LED照明與傳統(tǒng)白熾燈和節(jié)能燈相比，有更節(jié)能、更環(huán)保、使用壽命更長等諸多明顯優(yōu)勢。中國“十二五”計劃中有兩個重點，即節(jié)約能源和環(huán)境保護。由此也能看出LED燈在中國市場的一個趨勢。不只是中國，全球主要國家和地區(qū)的白熾燈禁售計劃也將在2014年陸續(xù)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;同時，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。雖然目前LED燈相對會比較貴，但隨著技術的成熟和量的增大，LED燈的價格會隨之下降，當價格下降到一定程度時，LED照明將被普遍大眾接受。

隨著IOT產業(yè)的發(fā)展，智能LED照明已成為IOT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(jié)約能源也有重大意義。

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，無需布線，安裝非常方便。

客戶可以根據不同的應用選擇不同的解決方案。433MHz的顯著優(yōu)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(wěn)定性也遜于ZigBee技術。433Mhz網絡中一般采用數據透明傳輸協(xié)議，因此其網絡安全可靠性也是較差的。村田選擇ZigBee和WiFi作為IOT無線解決方式。

無線控制照明系統(tǒng)

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方式的智能LED照明中需要額外加一個網關來轉換WiFi協(xié)議和ZigBee協(xié)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(fā)的迷你網關等組成。

村田的迷你網關可以支持ZigBee聯盟的ZigBeeLightLink(ZLL)協(xié)議，也可以支持ZigBeeHomeAutomation(ZHA)協(xié)議。迷你網關特色是尺寸小，成本低，外形美觀。網關的功能也比較齊全，可以支持Ethernet和WiFi，采用內置天線。村田的設計團隊不但做迷你網關產品，也為客戶根據特定應用做定制設計，包括硬件，軟件，結構，系統(tǒng)等。

村田為ZigBee模塊開發(fā)ZLL協(xié)議或ZHA協(xié)議的Firmware，村田的演示套件就是用了這兩種協(xié)議來控制燈，傳感器和網關。ZigBee模塊包括了功放，可以增加發(fā)射距離，使用的射頻和功放芯片都是來自TexasInstrument(TI)。TI提供的芯片，也有一些網站支持OpenSource的開發(fā)。所以研發(fā)工程師可以通過這些網絡來進行開發(fā)對于我們模塊。當然跟據顧客需求，村田也可以提供一套小系統(tǒng)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(jié)點的解決方案。在市場上，村田ZigBee模塊是最小型，19.8x15.1x2.2mm(LxWxH)，所以在PCB板占的位子也小。ZigBee本身技術是低功耗的，加上村田設計的射頻線路，使用功放發(fā)射時蠔的功力也只有120mA，接收30mA。村田ZigBee模塊因為低功耗所以可以實現節(jié)能。因為節(jié)點一般使用電池或可再生能源，所以當加上無線通訊時耗電指標是重要點。也因為村田在模塊市場累計了多年經驗，品質保證也不成問題。

傳感器也是村田一直探索開發(fā)的產品。村田將無線通信技術與傳感器技術結合到一起，開發(fā)了ZigBee傳感器節(jié)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，振動傳感器等等傳感器制作ZigBee無線傳輸傳感器節(jié)點。也可以直接客戶的需求提供傳感器節(jié)點終端產品。

村田的電源模塊已經用于工業(yè)和通訊領域，因看好智能LED照明這個市場，所以特意為智能LED照明開發(fā)了新產品。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(fā)時串口方面可以省下研發(fā)時間。DALI是一種有線方式控制照明，目前在國外，像美國，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。最主要，村田模塊在待機模式(接上UART)時，耗電只有0.2W，在市場是有優(yōu)勢的。這也幫忙實現了節(jié)能。目前村田電源模塊的輸出電壓在30V-50V之間。節(jié)能，減少工程師研發(fā)時間是村田電源模塊帶給了照明市場的一些優(yōu)勢。村田電源模塊也有得到PSEUL日本的安全認證。需要得到中國或別種的安全認證，村田是可以提供支持的。加上電源模塊本身性能好，高可靠性，這也配合了LED長使用壽命的共同點了。目前這系列電源模塊顧客多數在日本，國內也有些客戶在評估，也成功設計進入他們系統(tǒng)設計里的案例。

村田的ZigBee智能LED照明系統(tǒng)已在村田制作所東京分公司專門設立的一個實驗區(qū)內使用，旨在證明智能LED照明系統(tǒng)的節(jié)能功效。據數據統(tǒng)計，運用智能LED照明系統(tǒng)后，可以節(jié)約大概63%的電能，CO2排放量也減少大約63%。除此之外，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。

WiFi在智能LED照明中的應用

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，因WiFi是很常用的無線方式，而且?guī)缀跛械氖謾C都帶此項功能，使用WiFi方式可以不必使用網關，但WiFi的功耗依然是一個問題，目前已有一些芯片廠商開始研究低功耗WiFi芯片。村田也有合適的WiFi模塊可以運用其中。

村田嵌入式WiFi模塊，在傳統(tǒng)的WiFi模塊上加入MCU。村田嵌入式WiFi模塊采用博通的WiFi芯片和ST的MCU。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，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了個MCU就是為了讓客戶能直接使用我們模塊，實現無線控制。村田嵌入式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(jiān)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的無線傳輸去實現。并且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，就可以用掌中設備隨時隨地控制家中的電器。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(tǒng)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。村田作為可信賴的品牌，幫客戶省去無線認證的步驟，幫客戶省去連接性的驗證。

村田嵌入式WiFi模塊框圖