根据美国能源部（DoE）资料，LED灯具的功耗相比传统白炽灯至少降低75%，使用寿命则延长多达25倍，通过结合使用低功耗蓝牙系统单晶片（SoC），如Nordic的nRF52、nRF53和nRF54系列等产品，智慧照明将会引领照明产业进入现代化的新时代。

智慧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，而且智慧照明装置还可以构成用於其他感测器（例如接近监测器和空气品质感测器）的平台。

蓝牙技术联盟（Bluetooth Special Interest Group；SIG）迅速推广低功耗蓝牙作为智慧照明通讯连接的最隹化选择，强调只有世界上部署最广泛的无线电标准才能提供如此的规模经济效益。另一个优点是低功耗蓝牙几??与市场上每一款智慧手机都具有互通性，使得智慧手机成为调试和控制智慧照明的便捷介面设备。

图一 : 低功耗蓝牙几??与市场上每一款智慧手机都具有互通性，使得智慧手机成为调试和控制智慧照明的便捷介面设备。（source：Nordic Semiconductor）

然而，某些棘手的工程技术难题可能会阻碍智慧照明的采用。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路照明控制（Network Lighting Control；NLC）均提供了解决方案。

在蓝牙应用添加Mesh网路

开始时，低功耗蓝牙作为传统蓝牙的低功耗扩展版本而推出。在早期，它是为消费性应用而设计的，例如无线键盘和滑鼠，或者将健身穿戴装置等周边设备连接到智慧手机。这样的应用需要相对简单的对等或星状网路拓扑。相比之下，像智慧照明这样的应用的特点是密集安装无线节点，最适合使用Mesh网路。

在Mesh网路中，每个节点都可以与其他节点进行通讯，而不是仅限於与中央主节点进行通讯，这就带来了内建冗馀等优点：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资讯。

为了让低功耗蓝牙更适合智慧照明，蓝牙技术联盟推出了蓝牙Mesh。这项技术於2017年问世，提供建置大规模设备网路的功能和选项。如果没有蓝牙Mesh，各个灯具都是通过中央集线器进行控制，从而限制每个灯具的位置，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讯，指令便可以在网路中快速传播，对於灯具的位置没有限制，并且可以非常便利地在网路中添加或移除灯具。

为智慧照明带来更大的互通性

图二 : 随着蓝牙NLC给无线控制系统的装置层面带来互通性，蓝牙智慧照明将会大放异彩。（source：Teague Electric）

蓝牙Mesh帮助解决了一些智慧照明工程难题，但仍然有一些挑战。蓝牙Mesh功能具有可选性质，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的供应商选择一套与另一供应商的产品不相容的选项，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相容时，产生的问题将会损害智慧照明的互通性和影响到消费者是否采用。

要确保完全的互通性，需要在无线照明控制解决方案的无线电层、通讯层和装置层面实现标准化。通过使用低功耗蓝牙协定，可以在无线电层面确保互通性；通过蓝牙Mesh，可以在通讯层面确保互通性；但到目前为止，还没有针对装置层面的解决方案。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，这些设定档定义了蓝牙Mesh规范的哪些选项和功能对於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通性。

第一套Mesh设备设定档统称为NLC设定档。蓝牙技术联盟指出，这些设定档建立在蓝牙Mesh上，以形成蓝牙NLC，这是「世界上第一个用於无线照明控制的全端、多供应商可互通的无线标准」。

通过nRF Connect SDK充分利用蓝牙NLC

Nordic积极支援蓝牙Mesh和现在的蓝牙NLC。因此，在nRF Connect SDK中加入NLC设定档，使得开发人员能够更轻松地开始使用这项技术。

软体发展套件中的NLC设定档用於实现可互通的网路控制照明设置，包括环境光和占用感测器、照明控制器、能源监控、场景选择器和调光器控制。每个设定档指定一组模型和一组性能叁数。nRF Connect SDK提供演示，显示如何将这些设定档作为套件中包含的蓝牙示例来实施。

无线智慧照明的光明未来

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隹的放置，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，也带来大量的节省。最後，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阶控制项。

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给无线控制系统的装置层面带来互通性，蓝牙智慧照明将会大放异彩。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%的复合年成长率增长，智慧照明的未来无限光明。

（作者Lorenzo Amicucci任职於Nordic Semiconductor公司）