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1.LED照明市場發展前景 節約能源和環境保護是中國“十二五”計劃中提及的重點內容之一。在照明領域，LED照明與傳統白熾燈以及節能燈相比,更節能、更環保、使用壽命更長等諸多優勢突出。全球主要國家和地區的白熾燈禁售計劃也將在2014 年陸續生效，2014年1月1日，美國宣布將不再生產60瓦和40瓦的白熾燈；加拿大也正式禁用75瓦及100瓦的白熾燈。而歐盟在2012年已全面禁止銷售白熾燈。整個照明市場來看，許多芯片廠家和照明廠家也慢慢將重心轉向LED。LED燈在中國也會迎來空前的發展。在實際應用層面LED雖然具有明顯優勢，但價格比較貴，還沒有被廣泛推廣。 隨著物聯網產業的發展，智能LED照明已成為物聯網領域中重要的一部分。智能的定義很廣泛，可以是有線的方式，在現有的照明基初上加上調光，情景綁定等。還有就是，隨著移動設備的功能不斷升級，利用無線的方式對燈光進行控制是未來智能照明的一個方向。尤其是遠程控制，將會給用戶帶來很多的便利，比如上班時也可以查看家里的燈是否有關，還能對它進行控制。它對節約能源也有重大意義。村田主要關注無線控制領域的技術發展。 那么何為無線控制呢？就是通過智能手機或平板電腦用無線方式（如ZigBee，433MHz，Zwave，6LoWPAN，WiFi等）對燈進行開關，調光及調色等控制。因無需布線安裝非常方便。433MHz的顯著優勢是無線信號穿透性強，傳輸距離遠，對于簡單的照明控制可以選擇，如用遙控器控制燈之類。從通訊可靠性的角度來講，433Mhz技術只支持星型網絡的拓撲結構，通過多基站的方式實現網絡覆蓋空間的擴展，因此其無線通訊的可靠性和穩定性也遜于ZigBee技術。村田選擇ZigBee和WiFi作為智能照明的無線解決方式。 無線控制照明系統 2.村田：ZigBee智能LED照明解決方案 ZigBee因其低功耗，高抗干擾能力及靈活的自動組網功能已被很多廠家選為智能照明的解決方式。但因為手機等設備中目前還沒有ZigBee這個無線方式，所以現在用ZigBee的智能LED照明方案需要加網關來轉換WiFi協議和ZigBee協議。 村田智能LED解決方案 該方案由村田的紅外傳感器，ZigBee模塊以及村田最新開發的迷你網關等組成。 村田的迷你網關可以支持ZigBee聯盟的ZigBee Light Link (ZLL)協議，也可以支持ZigBee Home Automation (ZHA) 協議。功能比較齊全的前提下實現了小尺寸低成本，它可以支持Ethernet和WiFi，采用內置天線。村田的設計團隊可以按需定制設計，包括硬件、軟件、結構、系統等等。村田為ZigBee模塊開發ZLL協議或ZHA協議的Firmware，用這兩種協議來控制燈、傳感器和網關。ZigBee模塊包括了功放可以增加發射距離，使用的射頻和功放芯片都是來自Texas Instrument (TI)。村田也可以跟據不同的需求提供針對性系統解決方案，例如網關加ZigBee模塊，或者網關加ZigBee模塊加傳感器組成網關節點的方案等等。村田ZigBee模塊大小為19.8x15.1x2.2mm (LxWxH)，模塊的小型化有助于PCB板上的合理化設計。加上村田設計的射頻線路，使用功放發射時蠔的功力也只有120mA，接收30mA，再加上ZigBee技術本身是低功耗，助力實現節能效果。同時，村田將無線通信技術與傳感器技術結合到一起開發了ZigBee傳感器節點，便于客戶使用。只要預留一個接口就可以直接連接到客戶的終端產品上。村田可集成溫度傳感器、濕度傳感器、紅外線傳感器、振動傳感器等傳感器產品制作ZigBee無線傳輸傳感器節點。 村田還為智能LED照明開發了電源模塊。此電源模塊帶有UART，DALI和PWM三種接口。UART接口可以接上通訊模塊，這樣工程師開發時串口方面可以省下研發時間。DALI是一種有線方式控制照明，目前在美國使用的多。PWM接口用來控制燈的亮度，實現調光和開關。村田ZigBee模塊就是通過UART接口接上了電源模塊，實現無線控制的。該模塊在待機模式時，耗電只有0.2W，有效實現節能環保。目前村田電源模塊的輸出電壓在30V-50V之間，它的高可靠性非常切合LED長使用壽命的特點。 村田的ZigBee智能LED照明系統已在村田制作所東京分公司專門設立的一個實驗區內使用，旨在證明智能LED照明系統的節能功效。據數據統計，運用智能LED照明系統后，可以節約大概63%的電能，CO2排放量也減少大約63%。市場上也開始出現一些智能LED照明產品，飛利浦的Hue就是最好的例子。 3.有關WiFi在智能照明系統中的應用 WiFi是很常用的無線方式，而且幾乎所有的手機都帶此項功能，WiFi方式可以不必使用網關，因此目前也有不少廠商考慮使用WiFi作為智能LED照明中的無線通信方式。但WiFi的功耗依然是一個問題，目前已有一些芯片商開始研究低功耗WiFi芯片。村田也有適用與智能照明的WiFi模塊。 村田嵌入式WiFi模塊，在傳統的WiFi模塊上加入了MCU，采用的是博通WiFi芯片和ST的MCU。通常，通訊類移動終端產品(如手機，筆記本)具有強大的CPU和Flash進行數據處理和存儲，因此在使用Wi-Fi時不需要額外的MCU。但是用于家電，儀表，LED燈等產品的Wi-Fi模塊就不同了，由于產品的MCU和Flash都無法支持Wi-Fi的功能，因此需要額外的MCU和Flash進行數據處理和存儲。村田嵌入式模塊里加個MCU就是為了讓客戶能直接使用我們模塊，靈活實現無線控制。 同時，村田的嵌入式Wi-Fi模塊預留了UART的接口，簡單地與終端產品的IC以UART方式連接，就可以實現TCP/IP數據包的雙向透明傳輸，以字符命令就可以控制終端產品，監測終端產品的數據變化。如家用電器的開關、調溫、預約、儀表的數據傳輸等等都可以通過手機或者Pad的無線傳輸，輕松實現。此方案無需改變終端產品原有的電路設計，只需加村田的嵌入式Wi-Fi模塊就可以用掌中設備實現隨時隨地控制燈或其他家電。作為方案供應商，村田可提供強大的軟件支持。包括實現室內控制和室外遠程控制時所涉及到的一系列軟件設計，以及鏈接層的整套軟件支持，包括室內控制中嵌入式Wi-Fi模塊的固件設計，底層鏈接軟件設計，控制系統軟件設計，UI底層軟件設計等等|也包括室外遠程控制中的Web服務器底層軟件和云服務器底層軟件設計。同樣作為全球領先的電子元器件供應商，村田以豐富的經驗和高端的設備幫客戶完成天線的匹配與射頻電路的設計。 村田嵌入式WiFi模塊框圖 |
