Print Friendly, PDF & Email

Интересными и вполне революционными были события, которые просходили на рынке систем управления освещением. Еще в 1998 в Китае всем демонстрировали светодиодную рождественскую ель (LED Christmas tree), а в начале 2000-х по всему миру развернулись интенсивные исследования и разработки систем светодиодного (LED) освещения для обычных домашних и офисных нужд. В США этим занималась компания Cree, в Японии — Nichia, Panasonic, Toshiba и другие. Начиная с 2004 года к этой теме присоединились корейские и китайские Samsung, Kingsun, Hoyol и другие.

Светодиодные (LED) лампы как источник обычного освещения

LED-лампа дневного света Philips (2011 год)В сентябре 2009 года североамериканское подразделение Philips стало первым, кто представил LED-лампы (светодиодные лампы) в форм-факторе, позволяющем использовать их в качестве замены обычных бытовых ламп накаливания или только вошедших в обиход CFL-ламп (компактные люминесцентные лампы). Первые LED-лампы несколько отличались по спектру свечения от привычных ламп накаливания. Это, впрочем, не помешало массовому использованию таких ламп в быту, производственных и общественных помещениях. LED-лампы обеспечивали кардинальное (приблизительно на порядок) снижение энергопотребления, что само по себе меняло структуру энергопотребления современного домохозяйства в целом.

В 2011 году Philips первой удалось создать LED-лампы, спектр свечения которых практически полностью соответствовал дневному солнечному свету. К этому времени LED-лампы использовались повсеместно не только внутри помещений, но и начали постепенно распространяться и в системах наружного освещения. Но это было только начало.

Лампы с регулируемым спектром свечения — Philips HUE и другие

Как оказалось, для LED-ламп, в отличие от ламп накаливания или люминесцентных ламп нет особых преград в регулировании спектра их свечения. То есть, если спектр свечения у лампы накаливания жестко определяется физическими свойствами материала, из которого изготовлена сама нить накаливания, а для CFL-лампы — составом используемого люминесцирующего компонента, то у LED-лампы спектр свечения можно регулировать динамически, подавая разные электрические напряжения на светодиоды, которые установлены внутри лампы. Именно эту возможность заметили инженеры компании Philips, а вслед за ними и множества других производителей по всему миру.

Набор смарт-ламп Philips HUE с управляемым цветом и яркостью излучения (2012 год)В 2012 году на рынке была представлена смарт-система домашнего освещения на основе ламп с регулируемым спектром и яркостью свечения под маркой Philips HUE. В каждую лампу этой системы встроен свой микроконтроллер, который оснащен радиоинтерфейсом ZigBee и управляется по протоколу Zigbee Light Link (ZLL) . Микроконтроллер может регулировать яркость и цвет свечения лампы в широких пределах. Специальный ZigBee-хаб (Zigbee hub или ZLL conrol bridge) обеспечивает взаимодействие со всеми умными лампами, установленными в помещении (в доме). Для управления такими лампами предлагается использовать соответствующее мобильное приложение Philips Hue App или красивые настенные регуляторы, которые также работают по беспроводному интерфейсу Zigbee.

Архитектура смарт-системы управления домашним светом Philips HUE

Помещение с лампами Philips HUE

Выключатель GIRA с Zigbee-интерфейсом для управления смарт-лампами

В мире тут же возникло сообщество фанатов красивых цветных лампочек, которые стали вполне искренне восхвалять это чудо современных технологий направо и налево. Появились многочисленные альтернативные мобильные приложения для управления лампами, для создания с их помощью каких-то динамических световых эффектов, для интеграции световых эффектов с другими системами и приложениями. Аналогичные лампы стали выпускать и другие производители — Cree, Sengled, Eaton. Однако, учитывая, что цена каждой такой чудо-лампочки зачастую переваливала за сотню долларов, а для управления требовался еще и хаб, то возник спрос на упрощение коммуникаций и общее удешевление всей системы. Кроме того, не все производители вообще были готовы (и имели такую возможность) использовать защищенный патентами интерфейс ZigBee в своем оборудовании.

Новинки беспроводных технологий управления светом

В свою очередь, компания Apple сделала ставку на новую, вышедшую в 2010 году спецификацию Bluetooth 4.0, в состав которой был включен новый по сути протокол Bluetooth Low Energy (BLE), предназначенный как раз для использования в домашней электронике и обладающий новыми возможностями по снижению энергопотребления и стоимости соответствующих устройств. Поддержка Bluetooth 4.0 была полностью реализована Apple в ее новой операционной системе iOS 8, вышедшей в 2014 году. Apple HomeKitОдновременно Apple анонсировала свою среду (программную оболочку) для организации умного дома — Apple HomeKit, вокруг которой и началось формирование соответствующей экосистемы, включая уже упомянутую выше умную колонку HomePod с голосовым помощником Siri. В эту экосистему незамедлительно вписались и производители LED-лампочек, такие как ilumi, LEDVANCE и даже General Electric, которые начали выпуск смарт-ламп со встроенным интерфейсом Bluetooth. Теперь адепты iPhone смогли спокойно управлять своими лампочками и другими домашними устройствами прямо со своего смартфона либо голосом через умную колонку HomePod без необходимости использовать какой-либо хаб. Другие компании по всему миру также стали строить свои решения для умного дома на основе Bluetooth, например этим путем идет китайская корпорация Xiaomi со своими продуктами MiHome (впрочем, Xiaomi выпускает и разнообразные смарт-устройства с Zigbee-интерфейсом).

Но и использование Bluetooth тоже не могло устроить всех производителей и потребителей. Оказалось, что Bluetooth-каналы связи плохо защищены от стороннего вмешательства, то есть имеется риск, что смарт-устройствами умного дома сможет управлять любой человек с улицы, если хватит мощности радиосигнала. Так что ряд производителей решили, что правильным для современных беспроводных приборов будет использование более защищенного протокола WiFi. В частности, смарт-лампочки со встроенным WiFi-модулем выпустили LIFX, WiZ, TP-Link, HIVE. Такие лампы также не требуют обязательного наличия хаба и могут управляться через мобильное приложение, которое непосредственно использует WiFi-возможности смартфона для установления канала связи с каждой лампочкой.

Аналогичные LED-лампы с управлением цветом и интенсивностью свечения были выпущены и на основе беспроводного интерфейса Z-Wave (получил распространение в основном в США). Относительно недавно управляемые через радиоинтерфейс лампы появились и в экосистеме Insteon (один из новых перспективных протоколов для организации управления умным домом, представленный в 2005 году). Представляется, что нет никаких препятствий для появления в ближайшее время соответствующих управляемых ламп и светильников в системах с проводными интерфейсами, использующими технологии передачи данных по электропроводке (Insteon, DALI) или даже с отдельными шинами управления (KNX).