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OEM廠商該如何麵對智能照明控製協議

:2018-04-09    :333

 當照明OEM廠商投標項目時,往往會被要求在建議書中包括一套兼容的照明控製係統(通常來自第三方照明控製供應商),其中控製係統的要求是專門指定給照明OEM廠商的。到目前為止,許多照明OEM廠商都很被動地回應這些要求,而沒有製定出一套關於照明控製的正式的主動策略。

我們應不應該等一套全球照明控製標準?

未能積極實施照明控製策略的主要原因在於困惑,困惑於采用哪種技術,困惑於投資於哪個供應商,尤其是對於室內商業和辦公環境的照明控製係統而言。大多數照明OEM廠商沒有時間、資源或專業知識來評估所有照明控製技術的優點。

對於住宅照明控製(即智能燈泡)而言,主流協議很明確,ZigBee Light Link在這方麵是贏家,多個照明OEM廠商支持該協議。但是,對於室內商業和辦公照明控製而言,技術選擇仍然在變化中(圖1)並且數量不斷增長。許多照明OEM廠商正在選擇等待一個主導的或事實上的標準,以避免在早期階段選擇不當的技術。

圖1. 照明控製技術選項很多,這對於要求開發兼容控製係統的OEM廠商來說可能很困惑。

一項主導的全球標準缺少,有三個主要原因。第一個原因是主要照明控製技術和/或主要LED驅動器調光信號因地區而異。例如,0-10V是北美主要的LED驅動器調光信號,而DALI(數字可尋址照明接口)和脈寬調製(PWM)分別在歐洲和日本占主導地位。從樓宇自動化係統的角度來看,雖然BACnet似乎是一個主導的全球協議,但KNX在歐洲非常受歡迎。因此,照明OEM廠商為了適應各個地區的終端客戶,很難依靠單一技術。

第二個原因是照明控製設備因複雜性而異。一方麵,一些裝置隻簡單地要求一個感應傳感器根據是否有人在房間裏,向LED驅動器提供信號,決定是打開或者關閉。如果在整個建築物的不同房間中有多個裝置,沒有網關將它們連接到集中式控製係統,這些簡單的係統就會獨立運作。另外一方麵,現在有集中的照明控製係統,管理、監控和控製整個建築物,甚至整個城市、整個國家、或全球多個建築物的照明。通常用於製造這些簡單與複雜係統的技術類型往往會有顯著的差異。因此,這對於依賴單一照明控製技術的OEM廠商來說,也是另一個挑戰。

第三個也是最有影響力的原因是照明OEM廠商對於任何給定的項目不會指定照明控製技術。這是決策者、建築師、建築物所有者或建築經理的責任。

考慮到這些挑戰,在選擇照明控製技術以開發主動照明控製策略時,照明OEM廠商該做什麽呢?許多照明OEM廠商的答案是等,因為標準和複雜性待定。實際情況是存在許多選擇,根據應用,可以評估某些標準來確定要實現的最佳解決方案,最終贏得訂單。選擇照明控製技術,要根據以下五個標準:靈活性、互操作性、簡單性、可擴展性和成熟的技術。

靈活性和互操作性

所有照明控製技術都屬於兩大技術類別之一:專利技術或開放技術。使用專利技術的特定供應商的產品隻能與同一供應商的其他產品配合使用。開發專利技術的照明控製公司由於其技術驅動的價值主張或由於其強大的市場渠道(特別是對於成熟的公司),一直遵循這一業務模式。專利技術可以適用於具有良好技術適應性的特定照明控製項目,或者專利技術被直接指定為照明控製解決方案。

相比之下,開放技術基於開放或公共的標準,允許多家公司開發使用相同基本協議的產品;來自不同供應商的產品可以相互操作為係統工作(圖2)。因此,開放技術為照明OEM廠商提供了靈活性,可在多家供應商之間進行選擇,根據功能、外形尺寸和定價混合和匹配各種解決方案,以滿足最終客戶的照明控製要求。

圖2. 照明控製的開放標準可以將使用相同協議的多個供應商設計的不同產品和建築係統結合在一起。

對於室內商業和辦公環境中的照明控製,有兩種主要的開放技術:EnOcean和ZigBee。EnOcean是第一個也是唯一的針對超低功耗和能量采集解決方案進行優化的ISO / IEC無線標準(14543-3-10)。因此,使用EnOcean技術的照明OEM廠商可以獲益,無需電源和電池,提供無線開關和傳感器。EnOcean機械能采集模塊能夠將機械能(如手指按壓開關的機械能)轉化為電能,供給模塊工作,可應用於無線無源開關等產品中。EnOcean Alliance目前擁有來自世界各地350多名成員,共有1300多種互操作的產品。

ZigBee基於IEEE 802.15.4標準,802.15.4定義了物理層和MAC層,而ZigBee定義了網絡層和應用層。所有基於ZigBee或基於802.15.4的照明控製供應商(除了一個)要定製ZigBee或開發基於802.15.4的專利協議。這是由於ZigBee在室內商業和辦公照明環境中固有的複雜性。實際上,ZigBee更像專利協議,因為使用ZigBee或802.15.4的大多數照明控製產品都不能在供應商之間互操作。 唯一的例外是一家將ZigBee所需的額外智能納入其網關的供應商。因此,來自不同供應商的非定製ZigBee的端點節點(交換機,控製器,傳感器)可以與該供應商的網關互操作,但這又限製了照明OEM廠商對網關供應商的選擇。

圖3示出了建築師、建築物所有者或建築物管理者從調光控製、標準通信和樓宇自動化係統(BAS)的角度指定的各種選項。例如,一項給定的項目可能要求照明控製係統支持具有占有和采光傳感器的BACnet BAS,其中燈具必須由DALI信號控製。或者,規格可以指出,照明控製係統必須通過智能手機和平板電腦進行控製和監控,其中燈具由0-10V信號控製。如果照明OEM廠商所選擇的技術或供應商不夠靈活,那麽照明OEM廠商最終將被迫使用多個供應商的多種技術。這給資源造成了壓力,特別是照明OEM廠商的銷售和銷售代表團隊,他們必須將照明設備和控製解決方案給到終端客戶。

圖3. 在基於開放技術的係統中,使用現有的可互操作的組件,可以實現照明控製的靈活性。

簡單性和可擴展性

一些終端客戶,如建築業主和建築經理,不想要並入一套BAS或集中照明控製係統,這些係統可以通過計算機或移動設備來控製、設定和監控。相反,這些終端客戶更願意將照明控製解決方案限製在LED驅動器的開關、傳感器和控製器(通常為0-10V繼電器和DALI控製器)上,不需要網關或複雜的網絡設備。 換句話說,這些終端客戶希望在每棟建築物內的每個房間提供簡單的獨立照明控製係統。

目前,對於簡單的獨立照明控製係統,有兩個主要的選項:第一個是來自一個完善的專有照明控製供應商,另一個是EnOcean技術。相反,當前可用的基於ZigBee或802.15.4的照明控製係統需要使用網關或網絡設備。使用獨立係統,操作可以像按下無線開關上的按鈕、像按下無線控製器上的按鈕一樣簡單。還有一些帶有無線USB加密狗的操作選項,用於帶有PC軟件的一些照明控製係統,以微調某些無線設備(即傳感器和控製器)設置。

假設,在安裝簡單的獨立照明控製係統之後幾個月或幾年,大廈的所有者或經理決定使用BAS,或者想要以PC /智能手機/平板電腦進行集中照明控製、設定和監控。EnOcean技術可以無縫、輕鬆地從簡單的獨立係統轉換為可擴展的網絡係統,而無需更改現有的照明控製係統(圖4)。基於ZigBee和基於802.15.4的照明控製係統可擴展到一棟完整的建築物,甚至多棟建築,但起點始終需要網關或網絡設備。

圖4. 在這個例子中,EnOcean通過單一技術可以支持簡單、可擴展的照明控製係統。

經過驗證的控製技術和支持

建築業主和建築經理通常不希望他們的建築成為新興技術的一個測試場所。因此,照明OEM廠商為項目推廣的照明控製技術必須是一項成熟的技術。

領先的ZigBee和802.15.4照明控製供應商各自擁有數百到數千個建築物的用戶基數。EnOcean聯盟表示,EnOcean技術已經在世界各地的35萬多棟建築中安裝。

雖然ZigBee和802.15.4技術非常可靠,在實際場景中也已經得到了證實,但是EnOcean技術在國際市場上的保有量可能會增加照明OEM廠商在世界不同地區不斷贏得項目的機會。因此,隨著越來越多的照明OEM廠商在多個市場上銷售其燈具,照明OEM廠商可以不必根據項目的位置來了解和推廣不同技術




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