長期以來,商業互聯照明系統一直致力于為建筑管理者提供可顯著節約能源、改善用戶體驗、釋放建筑全部價值的先進照明控制。隨著商業環境對照明控制以及數據驅動型智能建筑服務的需求日益增加,這些服務所帶來的收益遠遠超出了照明范疇。照明的普及性為實現智能建筑提供了理想的基礎。
除了提供寶貴的能效和更舒適的工作體驗外,照明控制系統還可以作為建筑的中樞神經系統,提高其他建筑系統(包括暖通空調和安全系統)的運行效率。照明基礎設施還可以建立一個支持室內導航和資產追蹤等高級建筑服務的平臺。
投資是否能帶來有意義的回報?
照明系統占商業建筑全部能耗的30%。因此,設施管理者和業主十分希望通過添加先進的照明控制來減少這些能源成本。但為了控制這一成本,首先需要付出成本。在傳統控制系統中,控制系統越先進,成本就越高。因此,許多傳統控制系統所產生的相關費用就已經令人望而卻步,而復雜性也是采用傳統系統的又一大障礙。為了提高人們的投資信心,系統所有者和集成商需要提供低起點的購置方案和高性價比的解決方案。
事實證明,無線網絡是一個比有線網絡更具成本效益的選擇。有線照明控制網絡除了會產生相關的額外費用外,在部署或升級系統時的安裝工作也很有可能會中斷日常運營,尤其是在高度活躍的商業或工業環境中,而無線網絡在部署過程中可以大大節省成本并將中斷的可能性降到最低。此外,無線平臺的安裝和升級更加便捷,提供了快速響應不斷變化的業務需求所需的靈活性。
傳統無線網絡適合小規模的系統,比如家庭辦公室或小型辦公室中的系統等,但目前存在一個普遍的誤解——在較大型的商業和工業環境中,無線網絡的可靠性無法與有線基礎設施相匹敵。實際上,有一種解決方案既具備無線照明網絡的所有靈活性和成本優勢,同時又能解決任何有關可擴展性或可靠性的問題。
商業互聯照明的未來趨勢
藍牙mesh網絡已成為可靠、可擴展的商業照明控制解決方案,它可以實現以數據驅動智能建筑服務。藍牙mesh網絡能夠創建大型設備網絡。當控制、監測和自動化系統擁有成百上千臺需要相互通信的設備,并且最需要高性能、高可靠性和高安全性時,藍牙mesh網絡系統則是最適合的選擇。先進的商業照明控制系統是最早采用藍牙mesh網絡的用例之一。
藍牙mesh網絡是適用于商業空間互聯照明的最穩健、最強大低功耗無線電技術。
—— Rafal Han
憑借去中心化的控制架構、高效的信息尋址和可靠的信息中繼功能,藍牙mesh網絡正在迅速成為商業互聯照明系統的首選技術。
去中心化的控制結構
無線照明控制網絡之所以可靠,是因為它能夠將信息從開關直接傳遞至各燈具。許多無線網絡的構建原理與有線系統相同——來自開關的信號通過網絡被發送至中央照明控制器,該控制器對信息進行解讀后將信息發送至各個燈具。由于信息需要往返于中央控制器之間,因此降低了一個無線照明控制網絡的效率。
基于藍牙mesh網絡的控制系統實現了所有終端設備的智能化分布,因此無需中央控制器。藍牙mesh網絡運用點對點通信和多路徑信息中繼,以確保可靠的信息傳遞。打個比方來說,就是在藍牙mesh網絡照明控制系統中開關和傳感器不與中央控制器通信,而是直接與燈具通信,因此無需再通過中央控制器控制燈具。這種去中心化的控制架構使系統能夠以更低的成本實現更大的規模、更高的可靠性和性能,同時避免了單點故障的發生。
高效的信息尋址
其他無線mesh網絡通信系統所使用的個別設備尋址最適合大部分通過單一途徑傳播流量的有線網絡。然而,在照明控制系統等具有大量多播流量的無線網絡中,這可能會導致嚴重的規模和性能問題。除了單個設備尋址外,藍牙mesh網絡還支持一種適用于多播流量的獨特尋址方法——發布/訂閱(pub/sub)。在發布/訂閱中,燈開關等設備會將其信息發布到一個如同會議室一般的群組地址。所有需要接收該信息的設備,如會議室中的燈等都將訂閱該群組。發布/訂閱尋址方法能夠大大減少網絡上的信息收發流量,從而實現更大的網絡規模和更高的性能。
高效、可靠的信息中繼
當來源節點和目標節點不在彼此的直接收發范圍內時,就必須通過網絡中的其他節點轉發信息。如果通過模擬有線網絡中所使用的傳統路由技術來完成這項任務,則可能會導致無線網絡中出現嚴重的可靠性、規模和性能問題,尤其是有多播流量的網絡。為了解決這一問題,藍牙mesh網絡采用了一種非常適合無線網絡的可控型訊息洪泛中繼方法,使無線網絡既能夠擴展到數千個節點,同時又能保持高性能和可靠性。
藍牙mesh網絡所使用的可控型訊息洪泛中繼架構除了實現簡單的部署和管理外,還具有與生俱來的多路徑和自我修復功能,可以確保信息傳遞的可靠性。可控型訊息洪泛中繼架構與群組信息發布/訂閱尋址方法的結合,使藍牙mesh網絡在處理建筑自動化解決方案中出現的大量多播信息流量時游刃有余。因此,藍牙mesh網絡十分適合部署在商業和工業照明中。
藍牙技術聯盟與DALI聯盟
最能證明藍牙mesh網絡效能的,莫過于它被一家歷史悠久的全球性照明控制標準組織所采用。
在2020年5月,DALI聯盟和藍牙技術聯盟宣布建立合作關系,這意味著負責為智能燈具制定領先物聯網標準的組織和負責監督藍牙技術(無線照明控制網絡的領先物聯網標準)的行業協會實現了強強聯合。為了實現商業互聯照明市場的大規模普及,必須制定標準以確保所有照明系統組件能夠順利實現互操作性,而所有商業互聯照明系統最重要的兩個組成部分都是燈具和照明控制網絡。
2021年4月15日,DALI聯盟發布了一項規格——藍牙Mesh網絡-DALI網關(Bluetooth Mesh to DALI Gateway),一個D4i認證的智能燈具的標準化網關,使該燈具能夠在藍牙mesh照明控制網絡上配置、管理和控制。
藍牙mesh網絡-DALI網關規格在照明控制和內置大量傳感器的燈具之間建立了一座“橋梁”,實現了建筑運營數據移動和分析,從而解決了發揮物聯網照明真正潛力的最大障礙。這些內置大量傳感器的照明系統能夠使數據自由移動至其他建筑管理系統,提高這些系統和其他建筑服務的運行效率,為建筑及其使用者創造更大的價值。
藍牙mesh網絡-DALI網關規格以藍牙在其他產品類別中的通用互操作性為基礎,實現了照明組件、無線控制系統和智能燈具之間的全球跨廠商互操作性。
將藍牙mesh網絡與DALI相結合是商業照明行業的必然選擇。這對組合使內置大量傳感器的照明系統成為可能,并將為建筑管理者提供強大的新物聯網功能,包括自動亮度和顏色控制、先進的燈具性能監測(如能耗和預測性維護)以及資產追蹤和室內導航等增強服務。
—— Paul Drosihn
DALI聯盟總經理
從制造商到終端用戶,照明控制和智能燈具之間的互操作性對這條價值鏈上的每個人都有好處。市場將受益于更豐富的可互操作智能照明組件,這將有助于加快智能物聯網照明系統在改造和新建環境中的應用。
我認為藍牙技術與DALI之間的接口有兩個與眾不同之處。首先,是真正的互操作性,這一直是這兩家組織的基石。互操作性不是一朝一夕就能夠建立的,它更像是一種思維模式和一個過程。藍牙技術在許多產品類別中都實現了普遍互操作性。因此我們相信,通過一個提供精準規格、運行多項互操作性測試活動并且包含嚴格認證程序的連續流程,可以實現照明的普遍互操作性。其次,是系統架構——完全分布式、無故障點的mesh網絡,使智能照明的品質提升到一個新的級別。這項技術現在已變得易于實施且非常可靠,能夠為安裝人員和最終用戶提供最佳用戶體驗。
—— Szymon Slupik
Silvair公司首席技術官兼聯合創始人
Slupik在最近發布的一篇文章指出,藍牙分布式控制架構與DALI應用控制器設計理念可謂是“珠聯璧合”。Slupik表示:“很少有獨立的架構能夠匹配并相互擴展得這么好。技術上的匹配加上藍牙技術聯盟和DiiA之間的密切合作,使市場能夠從更豐富、可互操作的智能照明組件中受益。這反過來又加速了智能物聯網照明系統在經過改造的環境和新建環境中的應用,最終為每個人帶來可以享用的節能、舒適度提升和用戶體驗。”
標準化=互操作性
DALI聯盟和藍牙技術聯盟之間的合作表明,標準化在排除阻礙商業互聯照明進一步普及的障礙方面發揮了關鍵作用。標準一直是市場普及的催化劑。如果不實現標準化,那么商業互聯照明的大規模采用仍將遙不可及。此次合作將確保來自不同制造商的設備能夠協同工作、建立一個全球性、可互操作的照明產品生態系統。
我們很高興能支持藍牙技術聯盟和DALI聯盟之間的這一合作。D4i智能燈具標準藍牙mesh網絡接口的建立將為行業帶來機遇并使行業能夠部署更先進、可互操作的物聯網商業照明系統,同時保證兩項標準之間的等效照明控制行為。
—— Arnulf Rupp
歐司朗標準化總監
通過藍牙mesh網絡實現商業照明
多年來,我們對于無線商業照明控制系統全部潛力的認識仍十分抽象。隨著時間的推移,越來越多的設備開始依靠藍牙mesh網絡來支持其照明控制系統。
臺達電子、Fulham、Leedarson Lighting、McWong、Murata、歐司朗、Sylvania、Zumbtobel等領先廠商的藍牙商業照明產品生態系統正在不斷壯大,這將助力于推動藍牙商業照明解決方案的年出貨量到2026年達到130%的復合年增長率。藍牙mesh網絡在倉庫、零售、園林和商務樓中的大規模部署(包括在北美一棟22層高的辦公樓中部署了近4000個節點),證明了該網絡在嚴苛商業環境中的可擴展性和可靠性。
藍牙mesh網絡獨特的去中心化控制架構實現整個網絡的智能化,并消除單點故障,為安裝者、建筑管理者和最終用戶帶來商業部署所需的韌性、性能和易實現性。此外,與其他低功耗無線mesh網絡技術不同的是,藍牙mesh網絡是一個完整的全棧解決方案。它定義了從低級別物理無線電層到高級別應用層的各個層,使產品開發變得更容易并提高了產品的互操作性。
藍牙mesh網絡-DALI網關規格是照明控制系統從功能單一的解決方案轉變成為向建筑管理系統提供數據的平臺所邁出的關鍵一步。它將幫助智能照明基礎設施成為在可持續發展的、以人為本的生態建筑中滿足人們對更高能效與更好使用體驗的需求的核心。
雖然通過無線(藍牙)mesh網絡與DALI認證燈具實現互聯的照明控制系統是順應自然產生的首個應用,但我們希望更加專注于放大燈具數據的價值。DALI(尤其是D4i)提供大量標準化燈具數據,包括實時能耗監測和預測性維護。我們相信,以可互操作的方式獲得數據將帶來巨大的價值。D4i與藍牙mesh網絡是‘天生一對’。該無線系統網絡與基于DALI燈具內部網絡的標準化接口將實現真正的跨廠商互操作性。到時候就能夠通過藍牙mesh網絡實現與任何D4i認證燈具的無線互聯。
—— Szymon Slupik
Silvair公司首席技術官兼聯合創始人
為了讓產品上市過程變得簡練,DALI聯盟和藍牙技術聯盟還一起簡化了確保互操作性所需完成的廠商藍牙產品資質認證和DALI-2/D4i產品認證流程。預計今年晚些時候會有更多關于產品資質和認證信息發布。
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原文標題:大勢所趨 | 藍牙mesh網絡正在成為商業互聯照明系統的首選技術
文章出處:【微信號:藍牙技術聯盟,微信公眾號:藍牙技術聯盟】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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