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作者：Nordic Semiconductor公司Lorenzo Amicucci
智能照明是智能商业建筑和互联家居的关键组成部分，根据美国能源部（DoE）数据，LED灯具的能耗相比传统白炽灯至少降低75%，使用寿命则延长多达25倍，通过结合使用Nordic的nRF52、nRF53和即将推出的nRF54系列等低功耗蓝牙SoC产品，智能照明将会引领照明行业进入现代化的时代。
智能照明不仅可以最大限度地减少能源使用，例如，当环境变亮时调暗灯具或者当无人在场时关闭灯具，而且，智能照明装置还可以构成用于其他传感器（例如接近监测器和空气质量传感器）的平台。
蓝牙技术联盟（SIG）迅速推广低功耗蓝牙作为智能照明的优良连接选择，强调只有世界上部署最广泛的无线电标准才能提供这样的规模经济效益。另一个优点是低功耗蓝牙几乎与市场上每一款智能手机都具有互操作性，使得智能手机成为调试和控制智能照明的方便接口设备。
然而，某些棘手的工程技术难题可能会阻碍智能照明的采用。好消息是，作为领头羊的蓝牙Mesh和最近蓝牙技术联盟发布的蓝牙网络照明控制（NLC, Network Lighting Control）均提供了解决方案。
将Mesh网络添加到蓝牙应用
开始时，低功耗蓝牙作为经典蓝牙的低功耗扩展版本而推出。在早期，它是为消费类应用而设计的，例如无线键盘和鼠标，或者将健身可穿戴设备等外围设备连接到智能手机。这样的应用需要相对简单的对等或星状网络拓扑。相比之下，像智能照明这样的应用的特点是密集安装无线节点，最好使用Mesh网络。
在Mesh网络中，每个节点都可以与其他节点进行通信，而不是仅限于与中央主节点进行通信，这就带来了内置冗余等优点：如果一个节点出现故障，可以简单地通过替代路径重新路由传送信息。
为了让低功耗蓝牙更适合智能照明，蓝牙技术联盟推出了蓝牙Mesh。该技术于2017年面世，提供了创建大规模设备网络的功能和选项。如果没有蓝牙Mesh，各个灯具都是通过中央集线器进行控制的，从而限制了每个灯具的位置，因为灯具需要保持在集线器的控制范围内。但是使用蓝牙Mesh，只要节点与节点之间足够接近以进行通信，指令便可以在网络中快速传播，对于灯具的位置没有限制，并且可以非常便利地在网络中添加或移除灯具。
为智能照明带来更大的互操作性
蓝牙Mesh帮助解决了一些智能照明工程难题，但仍然有一些挑战。蓝牙Mesh功能具有可选性，这意味着供应商必须为其产品细分选择功能子集。如果在同一产品领域运营的供应商选择了一套与另一供应商的产品不兼容的选项，就会出现挑战。例如，当一个制造商为LED驱动器选择的功能与另一个制造商为灯具开关选择的功能不兼容时，消费者会感到沮丧。这些问题损害了智能照明的互操作性和消费者采用。
要确保完全的互操作性，需要在无线照明控制解决方案的无线电、通信和设备层面实现标准化。通过使用低功耗蓝牙协议，可以在无线电层面确保互操作性；通过蓝牙Mesh，可以在通信层面确保互操作性；但到目前为止，还没有针对设备层面的解决方案。为了应对这一挑战，蓝牙技术联盟开发了称为Bluetooth Mesh Device Profiles的规范，这些配置文件定义了蓝牙Mesh规范的哪些选项和功能对于某种终端产品是强制性的，从而确保来自不同制造商的该类型设备之间保持互操作性。
第一套Mesh设备配置文件统称为NLC配置文件。蓝牙技术联盟指出，这些配置文件建立在蓝牙Mesh上，以形成蓝牙NLC，这是“世界上第一个全栈、多供应商互操作的无线照明控制无线标准”。
通过nRF Connect SDK充分利用蓝牙NLC
Nordic是全球领先的低功耗蓝牙科技企业，积极支持蓝牙Mesh和现在的蓝牙NLC。因此，我们立即在nRF Connect SDK中加入NLC配置文件，从而让开发人员更轻松地开始使用这项技术。
软件开发套件中的NLC配置文件用于实现可互操作的网络控制照明设置，包括环境光和占用传感器、灯光控制器、能源监控、场景选择器和调光器控制。每个配置文件指定一组模型和一组性能参数。nRF Connect SDK提供演示，显示了如何将这些配置文件作为套件中包含的蓝牙示例来实施。
无线智能照明的光明未来
照明控制解决方案从有线到无线的转变，主要由三项优势驱动：更大的设计灵活性、更低的部署成本和未来的可扩展性。
无线系统允许开关、灯具和其他设备安放在最佳的放置，包括有线系统无法放置的地方。无线照明控制无需使用控制线缆，提供了更低的部署成本。减少劳动力和材料费用、最小化安装期间的中断，并减少维护成本，也带来了大量的节省。最后，一旦完成部署，无线系统更容易进行扩展，并可以方便地添加高级控件。
这些优势意味着无线照明将会蓬勃发展。例如，美国能源部预测，到2035年28%的商业照明部署将实现无线连接。随着蓝牙NLC给无线控制系统的设备层面带来互操作性，蓝牙智能照明将会大放异彩。蓝牙技术联盟表示，从现在到2027年，蓝牙NLC设备出货量将以115%的复合年增长率增长。智能照明的未来无限光明。
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