照明ランプの発明は、夜間の人類の生活を明るく照らしてきましたが、従来の照明ランプがモノのインターネット（IoT）の新時代を迎えることで、革命的な変化も起こるでしょう。この記事では、スマート照明があなたの生活や私の人生をどのように変えるのかを説明し、Silicon Labsのスマート照明ソリューションとリファレンス デザインを紹介します。
モノのインターネット向けスマート照明の継続的な特性
照明器具は、初期の燃料照明（ガス、ろうそく、石油など）から、後の電球、管（タングステン線、ハロゲン、蛍光灯など）、そして現代のLED照明に至るまで、光源に根本的な変化をもたらし、光源の品質と発光効率も向上させてきました。しかし、従来の照明ランプは通常、オンとオフの2種類の純粋な制御機能のみで設計されており、現代のデジタル生活ではあまりにも平凡で単調に見えます。
想像してみてください。家に帰ると、関連するランプが自動的に点灯し、生活の需要に基づいて点灯したり、設定シーンと時間に応じて多数のランプの明るさと色を一括で調整したりして、生活がより便利でカラフルになります。さらに、長時間外出する場合、ランプは設定モードに従うこともできますし、ランプを遠隔操作して自宅のランプを自動的にオン/オフにすることもできます。これにより、自宅に誰かが住んでいるかのような錯覚が生じ、犯罪者や泥棒が侵入するのを阻止できます。こうした生活の利便性はすべて、モノのインターネットのスマート照明によって生み出されます。
現在、モノのインターネット（IoT）の主流の無線接続方式には、Zigbee、Thread、Bluetooth、WiFiなどの技術が含まれます。その中でも、ZigbeeとThreadの技術は、特に低消費電力と安定性に優れているため、多くのモノのインターネット（IoT）デバイスに採用されています。また、ZigbeeとThreadの技術は、スマート照明にも採用され、ランプ間の接続と制御を実現しています。
シリコンラボは長年にわたりモノのインターネット技術に取り組んでおり、EFR32 ™ 同社が最近発売したMighty Geckoメッシュ ネットワーク ワイヤレスSoCは、エネルギー効率の高いワイヤレス接続IoTデバイスを設計するための理想的な選択肢です。ワイヤレスGeckoポートフォリオのEFR32MGは、ZigbeeおよびThreadワイヤレス接続をサポートできます。また、このようなデバイスは、Bluetoothの低消費電力と2.4GHzおよびサブGHzの独自プロトコルもサポートします。このSoCソリューションは、業界をリードするエネルギー効率、超高速ウェイクアップ時間、拡張可能なパワーアンプ、妥協のないMCUパフォーマンス機能を提供します。これらのデバイスは、バッテリー駆動のアプリケーションや、高性能と低消費電力特性を必要とするその他のシステムに適しています。
Mighty GeckoシリーズのSoCの機能には、優れた受信感度を備えたThreadおよびZigbeeワイヤレス プロトコルのサポート、独自の2.4 GHzおよびSub-GHzプロトコルのサポート、独自のプロトコル、ワイヤレスM-BUS、低消費電力による広域ネットワーク アプリケーションに非常に適していること、Bluetooth® 低消費電力テクノロジのサポート、Bluetooth 5仕様との互換性、ECC、SHA-1、SHA-2のAES-256/128ハードウェア暗号化アクセラレータ、ADC、電流DAC、電圧DAC、オペアンプ、低消費電力センサー インターフェイス、アナログ コンパレータ、低消費電力UART、USART、I²C、タイマー、カウンターなど、豊富なアナログおよびデジタル周辺機器の組み込み、省エネおよび低電力モードなどがあります。ディープ スリープ モード中に必要な電流は1.4 µAのみで、EM3からウェイクアップ モードまでに必要な電流は3 µSのみとなります。1.8～3.8Vの広い電源電圧範囲をサポートし、強力な機能を備えたMCUとメモリオプションを備えて設計されています。ARM® Cortex®-M4と浮動小数点ユニットを採用し、最大40MHzのクロック周波数、最大1024 kBのプログラム可能なフラッシュ メモリ、256kB RAMを備え、BGA125、QFN68、QFN48、QFN32などの複数のパッケージ オプションが用意されています。
顧客がスマート照明製品を迅速に開発できるように支援するため、Silicon Labsは多数のコネクテッド照明リファレンス デザインとデモ ボードを発表しました。これらのコネクテッド照明リファレンス デザインは非常に安定しており、豊富な機能で拡張でき、白色、色温度、RGBカラーの照明設定や調光機能をサポートできます。これらのランプは、調整可能な静電容量式タッチ ライト スイッチ リファレンス デザインなど、Zigbeeゲートウェイ (USB仮想ゲートウェイやWi-Fi/イーサネット ゲートウェイなど) を介して他のコネクテッド ホーム リファレンス デザインに簡単に接続できます。
Silicon Labsのコンパクトで経済的な照明リファレンス デザインは、Zigbee 3.0規格に基づいており、Zigbee 3.0ホーム オートメーション システムと連携して使用できます。このリファレンス デザイン スイートは、Silicon LabsのEM3585 (RD-0035-0601)、EFR32MG1P732F256GM32 (RD-0085-0401)、またはEFR32MG12P432F1024GM32 (RD-0098-0401) ワイヤレス マイクロコントローラ (MCU) を採用しています。
これらのリファレンス デザインでは、Zigbee Z3ColorControlLightサンプル アプリケーションを採用して事前にプログラムされているため、すぐに使用できます。Silicon Labs Zigbeeの照明リファレンス デザイン モジュールとデモ ボードは、EFR32MGまたはEM3585 Zigbeeチップセットを使用したZigbee照明アプリケーションを示すように設計されています。これらのモジュールは、有線照明アプリケーションに直接統合することもできます。
Silicon Labsの照明リファレンス デザイン デモ ボードは、Zigbeeネットワークの一部としてデモできます。すべてのZigbeeネットワークには、コーディネーターの役割を果たし、ネットワーク上の新しいデバイスのデバッグを可能にするゲートウェイなどのデバイスが必要です。また、照明リファレンス デザインとの相互運用性を評価できるように、既存のZigbeeデバイスに接続することもできます。
ハードウェアに加えて、Silicon Labsソフトウェアでは、ZigbeeまたはThreadワイヤレスSoC設計ツール、ドキュメント、ソフトウェア、サポート リソースにワンクリックでアクセスできます。また、事前にコンパイルされたデモンストレーション、アプリケーションの説明、例を通じて、すぐに起動して操作することができ、エネルギープロファイリングやネットワーク分析などの高度なツールを提供して、ワイヤレスシステムを最適化し、より迅速な製品開発を実現します。
モノのインターネットの普及に伴い、スマート照明は徐々に各家庭に浸透していくため、市場の潜在力は非常に大きく、市場機会をつかむためにメーカーが積極的に投入する価値があります。一方、Silicon LabsのEFR32 ™ Mighty Geckoメッシュ ネットワーク ワイヤレスSoC、コネクテッド照明リファレンス デザイン、およびデモ ボードは、お客様を支援します。
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