? ? ? ?據全球市場(chǎng)研究咨詢(xún)公司Markets and Markets發(fā)布的市場(chǎng)研究報告指出，2015年全球智能照明市場(chǎng)規模為33億美元，而到2022年，全球智能照明市場(chǎng)規模預計將達到197億美元，2016年到2022年之間的復合年增長(cháng)率為27%。但Zigbee、Wi-Fi、Thread、藍牙Mesh等多個(gè)標準的相互廝殺，在一定程度上阻礙了智能照明的發(fā)展。

用設備來(lái)取悅用戶(hù)

? ? ??“當我們談到聯(lián)網(wǎng)設備時(shí)，就應該花點(diǎn)時(shí)間來(lái)談?wù)劼?lián)網(wǎng)照明?！盨ilicon Labs軟件業(yè)務(wù)副總裁Skip Ashton認為同智能門(mén)鎖一樣，聯(lián)網(wǎng)照明也是讓最簡(jiǎn)單的設備去做最復雜的、可靠性最高的工作?！罢彰鲝S(chǎng)商很擅長(cháng)結合玻璃和LED技術(shù)來(lái)制造各種燈泡，但對于嵌入式網(wǎng)狀網(wǎng)(Mesh)和無(wú)線(xiàn)連接卻并不在行，如果不認真解決這些技術(shù)挑戰，就會(huì )遭到消費者的拋棄?！?/p>

Silicon Labs軟件業(yè)務(wù)副總裁Skip Ashton

? ? ??對于未來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)，當業(yè)界都在“瘋狂的”預測會(huì )安裝多少個(gè)設備的時(shí)候，Skip卻更關(guān)心“市場(chǎng)到底能為消費者提供什么樣的設備？”。因為幾乎所有人都遇到過(guò)類(lèi)似的情景—安裝了很多“看起來(lái)有趣，但實(shí)際上無(wú)用”的自動(dòng)化設備。

? ? ??他認為這是物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)成長(cháng)過(guò)程中面臨的一個(gè)挑戰，即如何用設備來(lái)取悅用戶(hù)？亞馬遜(Amazon)推出的采用Alexa語(yǔ)音識別系統的Echo音箱在Skip看來(lái)是一個(gè)成功案例，它可以將很多具備不同功能的產(chǎn)品連接在一起，在進(jìn)行了多次的版本升級后，已經(jīng)能夠為用戶(hù)提供非常簡(jiǎn)便易用的體驗。

? ? ??“這就是用設備來(lái)取悅用戶(hù)的典型案例。雖然目前看起來(lái)Echo還不是那么完美，它對口音的識別也不足夠好，但這已經(jīng)讓用戶(hù)眼前一亮了，所以亞馬遜給出了1000萬(wàn)臺的銷(xiāo)售量預測。對于擁有1億個(gè)家庭的美國市場(chǎng)而言，1000萬(wàn)臺的銷(xiāo)量已經(jīng)是很高的滲透率了?！彼?，Skip說(shuō)，對于Silicon Labs這樣的芯片廠(chǎng)商而言，不但需要提供芯片、模組、開(kāi)發(fā)工具和軟件，還要在出現問(wèn)題時(shí)幫助分析原因和解決問(wèn)題。

? ? ??NB-IoT和BLE Mesh并不適合智能照明

? ? ??NB-IoT可以說(shuō)是目前物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)上最受關(guān)注的技術(shù)。Skip承認它會(huì )在長(cháng)距離覆蓋市場(chǎng)上占有一席之地，但認為NB-IoT的功耗是藍牙和15.4標準的10倍，所以這對電池供電設備不一定適合。另一個(gè)問(wèn)題是物聯(lián)網(wǎng)世界中的絕大多數設備其實(shí)只需要本地連接和通信，比如智能照明設備就不需要和云端溝通，盡管如果連接到云端可以更好的了解工作狀態(tài)，但實(shí)際上通過(guò)本地化的方式來(lái)實(shí)現連接和控制會(huì )更加方便。

? ? ??幾個(gè)月前，黑客們襲擊了美國的DNS服務(wù)器，影響了Linux攝像頭等很多物聯(lián)網(wǎng)設備，許多互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)站也出現宕機。Skip說(shuō)如果采用從設備到云的端到端控制方式，在沒(méi)有互聯(lián)網(wǎng)的情況下，安防系統、智能家居系統就不會(huì )工作?！皩τ诼?lián)網(wǎng)照明，我們希望開(kāi)關(guān)動(dòng)作在沒(méi)有互聯(lián)網(wǎng)的情況下仍然能夠正常工作。擁有云連接是一件好事，這可以提供更多服務(wù)，但是你不能確保設備總是運行良好，這就是問(wèn)題。所以我們的核心策略將是專(zhuān)注于設備與設備間的通信?！?/p>

? ? ??最新推出的Bluetooth Mesh技術(shù)同樣引起了業(yè)界的關(guān)注，但Skip卻認為它并不會(huì )像Zigbee那樣在照明領(lǐng)域內擁有豐富的產(chǎn)品。因為Bluetooth Mesh采用的是大數據流的flooding Mesh，而不是路由方式的Mesh，它的工作原理是每一個(gè)節點(diǎn)以不斷重復的方式發(fā)送數據。這種做法的好處是簡(jiǎn)單易用，但可擴展性是其短板，特別是在商業(yè)樓宇中無(wú)法使用。另外，可靠性也是個(gè)問(wèn)題，因為其工作時(shí)很容易出現“吼叫”現象。比如在房間里有15個(gè)燈泡，用flooding Mesh沒(méi)有問(wèn)題，但是如果整個(gè)區域有幾十個(gè)上百個(gè)燈泡，flooding Mesh的工作狀態(tài)就不會(huì )很好。

? ? ??他還特別強調了物聯(lián)網(wǎng)設備的可靠性、互通性和安全性，并認為Zigbee 3.0在這些方面擁有長(cháng)達10年的優(yōu)化和完善經(jīng)驗。相比之下，新生的Bluetooth Mesh可能會(huì )遇到一些有趣的挑戰。比如藍牙設備制造商以前是不用擔心互通性的，因為一家智能手表廠(chǎng)商最關(guān)心的，是讓自己的智能手表和自己App連在一起，而不是將其它人的設備與自己的App連在一起。所以在這種情況下，制造商擁有和控制了通信的兩端，大多數藍牙用戶(hù)都添加了自己的特性，因為互通性只限于我的設備和我的App。

? ? ??但是對于家庭中的Bluetooth Mesh，互通性就不僅僅限于我的設備和我的App了，而是所有的設備之間都要能夠交流。Skip認為這是一種有趣的“理念”改變，而不是技術(shù)問(wèn)題?！敖裉焖{牙的對話(huà)設置互通性很差，消費者必須手動(dòng)來(lái)設置這種連接，必須自己設置電話(huà)與手表之間的通信，這種情形是不用擔心互通性問(wèn)題。但是在Mesh網(wǎng)絡(luò )中呢？”

? ? ??Zigbee/Thread標準的最新進(jìn)展

? ? ??在過(guò)去的12個(gè)月內，獲得Zigbee認證的新設備數量主要來(lái)自聯(lián)網(wǎng)照明和家庭自動(dòng)化，兩者加起來(lái)占總認證數量的75%。只是目前行業(yè)的主要關(guān)注點(diǎn)仍然是Zigbee，Thread產(chǎn)品還沒(méi)有實(shí)際發(fā)貨。

過(guò)去的12個(gè)月內獲得Zigbee認證的新設備數量(截止2017年5月31日)

? ? ??從Skip提供的列表中可以看出，服務(wù)提供商的機頂盒等已經(jīng)具備了15.4連接功能，例如Verizon最新的Fios機頂盒、Comcast的家用接入終端、以及Dell的Edge Gateway等；家用Wi-Fi設備商如Linksys、TP-Link、Google和三星等，也都在其為美國市場(chǎng)提供的產(chǎn)品中加入了15.4連接能力。高通在今年Computex上宣布推出的接入設備參考設計中，就將Wi-Fi、Bluetooth和15.4這三種協(xié)議結合在一起，提供給硬件設備生產(chǎn)商來(lái)采用；音頻和視頻控制設備，如Nest控制器、溫控器或者攝像頭因為具備15.4無(wú)線(xiàn)連接功能而成為家庭15.4路由匯集中心?，F在大家都在做更大的集成，因而可以取代一些設備，家里就沒(méi)有這么多盒子了。

? ? ??Zigbee聯(lián)盟在中國的發(fā)展也很迅速，在過(guò)去18個(gè)月內，包括力達信集團在內的四家公司加入了Zigbee聯(lián)盟董事會(huì )，另外三家分別是華為、南京物聯(lián)和美的。此外，Alibaba也在近期成為了Zigbee聯(lián)盟的會(huì )員。這說(shuō)明無(wú)論是電視運營(yíng)商，還是騰訊、阿里巴巴，他們都在千方百計的將觸角深入每個(gè)消費者的家庭中，如果設備已經(jīng)具備了15.4功能，至少他們在進(jìn)入智能家居市場(chǎng)時(shí)不用擔心付出額外的成本和復雜性。

? ? ??Zigbee 3.0是Skip強調的重點(diǎn)。盡管從下表來(lái)看，目前Zigbee 3.0所占的份額很小，處于市場(chǎng)萌芽狀態(tài)，但由于這是Zigbee照明和家庭自動(dòng)化領(lǐng)域內領(lǐng)先廠(chǎng)商共同決定推出并優(yōu)化的技術(shù)，所以發(fā)展前景是極為樂(lè )觀(guān)的。按照他的說(shuō)法，Zigbee 3.0相對以前的技術(shù)更簡(jiǎn)單、易用，靈活性更高，有更好的用戶(hù)體驗，互通性和兼容性也更強，更重要的是提升了安全性，例如過(guò)去1年中聯(lián)盟成員就共同完成了156個(gè)測試項目來(lái)確?；ネㄐ?。

? ? ??多種無(wú)線(xiàn)協(xié)議共存

? ? ??多種無(wú)線(xiàn)協(xié)議共存一直以來(lái)就是行業(yè)的熱點(diǎn)話(huà)題，Skip此番特意提到了Wi-Fi和Zigbee的共存。他說(shuō)在經(jīng)過(guò)長(cháng)時(shí)間的研究和大量的測試后，發(fā)現這兩種協(xié)議在共存時(shí)會(huì )發(fā)生以下三種問(wèn)題：一是兩種協(xié)議進(jìn)入同一個(gè)設備后，射頻部分會(huì )相互沖突；二是Wi-Fi的發(fā)射功率高達20-30dBm，往往“淹沒(méi)”了Zigbee；三是Wi-Fi總是以很高的速度去傳輸數據，占用了很多頻段資源，比例一度甚至可以達到99%，留給Zigbee的資源只有1%，這樣就有可能造成包的延遲，從而影響到了用戶(hù)體驗。

? ? ??他們的解決方案是通過(guò)一個(gè)共享機制讓兩者之間進(jìn)行合作，以防止出現過(guò)多的數據包丟失，或是對彼此的干擾。這種協(xié)調機制是以軟件的方式來(lái)實(shí)現的，一種是可切換的方式，可以根據用戶(hù)需求去進(jìn)行重啟和載入；另外一種是動(dòng)態(tài)性轉換，可以通過(guò)軟件在工作時(shí)即時(shí)進(jìn)行兩種協(xié)議的轉換。

PTA功能減少了數據包丟失

? ? ??“設計這種多協(xié)議產(chǎn)品還是很有挑戰性的，包括如何在實(shí)際使用時(shí)用軟件去切換射頻？如何用軟件去調用不同的協(xié)議棧？如何去設定安全性指標等?！盨kip認為在實(shí)際運行中切換協(xié)議棧對于許多大型半導體公司而言并不是一個(gè)容易解決的問(wèn)題，因為他們喜歡的商業(yè)模式是我派工程師幫你做成功，但對物聯(lián)網(wǎng)應用來(lái)說(shuō)，更多是靠軟件來(lái)做自我優(yōu)化，而不是靠更多的工程師去現場(chǎng)提供支持，這是他所帶領(lǐng)的軟件團隊的優(yōu)勢。

? ? ??此外，由于在多協(xié)議芯片中不同的協(xié)議可以使用同一個(gè)Flash和Memory，所以多協(xié)議芯片的成本會(huì )比幾個(gè)單獨的芯片加起來(lái)要便宜的多。而且多協(xié)議芯片還帶來(lái)了很多新的應用，比如同一個(gè)片上Flash可以用來(lái)在不同時(shí)候運行不同的協(xié)議，用戶(hù)就可以用Zigbee去控制燈泡，也可以實(shí)現藍牙信標(beacon)功能，提升了開(kāi)發(fā)便利性和用戶(hù)體驗。

（信息來(lái)源：電子工程專(zhuān)輯、http://www.eet-china.com/news/article/201708021440）