開放標準推動智慧照明和企業物聯網進展

由於照明和建築物控制自動化的翻新存在許多選擇，現在是時候理解開放標準的價值了。對於許多機構來說，開放標準的推動是從無線照明控制開始的。對於無線控制領域的新進者，初始投資報酬率(ROI)計算顯示照明是最容易展現成果的。只要選擇基於開放標準的照明控制系統，機構可以自行方便地升級到其它相關的控制，例如自動?溫器、插入負載器、CO²感測器等。

開放標準的靈活性讓用戶得以連結現有的照明控制架構，而不必購買單獨的系統來管理每個新增的裝置或系統。因此，無線照明控制是引領建築物控制進入‘企業物聯網’(E-IoT)的催化劑。

在基於開放標準的無線控制下多種應用的可互通性形成了E-IoT的基礎

回顧歷史　展望未來

在早期的連網時代(乙太網路協定出現之前)，專有協定影響了普及率，並妨礙了發展過程中的網路創新。直到乙太網路問世，其它互連技術才如雨後春筍般發展起來。就拿具有Wi-Fi功能的筆記型電腦來說，由於有很多的筆記型電腦和路由器供應商，連接能力不成問題，因為用戶知道所有的筆記型電腦都可以和各種路由器通訊。就像開放標準驅動電腦等其它產業快速發展一樣，相同的方法有望驅動智慧照明和建築物自動化產業。創新者使用標準推進技術進展，正是因為知道他們的產品每次都能同樣地工作。

到了2020年，智慧照明市場的成長將達到560億美元，年複合成長率(CAGR)約16%，而全球整體連網照明控制市場更將超過50億美元。在目前由專有系統主導的產業中，據信基於開放標準的無線技術將成為這種驚人成長速度的催化劑。

對於設計者以及終端用戶而言，瞭解‘開放標準’的定義非常重要。當一個標準是用開放、協作和透明的方式開發，可以免費取得，而且可建置於任何商業模式中，那麼這樣的標準就可以說是開放的。因為全球性覆蓋是廣泛建置的關鍵，因此開放標準應該以透明的方式開發，並開放給全球所有的利益相關團體。

隨著時間的推移，開放標準能夠得到一個由多方利益共享者共同組成的獨立且受信任的組織支援與維護至關重要。此外，開放標準必須不受約束地接受完全公開的評估和使用，對所有的利益相關團體都一視同仁。開放標準是獨立於平台的，也保持中立於供應商的立場。目前無線控制方面的標準包括Wi-Fi、藍牙、EnOcean和ZigBee。還有其它一些標準，不過讓我們先來看看ZigBee標準吧！因為它是目前市場上無線控制技術方面使用最為廣泛的開放標準。

ZigBee技術

ZigBee是唯一開放的全球無線標準，透過讓簡單且智慧的物件共同作業，構成了物聯網(IoT)的基礎。它是一種開放的標準，支援低資料速率、低功耗，而且安全可靠。除了功耗和頻寬要求各不相同，ZigBee和其它技術之間的關鍵差異就在於應用層功能標準化的不同。因此，ZigBee可以為照明和其它建築物控制設備提供嵌入式無線通訊。此外，該標準得到了ZigBee聯盟(ZigBee Alliance)的支持。ZigBee聯盟是一家非營利的協會，目前有超過400位成員在共同推進ZigBee無線技術的發展。ZigBee聯盟致力於推動ZigBee在全球的普及，作為領先的無線連網、感測和控制標準，從而廣泛用於商業、工業、能源、家庭和消費電子市場。

對設計師來說：

•ZigBee是一種基於國際標準的開放和免費標準

•根據IEEE 802.15.4，ZigBee可在2.4GHz頻段的全球範圍內作業

•將ZigBee PRO和建築物自動化與連網(BACnet)協定(針對建築物自動化通訊的標準)整合在一起

•無線覆蓋範圍在室內可達70公尺，室外可達400公尺，而且可以完全控制發射的輸出功率

•透過使用AES 128加密、金鑰和設備認證，可以確保建築物自動化網路的安全

對最終用戶來說：

•可以安裝在有線網路或過時的系統之上，或甚至直接取代

•使用網狀網路技術，提供冗餘的通訊路徑

•單一網路支援數千台裝置

•可在各種建築物自動化設備和建築物管理系統之間提供互通性，任何製造商產品均可相容

•能以受控制的方式導入新的服務，並可根據要求提高進行擴展

專有與開放

除了特殊協定外，基於開放標準技術的主要優勢在於為終端用戶提供了靈活性。用戶不再受限於某家供應商；只要支援建築物內使用的協定，使用者就有大量的設備或供應商可以選擇。當大量創新人員使用開放標準構建其技術時，這些標準就能發揮最大的作用。具有供應商互通性的開放系統為終端使用者提供了更低的初始成本，並為試圖在大規模市場實現差異化的部分供應商帶來更多的創新機會。如果只有一家照明供應商控制了規範以及自家標準的部署，創新將會受到抑制。

專有系統的固有問題是其封閉特性，如果用戶想要實現其優勢，就必須侷限在供應商的生態系統中。一旦最初投資於專有系統後，使用者可能感覺仿佛被綁架了。如果不作出額外的巨大投資，用戶將無法輕易地轉移到其它技術或標準。舉例來說：

•用戶無法輕易地換用其它創新者提供的新元件或更先進的技術，這將減少供應商增強其技術的競爭性壓力。

•當供應商淘汰某個元件時，使用者將被迫更新到可能不合適的元件。

•如果用戶想要擴建，也必須與供應商合作，否則就會失去同時控制所有照明和其它建築物設備的優勢。

與專有系統一樣，開放標準驅動的系統也必須測試和驗證解決方案的整合能力，但使用者還可以受益於：

•使用多個供應商的一流元件構建照明和建築物控制基礎設施的靈活性。

•為其自有設計自由地選擇升級路徑

•競爭充份的市場帶來諸多好處，包括更快的創新和更低的成本，因為供應商只有不斷努力才能維持其競爭優勢。

美國加州沙加緬度的Essendant(原名United Stationers)在其辦公室中使用基於開放標準的無線連網控制

互通性和企業物聯網

採用基於開放標準的技術啟動照明控制投資的組織能夠更靈活地選擇可購買的產品。他們還能依據技術進展更新升級其基礎設施，無論是哪一家供應商所銷售的產品均可相容。基於開放標準的無線控制支援智慧建築發展藍圖，並為企業物聯網奠定了基礎。開放無線標準將在未來的照明和建築物能量管理中扮演極其重要的角色，因為超過一半的連網照明控制投資將來自不久即將出現的翻新計劃。

今天，許多原本感覺照明控制遙不可及的組織正在市場中尋求升級途徑。除了照明以外，像自動?溫器、插入負載器和風扇等其它高能耗設備正變得越來越重要，由於能源法規和強制命令的修改而要求進行能量控制。開放標準的討論尤其重要，因為設施管理者有機會為其公司和整體產業重新調整照明和建築物控制的未來。當組織機構搭建了一個開放的照明控制網路時，增加使用相同標準的其它系統基本上不用額外投資。軟體、低成本感測器和可互通作業的無線網路正進一步整合，共同驅動企業物聯網在商業建築物中的普及，並且向企業物聯網發展的道路跨出一大步。

(參考原文：Open Standards Drive Smart Lighting And The Enterprise IoT，by Mandeep Khera)