台灣優奎士有限公司: 用ZigBee技術打造節能便利的LED照明網路

具網路連線的 LED 照明迄今仍因涉及佈線或封閉專利無線系統的複雜度，而僅限於專業照明安裝人員或建築師才有能力處理。近期， ZigBee Alliance 與 LED 燈泡領導製造商共同制定全新 ZigBee Light Link 標準，使消費者能夠更容易安裝與管理照明網路。

ZigBee Light Link 這類的標準解決方案因為具有多種優點，因此成為重要的解決方案。首先是能為消費者提供包括 LED 燈泡 (包括變色 LED)、燈具、計時器及控制等各類互通的產品。目前，只有一些專利無線系統可供使用，其不僅價格昂貴，而且不易實作。有了標準系統之後，消費者便能在網路中使用任何具ZigBee Light Link 認證產品。由於競爭力提高了，這使得網路連線的 LED 照明系統價格更為合理。

除了互通性之外，Light Link 標準也因 LED 燈泡的使用而提升能源效率，並提供感測器以自動控制系統。調光感測器可監控室內的自然環境照明，並自動調整燈泡的亮度，以便依照日夜需求調整燈泡亮度。另外，人體感測器可在有人進入室內時自動打開燈光，並能在離開時關燈。

此外，ZigBee Light Link 標準能夠透過具 ZigBee 功能的智慧型手機或簡單的閘道控制照明，使無線網路的使用性更加強。這能夠使得消費者可隨氛圍或工作需要變換照明設定，並且監控能源使用狀況。消費者也能夠透過改善的安裝方式，輕鬆更改住家及大樓的照明設備。

圖1. 透過Android 手機控制LED燈泡

身為 ZigBee 市場的領導廠商，德州儀器(TI)全力推廣全新的 ZigBee Light Link 標準，並與多家公司共同制訂這項標準。TI CC2530 ZigBee 系統單晶片 (SoC) 通過Golden Unit的互通性測試標準。TI Light 和 TI Color Remote 參考設計的 ZigBee Light Link 認證使客戶對於採用能符合標準的 CC2530 產品更具信心。

CC2530 是滿足 IEEE 802.15.4、ZigBee 及 RF4CE 應用需求的 SoC 解決方案。透過整合 RF 收發器、微控制器、系統內建可編程快閃記憶體及 RAM，CC2530 以超低整體物料清單 (BOM) 成本實現穩定的無線網路節點建置。CC2530 提供各種不同的操作模式，適合需求超低功耗的系統，例如 LED 照明，並且 SoC 可在工業應用的 125℃ 高溫下運作。CC2530 SoC 可結合 TI的 Z-Stack ZigBee 通訊協定堆疊技術，有助於加速 ZigBee 裝置上市並提供穩定完整的 ZigBee 解決方案。

台灣優奎士推出的物聯網與ZigBee應用實驗系統，結合UBIKIT 6612嵌入式系統搭配ZigBee無線感測網路實驗系統建構一感測網路實驗平台，並透過開發Android 程式來達到相關的應用。其規畫數個情境應用專題，包括情境燈光控制系統，可透過光照度感測器感測現場光照度值，進而透過UBIKIT 6612嵌入式系統去調控LED混光板的亮度和顏色。其餘情境應用專題以居家自動化控制及居家照護為主軸，包括智慧型無線窗簾遙控系統、太陽光能監控系統、居家照護系統及數位家庭智慧型無線門禁系統專題設計。實驗系統並有搭配的教材及範例原始碼，可教導使用者學習物聯網及家庭自動化相關的應用。

圖2. 情境燈光控制系統架構圖
(相關Demo 影片：http://youtu.be/7uObWjgVXjE
http://youtu.be/YkUA7SqsAME )

ZigBee無線感測網路實驗系統採用TI CC2530晶片，除了搭配UBIKIT 6612嵌入式系統，也可以獨立搭配一般電腦使用，透過Visual Basic開發應用程式。由於無線感測網路的相關通訊堆疊太過於複雜，牽涉的技術層面甚廣，透過物聯網與ZigBee應用實驗系統，可以大幅降低學習的門檻，使用者可以不用費心於底層的設計和開發，能夠有更充份的時間把想法轉換成實際的應用。