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“I have a dearm！我不是馬丁路德金，我也不是來(lái)演說(shuō)的，但我確有一個(gè)夢(mèng)想, 我希望在座的各位也有這樣的夢(mèng)想——當你下班回家時(shí)，車(chē)開(kāi)到車(chē)庫前或是打開(kāi)門(mén)時(shí)，家里的燈就會(huì )慢慢的亮起來(lái)，不需要你開(kāi)任何的開(kāi)關(guān)；吃飯時(shí)，飯廳的燈光會(huì )自動(dòng)調到你喜歡的色溫；如果說(shuō)吃完飯你還想看一部電影，這時(shí)候燈光就會(huì )暗下來(lái)……” 這是Marvell綠色產(chǎn)品部全球技術(shù)行銷(xiāo)總監Lance Zheng先生在易維訊信息咨詢(xún)主辦的“2014產(chǎn)業(yè)和技術(shù)媒體研討會(huì )”上，向大家描繪的未來(lái)智能照明的一幅幅美好畫(huà)面。而事實(shí)上，這些已不再是憧憬和畫(huà)面中的東西了，憑借諸如Marvell這樣的技術(shù)提供商在LED驅動(dòng)、Zigbee傳輸、WiFi網(wǎng)關(guān)等智能照明核心技術(shù)上的突破與創(chuàng )新，智能照明的夢(mèng)想正一步一步變?yōu)楝F實(shí)。 “在剛剛結束的CES 2014上，貝爾金（Belkin）公司W(wǎng)eMo系列就推出了這樣一款用于智能照明的燈泡�！盠ance在本次研討會(huì )上介紹道，這款燈泡基于Marvell的無(wú)線(xiàn)通訊芯片88MZ100和3.3V供電低功耗AC/DC控制器芯片88EM8511而設計，亮度相當于60w的傳統白熾燈泡。用戶(hù)可以在家中或辦公室中通過(guò)手中的iOS或Android設備對WeMo進(jìn)行精確的亮度控制；在夜晚，WeMo可以自動(dòng)轉化成夜間模式，當用戶(hù)漸漸睡去了之后，自動(dòng)將燈光變暗；當設置為“度假模式”時(shí)，可以根據家中人員和變化來(lái)自動(dòng)模擬環(huán)境的變化。此外WeMo在使用起來(lái)并不比傳統燈泡復雜，體積也并沒(méi)有變大，可以非常簡(jiǎn)單的直接替換傳統的白熾燈泡。 
圖2.貝爾金（Belkin）公司在CES 2014上展示的WeMo智能照明燈泡。 正如上述案例所示，基于Zigbee+WiFi的路線(xiàn)正是Marvell在智能照明中主推的解決方案，它具體包括四個(gè)層次的內容：首先，在LED驅動(dòng)部分，得益于Marvell獨特的數�；旌霞軜�，Marvell的智能LED照明解決方案采用了最少的芯片數量及器件數量，以滿(mǎn)足球泡燈的小尺寸要求，且LED驅動(dòng)擁有數字接口，可與通信芯片連接。其次，Marvell還提供整體的通訊網(wǎng)關(guān)方案，硬件基于Marvell的嵌入式WiFi、ZigBee等多種無(wú)線(xiàn)技術(shù)，從而最終實(shí)現多種無(wú)線(xiàn)制式包括ZigBee到WiFi和云端的無(wú)縫橋接。此外，Marvell提供的基于Kinoma技術(shù)的用戶(hù)接口(UI)簡(jiǎn)單、美觀(guān)、易用，支持多種操作系統包括IOS、Android等。而通過(guò)Marvell的軟件合作伙伴，能夠幫助用戶(hù)實(shí)現云端軟件和網(wǎng)關(guān)軟件的支持，以實(shí)現LED照明控制的云管理。
圖3.Marvell智能照明技術(shù)構建模塊。 Marvell的智能照明解決方案好比“四駕馬車(chē)” 并驅發(fā)力，為客戶(hù)提供了End-to-end（端到端）的解決方案，這也是Lance在本次媒體研討會(huì )上反復強調的一個(gè)Eco-system（生態(tài)系統）的優(yōu)勢。因為在智能照明系統中，包含了燈具、網(wǎng)關(guān)、云端以及軟件，任何一家做燈具的ODM（原始設計制造商）做出來(lái)的智能燈泡都無(wú)法獨立銷(xiāo)售，還需要搭配其它環(huán)節。Marvell作為turn-key（交鑰匙）的方案供應商，利用其在通訊領(lǐng)域的傳統優(yōu)勢，則能夠串聯(lián)網(wǎng)關(guān)的ODM、云端軟件服務(wù)商一起配合做燈具的 ODM，為品牌客戶(hù)提供全套的智能照明方案。 獨特的數�；旌向寗�(dòng)架構 不同于傳統的LED驅動(dòng)方案商，Marvell在LED驅動(dòng)部分采用了先進(jìn)的數�；旌霞軜嫷姆绞�，可在最大程度減少外圍電路降低成本的基礎上，同時(shí)使得驅動(dòng)“智能化”，達到高PF、高效率、低THD等高性能指標。以Marvell可控硅調光芯片88EM8183為例，2012年底一上市，就以其最佳調光性能加最低物料成本的優(yōu)勢，在2013年可控硅調光市場(chǎng)上獨領(lǐng)風(fēng)騷。 Marvell在配合智能調光的LED驅動(dòng)芯片上，留有數字信號接口，可直接接受來(lái)自無(wú)線(xiàn)遙控的數字信號，相比以往的模擬接口，可進(jìn)一步精簡(jiǎn)接口電路，并易于控制。 Marvell還提供獨特的Zigbee芯片高效供電方案88EM8511，可以直接實(shí)現120V AC(230V AC)到3.3V DC的轉換，該方案獨立于LED驅動(dòng)主電路。在遙控熄滅LED燈的時(shí)候，內置于燈內的Zigbee芯片3.3V供電必須正常工作，而為達到苛刻的能源之星靜態(tài)功耗(0.5W)要求，客戶(hù)希望LED主驅動(dòng)電路停止工作，因而由AC直接轉換的3.3V供電可以幫助客戶(hù)實(shí)現這一要求。 Marvell計劃在2014年推出將LED驅動(dòng)和3.3V供電集成的單芯片方案，可進(jìn)一步簡(jiǎn)化外圍電路，使得尺寸更小，成本也可進(jìn)一步降低。 所以，Marvell在A(yíng)C/DC驅動(dòng)方案上，通過(guò)先進(jìn)的數�；旌霞夹g(shù)，可以幫助客戶(hù)降低成本、提高性能，并易于對口智能控制，并幫助客戶(hù)實(shí)現滿(mǎn)足美國能源之星的要求。 無(wú)線(xiàn)智能照明控制協(xié)議標準的首選：Zigbee “LED智能照明中通信芯片采用的無(wú)線(xiàn)傳輸標準有Zigbee、WiFi以及藍牙等。為什么主流廠(chǎng)商都選擇Zigbee作為L(cháng)ED智能無(wú)線(xiàn)傳感控制技術(shù)呢？” Lance在現場(chǎng)解析道，“藍牙的傳輸距離較短，且傳輸通道少；WiFi的功耗大，且成本較高；因此對于家居照明來(lái)講，Zigbee更具有技術(shù)和成本兩方面的綜合優(yōu)勢，ZigBee更有望成為主流的規范�！� 在2012年，由LED照明巨頭Philips、GE、Osram以及半導體方案供應商共同成立的Connected Lighting Alliance發(fā)布了一個(gè)新的應用規范Zigbee Light Link(ZigBee燈光連接)，實(shí)現了開(kāi)放的互通標準協(xié)議，基于這一規范應用ZigBee網(wǎng)絡(luò )控制燈光將更簡(jiǎn)單易用。Marvell借勢發(fā)力，開(kāi)發(fā)了88MZ100 ZigBee微控制器單芯片系統(SoC)，該芯片是業(yè)界集成度最高、RF傳輸性能最佳、BOM成本最低的SoC，省掉了PA、balun以及外置閃存，適用于家庭自動(dòng)化和LED照明控制應用。 “Marvell 88MZ100 ZigBee微控制器系統級芯片SoC是業(yè)界最具性?xún)r(jià)比的解決方案，其提供業(yè)界最高的集成度，因而能顯著(zhù)提高性能、降低功耗，并減少總物料成本�！盠ance說(shuō)道，“首先MZ100集成了PA(Power Amplifier，功率放大器)，這是競爭對手所沒(méi)有的。其發(fā)射功率達9dBm，Link-budget高出競爭對手10dBm；其次，MZ100集成了 512k的Flash Memory(閃存)，是業(yè)界最高的，高出競爭對手至少一倍，這一特性可方便實(shí)現OTA(空中下載)，而競爭對手則需要外置flash；第三， MZ100采用的是55nm的工藝(目前Marvell正在進(jìn)行40nm工藝的研發(fā))，比對手領(lǐng)先了一到兩代，擁有業(yè)界最低的功耗和成本；所有這一切，使Marvell MZ100成為業(yè)界最具性?xún)r(jià)比的ZigBee解決方案�！� 下圖4是Lance向大家展示的基于Marvell 88MZ100芯片的點(diǎn)對點(diǎn)傳輸距離測試。 MZ100沒(méi)有采用額外PA，采用PCB天線(xiàn)，并放置于LED金屬燈殼內。上部分是在曠野測試，有效傳輸距離是1.5公里。下部分是室內測試，在中間有墻間隔的情況下能達到30米有效傳輸距離。很好的解決了臥室的燈泡信號傳不到其它起居室的問(wèn)題。
圖4.基于Marvell 88MZ100芯片的點(diǎn)對點(diǎn)傳輸距離測試畫(huà)面。 WiFi做橋，串聯(lián)LED與云端 “有了Zigbee的傳感控制技術(shù)，怎么才能把智能照明與互聯(lián)網(wǎng)、家庭的網(wǎng)絡(luò )連在一起了？這里需要基于Zigbee/WiFi的網(wǎng)關(guān)技術(shù)�！盠ance繼續介紹道，網(wǎng)關(guān)技術(shù)看似容易，卻面臨諸多挑戰： 1. 硬件上，它要求無(wú)線(xiàn)射頻技術(shù)一定要好，即傳輸功率要夠強，接受靈敏度要夠好。另外，抗干擾也是一個(gè)問(wèn)題，通道與通道之間的干擾，Zigbee和不同2.4G技術(shù)（如WiFi、藍牙）之間的干擾都要做到最小。 2.軟件上，成熟度和可靠性是關(guān)鍵，同時(shí)要保證互連以及穩定性，在買(mǎi)了不同的燈泡加進(jìn)去的時(shí)候不會(huì )出現不相融的問(wèn)題。最后，一個(gè)非常漂亮的APP也是影響用戶(hù)體驗的關(guān)鍵。
圖5.Marvll在“2014產(chǎn)業(yè)和技術(shù)媒體研討會(huì )”展示的WiFi網(wǎng)關(guān)方案，非常小巧。 Marvell現有網(wǎng)關(guān)方案是基于MZ100/W8782/MC200三個(gè)單芯片的整體解決方案。由于三顆芯片的高集成度，外圍器件非常少，可以非常方便設計成類(lèi)似于手機充電器大小的尺寸；相比Philips推出的Hue，基于以太網(wǎng)要求網(wǎng)關(guān)需放置于路由器附近，并需要外置電源適配器，極大影響射頻距離以及靈活性，客戶(hù)采用本方案可以方便安插網(wǎng)關(guān)于家中WiFi信號觸及到的插座中。 在Marvell的產(chǎn)品規劃中，正在將W8782和MC200集成到一個(gè)單芯片SoC，這樣將會(huì )更加降低外圍物料成本并減小設計尺寸；可以把網(wǎng)關(guān)做的更低成本、體積更小。 除了在硬件上給客戶(hù)提供整體交鑰匙方案外，Marvell更融合了自己強大的軟件優(yōu)勢，提供可支持ZHA、ZLL等多種開(kāi)放的通訊協(xié)議平臺的網(wǎng)關(guān)方案。同時(shí)，Marvell還提供了包括局域網(wǎng)、云端和APP參考設計；并有軟件合作伙伴提供成熟的相關(guān)設計和服務(wù)�？傊�，基于所有這些硬件和軟件方案，Marvell可快速地幫助網(wǎng)關(guān)ODM開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)成熟的Zigbee/WiFi網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品。 全面的軟件支持，成就用戶(hù)體驗 “影響智能照明普及，成本是原因之一，另外一個(gè)關(guān)鍵就是用戶(hù)體驗�！� Lance說(shuō)道，“iPhone剛出來(lái)的時(shí)候給用戶(hù)體驗是無(wú)與倫比的，我們也希望把這種無(wú)與倫比的用戶(hù)體驗帶到智能照明中，這是完全可以做到的�！睋﨤ance的介紹，Marvell的軟件支持包括了網(wǎng)關(guān)、ZigBee和Kinoma軟件，并可提供參考軟件，通過(guò)和軟件集成商伙伴合作，可以很快將智能照明與云端連接起來(lái)。 網(wǎng)關(guān)軟件 包括嵌入式OS和Marvell EZ-Connect軟件功能。嵌入式OS軟件支持Wi-Fi接口、用于連接到應用程序協(xié)議(AP)的WPS配置、ZigBeePRO協(xié)調器以及Wi-FiAP和Wi-FiDirect。 MarvellEZ-Connect軟件具有服務(wù)發(fā)現、Web服務(wù)框架和固件無(wú)線(xiàn)升級功能，以提供易于使用的最終用戶(hù)解決方案。 Zigbee軟件 Marvell ZigBeePRO軟件支持針對無(wú)線(xiàn)低能耗通信的ZigBee標準。ZigBeePRO軟件堆棧提供互連節點(diǎn)的網(wǎng)狀聯(lián)網(wǎng)。MarvellZigBeeWi-Fi架構與Marvell MC200應用處理器相連接，利用其智能來(lái)控制W8782 WiFi處理器。 Kinoma平臺 通過(guò)收購移動(dòng)媒體軟件公司Kinoma，Marvell如今可以提供從芯片到應用的完整的、高度集成的移動(dòng)解決方案。Kinoma是一種開(kāi)源軟件平臺，是開(kāi)發(fā)人員在空前廣泛的數字設備——從手持設備到智能電器和智能家具——上創(chuàng )建和提供快速、簡(jiǎn)單用戶(hù)體驗的靈活基礎。將Kinoma作為基礎平臺后，開(kāi)發(fā)人員可以專(zhuān)注于創(chuàng )新的個(gè)性化應用程序，充分發(fā)揮底層硬件的全部功能。 小結 智能照明系統不同于傳統的LED照明，其包含了燈、網(wǎng)關(guān)、云端、UI以及相應的軟件支持。Marvell作為全套方案供應商，可以提供業(yè)內最佳性能、最低物料成本、最小空間尺寸的LED驅動(dòng)和Zigbee/WiFi網(wǎng)關(guān)方案，并積極致力于搭建涵蓋智能LED燈、無(wú)線(xiàn)模塊、網(wǎng)關(guān)、云端/UI以及軟件各個(gè)環(huán)節的整個(gè)智能照明產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統，為智能照明品牌商或者渠道商提供端到端的整體產(chǎn)品方案和技術(shù)支持，快速推出成本可接受并具有極佳用戶(hù)體驗的智能照明系統，引領(lǐng)智能照明產(chǎn)業(yè)騰飛。 |
