放原代碼API上建立新的應(yīng)用程序，真正解放‘物聯(lián)網(wǎng)’，包括機(jī)器對機(jī)器(M2M)通訊等遠(yuǎn)超出照明的應(yīng)用模式。

事實上，諸如低功耗RF和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)解決方案的潛在應(yīng)用非常廣泛。包括智能電表、遠(yuǎn)距醫(yī)療、保全攝影機(jī)、家電，以及各種自摩登原始人(Jetsons)出現(xiàn)在電視上之后，許多人便夢想著擁有的‘智能’家庭自動化系統(tǒng)等。
顯然，這與以往所談?wù)摰募彝プ詣踊煌?，不過，采用Jennic基礎(chǔ)技術(shù)的恩智浦解決方案并未要求整棟建筑物重新布線或改造。智能設(shè)備與現(xiàn)有設(shè)備仍能共存。

包括CFL和LED燈在內(nèi)的照明燈具，都可透過智能手機(jī)在遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)亮度、開啟或關(guān)閉。

第一步：照明應(yīng)用最關(guān)鍵

盡管家用智能連接領(lǐng)域存在著許多潛力應(yīng)手，但恩智浦選擇照明控制作為其首個無線通訊技術(shù)的應(yīng)用，從而讓基于IP的燈泡成為踏入嶄新‘物聯(lián)網(wǎng)’世界的起點。

Clemmer表示，“照明占家用能源消耗的25%?！睘闇p少并控制二氧化碳排放，同時采用高能效燈泡，以及無線網(wǎng)絡(luò)的雙管齊下方法，將有助解決這一問題，這其中，先進(jìn)的燈光控制至關(guān)重要，他解釋道。

為此，恩智浦與GreenWave Reality展開合作──后者是一家專注于家庭能源管理和自動化系統(tǒng)的公司。

GreenWave公司CEO Greg Memo表示，該公司主要提供能源管理平臺，能將IP放在從智能插到到智能儀表的每個節(jié)點中并加以顯示，以監(jiān)控及控制所有的設(shè)備。從本質(zhì)上講，“我們能將任何協(xié)議翻譯成IP地址，”GreenWave公司的一份備忘錄中指出。

由于GreenWave與Z-Wave、ZigBee和6LoWPAN都有協(xié)議，因此該公司與NXP的合作關(guān)系并非獨家。不過，該備忘錄確實顯示，GreenWave較傾向NXP基于 Jennic公司技術(shù)的智能照明控制解決方案。該備忘錄資料顯示，“在所有的家庭自動化和智能能量管理系統(tǒng)中，照明控制最具挑戰(zhàn)性?！?

這是因為20%~30%的家用燈在關(guān)掉后會從網(wǎng)絡(luò)上失蹤。“在網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中，這需要自我修復(fù)機(jī)制，”他說。更具體來說，它必須針對從一個節(jié)點到另一個進(jìn)行路由和發(fā)送訊號時做出聰明的決定，它必須感測哪些節(jié)點從網(wǎng)絡(luò)中消失。此外，它還必須能無延遲地重新配置其本身，讓燈泡可以毫無延遲的開啟和關(guān)閉。該備忘錄指出Jennic公司所發(fā)明的技術(shù)非常好地實現(xiàn)了這一切。

NXP的GreenChip解決方案

恩智浦的智能照明解決方案，即目前的GreenChip，結(jié)合了無線IP連接以及高能效的照明技術(shù)。NXP資深副總裁暨總經(jīng)理John Croteau表示，這是一大成就，因為這需要一系列的技術(shù)突破才能完成。

首先，恩智浦開發(fā)出了帶有一個電流小于17mA的收發(fā)器的2.4GHz IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)兼容無線微控制器。

其次，GreenChip方案采用了基于 OpenRisc的32位RISC處理器，它可進(jìn)行128位AES加密。為何如此強(qiáng)調(diào)加密需求？對此GreenWave的備忘錄指出，這是為了不讓鄰居控制你的電燈或查看你的帳戶。不過，說真的，隱私和安全是任何智能網(wǎng)絡(luò)最關(guān)切的重點，而恩智浦的GreenChip方案則強(qiáng)化了安全性。

第三，Croteau指出，恩智浦開發(fā)出了一種超低功耗待機(jī)電源控制器，它可提供‘10mW’的無負(fù)載能力。恩智浦解釋道，在智能照明燈具應(yīng)用中，備用電源特別重要，因為電燈是連續(xù)不斷地‘聽從’來自用戶和/或網(wǎng)絡(luò)的命令。

第四，恩智浦開發(fā)的GreenChip iCFL或GreenChip iSSL芯片組，是專為高效率、智能型調(diào)光驅(qū)動所設(shè)計。
總之，用于無線控制的CFL燈的BOM大約僅1美元，Clemmer說。

在將其高性能RF和混合訊號芯片推動到基于NFC的手機(jī)、信用卡、金融卡、交通充值卡等應(yīng)用后，恩智浦現(xiàn)在希望能夠建立更廣泛的生態(tài)鏈──智能照明，Clemmer說。此外，恩智浦也關(guān)注其它領(lǐng)域，包括認(rèn)證(仿冒商品)和智能車鑰匙等。