智能照明发展及常用技术解析和应用场景

　　很久很久以前，灯是灯，手机是手机，物联网是物联网，三者并没有勾搭到一起。

    灯具就是简单的从传统节能灯往更加电子化的 LED 灯过度着。手机呢，当时智能手机还只是有钱人的玩具。多普达啊，诺基亚E90 啊之类的还只是有钱人的装逼利器和 GEEK 门的玩具。而乔布斯还在卖力地为iphone1 代吆喝着。由于iphone1 卖的不好，iphone3g 在北美直接签订合约0 元购机。而普通消费者的口头禅还是手机我只要打电话发短信就行，干嘛要那么多功能。物联网呢，主要还是玩概念，有的捣鼓着她的 NFC 技术，有的让各种传感器基于 2G 3G 连上广域网然后回传数据。我还记得原来在某知名外企当工程师，被派去去中国移动的无锡物联网实验室，让我捣鼓的项目是利用wifi 做室内定位，号称也是物联网。

　　然而，这三个不相干的世界各自都发生了一件大事，让这些行业碰撞勾搭到一起了。

　　先说灯具行业。不知道是谁，传说是木林森，把LED 的价格突然就拉下来了。T5 灯管从200 块钱直接拉到了20 块钱，其他厂商也是纷纷跟进。就这样，灯具行业进入了LED 时代，LED 灯具大爆发了。手机行业呢，iphone3gs 的发布，安卓 2.0 系统发布，智能手机的体验一下子把功能机真心拉出了一个档次。功能机，例如索爱的音乐手机，和拍照手机一下子就失去了战斗力。而且配合着安卓的低价机海战术，运营商也跟进退出了 iphone3gs 0 元购机计划。工信部解禁wifi(之前只能手机wifi 都是阉割的哦)，这下智能手机行业真心大爆发了。

　　物联网行业呢?得感谢智能手机行业的成熟，导致了 wifi 热点的大面积覆盖，导致 wifi 的核心元器件价格大幅下滑，任何硬件插上一个 wifi模块就可以方便的通过 wifi 热点连上网络，同时云端服务走向成熟，各种针对于硬件的专属云服务走向成熟。而控制端呢，则是通过人手一个的智能手机来进行，所以物联网这个喊了N 百年的概念，终于找到了落地方式——手机通过云端半自动控制联网硬件。

　　三大行业各自完成了改革，于是智能照明的化学反应开始了。首先也不知道是哪个灯具厂家就提出了一个问题灯具怎么搞成物联网，或联网+的智能化。

　　智能硬件的崛起启发了灯具厂家，而第一批智能家居的硬件大多数又是通过白色家电加载一个wifi 模块来联网，来完成智能化的，所以，一批智能灯抱着探索的想法，技术路径上也选择了通过内置wifi 模块的方式来进行。所以市面上大多数的一代智能照明产品就是球泡+wifi模块。

　　这种照搬智能家居的技术思路很快出现了弊端。

　　1.wifi 通过空中抓包捕获密码的配网方式相当复杂而且成功率无法做到 100%。

　　2.wifi 模块功耗过高，一个 10 瓦的球泡灯上的wifi 模组功率可能都会达到 10 瓦。

　　3.散热是大问题。wifi 模组在 80 摄氏度以上就不能工作了，而灯具内部普遍都要高于 80 度。

　　4. 空间利用也是一个大问题。球泡内部普遍空间比较小，wifi 模组就要占据非常大的空间。

　　5. 成本占比过高。一个球泡灯的成本可能就 20 元，一个 wifi 模组刚开始的成本就达到了 40 元以上，这样一个模组的费用比灯还高。

　　6 .连接容量和稳定性不高。wifi 环境不是一个专用环境，导致各种信号噪音非常大，而且一个 ap 接入的灯的数量有限。

　　这一系列问题反应在消费者端就是安装配置复杂+不稳定+价格贵，让第一波 wifi+球泡的智能灯前赴后继地被拍死在了沙滩上。但智能照明广阔的市场又促使这些灯具长不断地投入其中去解决一个另一个的问题。

　　正当 wifi 灯搞得火热的时候。一个新角色跳出来了，那就是zigbee

　　zigbee 跳出来就放话，你们现在才来玩什么智能照明，我都玩了很多年智能灯具控制了，只不过我没把这玩意儿叫智能照明而已。zigbee 路灯早就在各大城市实施了，zigbee 控制的大型园区照明早就在各地开展了，最近某家专门做zigbee 路灯的公司还新三板上市了。为什么我之前没有叫智能照明，不就是跟手机没联系么?为什么跟手机没联系，因为手机没有zigbee 模块啊，那我搞一个zigbee 转wifi 的模块不就好了，不就是智能照明了么?

　　于是wifi 转zigbee 的模式就诞生了。代表作是飞利浦hue。

　　zigbee 的优点：联网数多，功耗低。作为一个为工控而生的协议，其在稳定性上非常高。其协议族上还有专门为灯控设计的 ZLL 协议。理论上能接入65535 只灯具，而且稳定性非常好，功耗也比较低，可以说是比较适合在灯上的使用的。但最大的问题是它与手机没有关系，手机上没有 zigbee 模块。普通用户想用 zigbee 的灯只能通过有线或者wifi 网关来与手机进行连接。一般家庭来讲也就不超过 10 只灯，需求就是用手机控制一下。要其额外添置一个桥接器来连接到手机对用户来说实在是没有必要。所以 zigbee 虽然是真正意义上稳定可靠的灯具智能化工具，却无法为普通消费者所利用，一直处于不温不火的状态。说到底就是手机没有zigbee，所以zigbee 和移动互联网，物联网没什么关系。

　　这个时候，蓝牙跳出来说，手机上自带的又不只有wifi

    蓝牙说，我也可以啊，而且zigbee 的特性不就是低功耗和联网节点多么?我抄下来不就可以了，蓝牙4.0BLE 诞生了。1、 无需配对的连接，2 、低功耗，3、mesh 组网。基本上就是照抄zigbee 的特性来的。zigbee 一口老血喷出来，虽然叫蓝牙4.0BLE 实际上跟之前的蓝牙没什么关系。为了作区分，我们把之前的蓝牙叫经典蓝牙classic bt。

　　而且灯具的需求也逐渐明显。以前人们只知道要做，但是不知道为什么要做。为什么要远程控制灯，甚至为什么要控制等。人们探索了N种智能照明的使用场景后发现。手机控灯具行业竟然有一个存量市场可以去颠覆，也就是遥控吸顶灯市场。原来高级的吸顶灯，水晶灯都送一个遥控器，但是遥控器经常弄丢，而且没电换电池也是一个麻烦事情。用手机遥控变完美解决了这个问题。想控制，想换个颜色，随时拿出去控制，而且由于手机自带蓝牙，也不用进行麻烦的配对了。

　　更加要命的是，蓝牙遥控的成本竟然更低。目前流行的2.4G 遥控的方案包括灯具上的2.4G 接收器和实体遥控器。总成本在 11 元左右，而 2015 蓝牙的成本已经到了 11 元左右。更加厉害的是，蓝牙作为消费电子的重要组件，超大的出货量会让成本下降地更快。2016 年就会有厂家做出6 元的模组。遥控器能实现的手机都能实现，而且体验更好，价格更便宜。到时候遥控灯市场很可能会被蓝牙血洗。而一些知名厂商的动作则证明了这一点，比如小米的新品床头灯就是蓝牙的，又比如说 GE 的新款产品 C BY GE 也是蓝牙的。

　　夸了这么多蓝牙，zigbee 和 wifi 是不是就完全淘汰了呢?我觉得未必，还是得看使用场景。蓝牙还是在家居的单灯市场占有优势，灯多了只有由于蓝牙 MESH 没有统一的标准，各家都是自己写协议，所以稳定性上还是存疑的。所以其目前还只能作为一个遥控器的替代产品而使用。

　　在一些多灯，且对稳定性要求较高的使用场景上，不考虑价格因素和部署麻烦程度，zigbee 的优势还是比较明显的。比如说路灯，比如说中控这些场景。zigbee 还是保持着其一贯的工业级稳定优势的，也有智能家居厂家安装上一个zigbee 桥接器，连接到手机上作为家居智能照明设备。

　　而wifi 的优势在于和其他智能家居产品的联动上。如果你看到一套智能家居的产品，有灯，有窗帘，有门磁，那方案除了zigbee 的就是wifi 的。由于每只灯都可以单独组网，如果灯的数量不多，且想做一个quickdemo 体验一下灯具的智能化功能的话，WiFi 还是不错的选择。但是 wifi 也是一个强劲的选手，因为有的 wifi 厂家已经在研究等成本，低功耗，不面向连接的 wifi 模块，这样用到灯具上也是一个非常好的技术。

　　智能照明就是这么个事情。

　　选择什么技术入手，主要就看你是什么灯，什么使用场景。而软件做的事情呢，就是不管你底层用zigbee，蓝牙，还是 wifi，软件层面都可以做到一个统一的完整的解决方案。硬件潮起潮落，成本不断降低，技术不断更迭，软件，总是不变的。因为硬件的更迭是为了传输更加稳定，价格更加低廉。而真正核心的软件大脑的逻辑判断，才会让灯具更加地智能，更加智慧。目前 APP 控制肯定是一个过度的方案，他之所以目前被人认可，是因为目前为止，它是唯一除了墙面开关和遥控器之外唯一一个能够 100%和理解人的指令并且和人做正常交流的。现在的语音控制方案，不管是苹果siri 还是国内科大讯飞的语音控制，都不能 100%理解人的指令，动作判断方面最先进的微软 kinnet 等也没有完美解决人类意图的理解。但相信未来这一些都会做到非常精准，那时候就是 APP 退场，语音和行为动作的时代到来了。但不管是哪个时代，软件作为大脑在里面的作用永远是最重要的，所以我们还是坚持相信软件会改变一切。之前是电影票，出行，娱乐，现在是照明。未来将来，做好准备吧。