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适用于商业照明解决方案的无线连接

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工业物联网的投资回报率有目共睹,在零售、人机界面、医疗保健等领域已涌现出优秀人才和最佳开发实践。

简介

适用于商业照明的安全、可扩展和可互操作的无线连接

在商业灯具、传感器和控制装置中添加无线连接,可带来比传统有线设备更多的益处。通过在灯具间使用更少的线缆来简化安装并降低成本,到推出新型传感器、自动化与控制。

通过在灯具中添加 Bluetooth 信标,无线商业照明可作为创造更多服务和价值的平台,且几乎无需额外的硬件成本。

无线连接还可为希望利用预防性维护功能来避免不合时宜的灯泡故障的设施管理人员带来益处。这种系统还可扩展到监控其他环境条件,包括温度、湿度和室内空气质量,并将此类数据报告至云端,供其他服务使用。

构建如加州第 24 条等能源效率标准,需要商业照明的部署来实现基于占用和环境照度级别的照明控制。利用无线连接,占用和环境光传感器就无需硬接线到灯具,并且甚至可以使用电池供电,这就使得安装更轻松、更灵活。

设计注意事项

设计无线照明时需注意的事项

网络拓扑结构和大小:

在大多数情况下,照明网络在单一网络中通常需要数十个或数百个节点并且覆盖较大区域,这就需要采用网状网络(如蓝牙网状网络)或基于 15.4 的技术(如 Zigbee)。网状网络的好处是可向单一网络提供许多设备和多跳连接,从而覆盖较大区域。此外,网状网络比点对点连接更具弹性,因为消息可通过多个路由从源传输到目标,并且从网络中掉下或删除的单个节点通常不会导致整个网络崩溃。


主电源或电池供电设备:

网状网络节点需要不断地监听和重复来自其他节点的消息。大多数情况下,这意味着中继/路由节点需要由主电源供电,这是因为恒定无线电 RX 和不定期无线电 TX 在功耗中占据主导地位。然而,让网络中的一些节点使用电池或能量收集来运行也有可能。传感器、灯开关和调光器等设备通常只有在执行某种操作(例如用户按下开关或更新传感器读数)时才进行传输。网状网络技术支持这些类型的设备,通常被称为低功耗节点(蓝牙网状网络)或绿色电源设备 (Zigbee)。

正在构建的设备的类型也会影响节点中所采用的无线电 IC 类型。主电源供电式路由/中继节点通常无需低功耗睡眠模式,但更重要的是应有较好的无线电链路预算(提供节点间的长距离和强健的通信)、足够的 RAM 和闪存,从而处理中继/路由功能和低功耗节点支持。EFR32BG21EFR32MG21 SoC 已针对主电源节点进行了优化,可提供高达 +20 dBm TX 功率(取决于版本)、出色的 RX 灵敏度、高达 96 kB RAM 和 1024 kB 闪存,这对于主电源节点是非常理想的。

对于电池供电设备,因为这些设备大部分时间都处于睡眠模式,只有在需要进行传输操作时才会唤醒,因此睡眠功耗和快速唤醒时间非常重要。电池供电节点通常也不会执行中继/路由操作,因为执行这些操作会对电池寿命造成负面影响。去掉这些中继和路由操作也意味着可选择更低 RAM 和闪存版本的无线电设备。

EFR32BG22EFR32MG22 是最低功耗设备的理想之选,因为它们具有很低的无线电 TX 和 RX 电流以及集成的 DC-DC 转换器,可在低功耗模式下保持最低的睡眠电流。


安全:

无论您是在开发商业照明还是其他 IoT 应用,对于许多行业来说,安全都是至关重要且最为关键的任务。安全漏洞不仅威胁单个产品,还威胁整个网络或业务应用,公共安全漏洞会严重损害品牌并会造成业务中断。如今,无线网状网络技术本身就提供配置设备、加密和验证网络流量的安全方法,以及针对消息重放、垃圾桶攻击等行为的保护机制。IoT 设备还必须保护免于遭受篡改、恶意软件注入或先进的漏洞利用以及差分功率分析 (DPA) 的影响。我们最新的系列 2 EFR32 设备将无线协议安全和防护许多物理攻击(如 DPA)集成于一身。了解更多有关我们如何加强 IoT 安全

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