来源：电子工程专辑    

根据市场研究机构数据公司(IDC)的报告，嵌入式系统从具有固定功能与非连接式的系统演变为“智能系统”(Intelligent System)，持续的获得了成长动能，并使智能系统发展更上轨道，以进一步实现“物联网”(Internet of things)。该报告指出，随着硬件、软件与服务供应商生态系统通过具备高性能、可编程的、形式多样化的连接方式，传感器的普遍使用，以及云端应用与数据的成长，为系统注入了更多智能化因素，智能系统市场将在2015年后进一步加速其成长动能。

而物联网(IOT)作为战略性新兴产业的重要组成部分，被誉为“继计算机、互联网和移动通信之后新一轮信息技术革命”。它将负责人与人之间通信的蜂窝网扩展到了物与物、人与物、物与人之间的实时连接。本文从众多商业化物联网应用中选择两例加以深度剖析，为读者生动呈现物联网为整个电子产业带来的无穷想象空间和全新商业机遇。

让每个灯泡拥有自己的IP地址

如果每个灯泡都有自己独一无二的互联网IP地址，那将会怎样？恩智浦半导体(NXP)日前将物联网概念带进照明领域，推出了GreenChip智能照明解决方案。其理念是让每一个紧凑型荧光灯(CFL)、LED灯泡或灯管都具有一个IP地址，并允许任何人不管身在全球哪个角落，都可以利用移动互联设备(如手机、平板电脑、笔记本电脑、PDA等)远程控制家里或办公室里的任何一个灯泡或灯管，实现单独监控、管理和控制等功能。

不过，对于这种设想的大挑战则来自于目前IPv4的地址资源不足，全球每年出货120亿只灯炮，仅是10%的灯泡拥有IP地址，都将是一个巨大的消耗。“所以，针对这种应用的方案必须支持IPv6，我们提出这种设想时，已考虑到这个趋势，这也正是我们NXP的JenNet -IP网络不同于现有的ZigBee网络的根本原因。”NXP大中华区照明产品市场资深经理陈嵘表示。

据称，北美的CFL/LED灯具制造商TCP以及照明应用服务厂商GreenWave公司是率先采用该智能照明技术的企业。陈嵘认为，与目前TRIAC可调光方式的相比，这是一种纯数字方式的调光，可以实现超过90%的能效，而前者仅能实现30%多的能效。至于成本，以LED灯泡为例，每个灯泡可能会增加30%的成本。“但是，这为LED灯泡带来了非常大的卖点”。例如，这种无线调光控制在房屋装修时不用布线，或者可以在装修后增加此功能，非常方便，也节省了成本。

智能照明解决方案的核心

GreenChip智能照明解决方案有两种版本可供选择：针对紧凑型荧光灯的GreenChip iCFL和针对LED灯的GreenChip iSSL。

全套方案由以下几个部分组成：1. GreenChip iCFL和GreenChip iSSL芯片组，是针对智能灯泡的能效比极高的调光驱动器。2. 超低功耗待机电源控制器，空载功耗为10mW；在智能照明应用中，由于灯泡需要随时听候来自用户和/或网络的指令，所以待机功耗显得尤为重要。3. 兼容2.4GHz的IEEE 802.15.4标准的集成式RF收发器和无线微控制器，Tx/Rx电流小于17mA。4. 基于JenNet-IP网络层软件的低功耗IP无线连接功能。

GreenChip智能照明解决方案的核心是NXP自己开发的JenNet-IP超低功耗IEEE 802.15.4无线连接网络层软件，这是一种增强型6LoWPAN网络层，专门针对基于IEEE 802.15.4标准的超低功耗网络而设计，适用于住宅和工业应用。JenNet-IP具有很多引人注目的功能，包括超低功耗、射频距离长、存储器占位空间小且整体成本低，并可随意扩充，支持多500台设备的大型网络。今年5月，NXP曾宣布其有意以开源许可方式提供JenNet-IP，预计首款开源JenNet-IP软件计划于2011年四季度发布。

在IPSO(IP for Smart Objects，智能对象IP)联盟“物联网”大会上，NXP展示了如何使用JenNet-IP实现智能住宅控制，包括如何通过移动应用管理分组灯具和设备，以及如何实时监视住宅的能源使用情况。演示人员使用iPad和Android平板电脑作为安全网络，对住宅内的CFL、LED灯泡、智能插座和显示面板进行远程无线监视和控制。

新型JenNet-IP住宅控制在年初发布的GreenChip智能照明演示基础上进行了增强和优化。这套系统采用了带USB加密狗(内核采用NXP JN5148超低功耗无线微控制器和模块)的Wi-Fi网关，作为6LoWPAN IPv6家庭无线网络和本地IPv4无线网络之间的桥接器，并同时作为DHCP服务器为本地6LoWPAN设备提供IP地址。

陈嵘表示，智能照明作为一种概念产品，已经点燃了全世界产业观察家们想象的火花，从客户和合作伙伴收到的有关JenNet-IP的反馈充分显示了这一产品的光明前景。未来，还会有更多新设备(如智能插座)和新功能被添加到SNAP(简单网络访问协议)中，以涵盖典型楼宇和住宅的所有自动化设备，如暖气和空调等环境控制系统以及安全和警报系统。

JenNet-IP协议的新更新包括：1. 增强型无网关操作，客户无需网络连接，使用遥控器和开关就可以操作家里的设备；2. 更快的传输速率确保信息通过网络及时传送，从而让用户即时获得操作反应，这一点对于照明尤其重要，因为其网络延迟是显而易见的；3. 无线下载能力使得JenNet-IP/6LoWPAN网络中的设备可一边工作一边将固件升级到新版本；4. JN514x系列无线微控制器内置AES-128安全引擎，其安全程序可拒绝未授权设备非法访问网络，确保网络中的控制和状态信息受到保护；5. 支持新设备，如智能插座和SNAP应用层的电容式触摸遥控器

陈嵘认为，以上几点极其重要，因为客户通常一开始只会使用较少的IP灯具和单个遥控，随着他们对此技术的掌握，会增加更多的灯具、设备和遥控器，终升级成含有互联网网关的智能控制系统。让网络脱离网关独自运行可以在网关出错时保证网络继续运行，从而克服了其他无线控制方案的缺陷。