ZhagaBook18如何帮助路灯接入物联网系统.doc
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1、ZhagaBook18如何帮助路灯接入物联网系统【导读】:日前,Zhaga联盟最近的技术白皮书翻译出炉,书中Zhaga Book 18 是主角,Zhaga Book 18的诞生将解决路灯接入物联网系统遇到的问题。Zhaga联盟和ZigBee、蓝牙这些联盟有什么不一样呢?Zhaga Book 18技术是如何帮助路灯接入物联网系统的呢?下面这篇文章将带来详细解读。1. 从一个简单的例子说起在讲ZhagaBook 18之前,我们先讨论一个简单的例子。这个例子的思路简单、有效,和Zhaga的思路一脉相承。假设你是一个电子工程师,需要为一个系统快速实现一个主控板。控制的功能需求是清晰明确的,你做出的板子
2、将交给软件工程师开发软件。这是每个公司每天都在发生的事。首先,你想到的是功能需求分析和电路实现。前面说了,这个系统定义清晰明确,你可以很快拿出一个方案来。问题是,软件会有什么需求?选择什么样的处理器更合适?考虑到可能的需求变化,在处理器的选择上你有太多选项:1) 成本优先,尽可能简单。你可以选择单片机(MCU)。下一步,什么型号?2) 性能优先,为将来软件升级提供余量。你可以选择嵌入式处理器(SoC)。下一步,选哪个公司?什么型号?3) 软硬件协同设计,提供最大程度的可编程性。你可以选择FPGA。同样地,Xilinx,Altera, Actel,选哪家?什么型号?这个问题可以表示成图1:图1.
3、电子工程师遇到的问题如何解决?一个简单而有效地思路是:将不确定的部分从确定的部分中抽离出去,使得固定的部分可以快速地实现而灵活的部分可以简便地接入主控板。在这个例子中,我们只要将处理器的外部接口定义清楚(因为系统的功能清楚,所以这个不难做到),即可通过几个标准的排针将CPU部分拆解出来。如图2所示。图2.将CPU模块通过定义好的接口独立出去这种分割,使得即使未来的软件设计天翻地覆,只要系统的硬件功能不变,都可以通过设计新的小CPU板而实现升级换代。2. Zhaga Book 18要解决的问题每一种技术的诞生,都是为了解决存在的问题。ZhagaBook18要解决户外照明灯具(为了简便,后面都称为
4、“路灯”)连入物联网系统遇到的问题。一个路灯接入物联网会遇到什么问题?我们看下图3。图3.路灯接入云端的技术选择如图所示,一个路灯要作为物联网设备接入云端,第一个要解决的问题是选择合适的无线通信技术。对路灯的制造企业来说,路灯本身的设计是轻车熟路信手拈来,从机械、电源、驱动、配光、散热各方面来说都可以进行模块化设计(Zhaga有其它相应的规范)或集成式整体设计。可是无线连接技术的选择就不是那么容易了。我们有太多的选项:1) 近距通信技术,如Zigbee, 蓝牙,Wi-Fi,Sub-G2) 传统的移动通信技术,如GPRS3) 新的低功耗广域网技术,如NB-IoT, Lora等等这些花样繁多的通信
5、技术各有各的技术优势和适用场景,如何选择?今天的选择明天还正确吗?技术方案如果改了前期产品怎么办?这道难题摆在每一个智能路灯制造商的面前。下面回答本节提出的问题:智能路灯接入物联网,会遇到相对成熟、固定的灯具设计与花样繁多、灵活多变的通信技术的适用和匹配问题。借用哲学语言重新叙述一遍:当前阶段智能路灯的主要矛盾是灯具设计的确定性和连接技术的不确定性之间的矛盾。3. Zhaga的解决之道Zhaga的BOOK 18试图解决这个问题。解决的思路与我们举得那个简单的例子是一样的:物联网技术快速发展,各种应用层出不穷。但是,路灯的功能却是相对稳定不变的,光的控制技术亦是相对成熟的。可以将相对固定的部分标
6、准化下来,而将快速变化的部分开放出来。使得智能路灯的设计可以在相当大的程度上做到“以不变应万变”。如图4所示,ZhagaBook 18将IoT连接模块从智能灯具中抽离出来(相当于例子中将CPU模块从主控板中抽离出来),并详细、完整的定义了扩展模块与灯具间的连接方式。同时,将模块与云端的连接完全开放,制造商可以选择任何合适的技术。换句话说,面对智能路灯的主要矛盾,Zhaga的方法是:IoT模块与灯具间的接口由Zhaga来完整定义,保证互操作性。至于连接云端的无线通信技术,作为LED行业的国际联盟,Zhaga的态度可以用三个字概括“随它去”,或者换三个字“走着瞧”。请注意,这并不是消极的态度。相反
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