【導讀】如果有人拋出問題：什麼是人工智能？不同的人會有不同的答案，他們往往會根據自己身邊的相關應用去做描述。比如說智能照明，就是通過物聯網技術、有線/無線通訊技術、電力載波通訊技術、智能化信息處理技術和分布式控製技術等
，實現對照明係統的智能化控製。

隨(sui)著(zhe)人(ren)工(gong)智(zhi)能(neng)技(ji)術(shu)在(zai)終(zhong)端(duan)市(shi)場(chang)的(de)有(you)序(xu)落(luo)地(di)，近(jin)幾(ji)年(nian)智(zhi)能(neng)家(jia)居(ju)概(gai)念(nian)火(huo)熱(re)
，而(er)作(zuo)為(wei)智(zhi)能(neng)家(jia)居(ju)重(zhong)要(yao)組(zu)成(cheng)部(bu)分(fen)的(de)智(zhi)能(neng)照(zhao)明(ming)係(xi)統(tong)也(ye)在(zai)高(gao)速(su)發(fa)展(zhan)。根(gen)據(ju)前(qian)瞻(zhan)產(chan)業(ye)研(yan)究(jiu)院(yuan)預(yu)計(ji)，2022年中國智能照明行業市場規模將達431億元
，相較於2021年
，同比增速高達23%。對於社會發展而言，無論是公共場所還是私域的智能照明係統
，都將作為節能減排大事業的一部分通過按需開關、場景控製
、強弱調節等智能化方式，智能照明不僅提升了用戶體驗，還能通過延長燈具壽命、減少能源消耗等方式助力實現更加綠色的社會生活。

智zhi能neng照zhao明ming市shi場chang的de爆bao發fa讓rang更geng多duo人ren工gong智zhi能neng技ji術shu進jin入ru到dao這zhe一yi市shi場chang。當dang前qian的de市shi場chang潮chao頭tou當dang屬shu基ji於yu智zhi能neng語yu音yin實shi現xian智zhi能neng照zhao明ming係xi統tong，消xiao費fei者zhe隻zhi需xu要yao呼hu喚huan係xi統tong的de名ming字zi並bing下xia達da指zhi令ling，想xiang開kai哪na裏li的de燈deng
，哪na裏li的de燈deng便bian會hui應ying聲sheng點dian亮liang

，非fei常chang簡jian單dan、方便。

然(ran)而(er)
，智(zhi)能(neng)語(yu)音(yin)係(xi)統(tong)對(dui)於(yu)消(xiao)費(fei)者(zhe)語(yu)音(yin)的(de)收(shou)集(ji)是(shi)實(shi)時(shi)的(de)，因(yin)此(ci)會(hui)包(bao)含(han)不(bu)少(shao)敏(min)感(gan)信(xin)息(xi)，這(zhe)就(jiu)吸(xi)引(yin)了(le)不(bu)法(fa)分(fen)子(zi)的(de)關(guan)注(zhu)。這(zhe)篇(pian)文(wen)章(zhang)我(wo)們(men)就(jiu)著(zhe)重(zhong)聊(liao)一(yi)下(xia)智(zhi)能(neng)語(yu)音(yin)照(zhao)明(ming)係(xi)統(tong)現(xian)有(you)的(de)問(wen)題(ti)，以(yi)及(ji)貿(mao)澤(ze)電(dian)子(zi)上(shang)在(zai)售(shou)的(de)電(dian)子(zi)元(yuan)器(qi)件(jian)如(ru)何(he)從(cong)硬(ying)件(jian)角(jiao)度(du)應(ying)對(dui)這(zhe)些(xie)問(wen)題(ti)帶(dai)來(lai)的(de)挑(tiao)戰(zhan)。

危機四伏的智能語音照明

智zhi能neng化hua時shi代dai，燈deng具ju已yi經jing不bu能neng再zai簡jian單dan定ding義yi為wei照zhao明ming工gong具ju，它ta為wei家jia庭ting和he辦ban公gong等deng場chang景jing營ying造zao了le不bu同tong的de氛fen圍wei，為wei工gong作zuo和he生sheng活huo帶dai來lai舒shu適shi和he便bian捷jie，從cong自zi動dong控kong製zhi、zhinengbianguangdaofenbushilianwangjiagou
，yuelaiyuezhinengdezhinengzhaomingyijingchengweizhinengjiajubukehuoquedeyibufen，shiyigexinqieyoudefazhanfangxiang。erwomenbixuyaoshuodeshi，jiyuzhinengyuyinxitongdazaodezhinengzhaomingxitongwuyishijiandan、方便的一大代表。

從實現方式來看
，智能語音照明有方案內置、中控集成和組網等多種實現方式，根據實現方式的不同
，智能語音模塊將被放置在燈具、控製麵板、聯網模塊等不同位置，以此來收集消費者的語音控製指令
，來實現對燈具開關、亮度和顏色等方麵的控製和調節。

圖1：智能語音照明典型實現方式

（圖源：啟英泰倫）

一(yi)般(ban)而(er)言(yan)
，離(li)線(xian)控(kong)製(zhi)的(de)智(zhi)能(neng)語(yu)音(yin)照(zhao)明(ming)多(duo)采(cai)用(yong)方(fang)案(an)內(nei)置(zhi)和(he)中(zhong)控(kong)集(ji)成(cheng)的(de)方(fang)式(shi)

，將(jiang)智(zhi)能(neng)語(yu)音(yin)模(mo)塊(kuai)直(zhi)接(jie)集(ji)成(cheng)在(zai)燈(deng)具(ju)和(he)控(kong)製(zhi)麵(mian)板(ban)中(zhong)，算(suan)法(fa)跑(pao)在(zai)本(ben)地(di)係(xi)統(tong)
，不(bu)需(xu)要(yao)連(lian)接(jie)網(wang)絡(luo)，用(yong)戶(hu)就(jiu)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)語(yu)音(yin)指(zhi)令(ling)控(kong)製(zhi)燈(deng)具(ju)；zaixiankongzhidezhinengyuyinzhaomingzeduoyuzhinengshoujihezhinengyinxiangdengzhinenghuashebeijinxingliandong，tongguowangluojiangzhinengshebeishangjieshoudeyuyinzhilingchuandadaozhinengzhaomingxitongdeshuzizhinengwangguan，ranhouxitongwanchengxiangguancaozuo。

然而，引入智能語音這個便捷的方式，也為智能照明係統帶來了全新的安全風險
，包括算法安全風險、數shu據ju安an全quan風feng險xian和he網wang絡luo安an全quan風feng險xian等deng，而er這zhe些xie風feng險xian都dou指zhi向xiang了le一yi個ge目mu標biao，那na就jiu是shi獲huo取qu用yong戶hu隱yin私si數shu據ju。比bi如ru在zai網wang絡luo安an全quan風feng險xian層ceng麵mian，不bu法fa商shang家jia和he黑hei客ke可ke以yi通tong過guo智zhi能neng網wang關guan為wei切qie入ru口kou，在zai線xian監jian聽ting智zhi能neng設she備bei接jie收shou到dao的de消xiao費fei者zhe語yu音yin，這zhe就jiu相xiang當dang於yu在zai消xiao費fei者zhe家jia中zhong安an裝zhuang了le一yi個ge監jian聽ting係xi統tong。同tong理li，主zhu控kong製zhi板ban也ye可ke成cheng為wei攻gong擊ji目mu標biao，進jin而er對dui離li線xian語yu音yin做zuo監jian聽ting。

此外，對於離線控製的智能語音照明
，還有一個挑戰是對於算法的支持。如果算法智能化能力不足，便會出現背景噪音

、人聲幹擾等問題，讓照明係統出現誤操作。這些問題會讓使用體驗大打折扣。

如上所述
，貿澤電子上有豐富的硬件方案能夠幫助大家解決上述難題，助力廣大設計者完成安全、智能的語音照明係統設計。

安全和硬件加速都很出色的MCU

無(wu)論(lun)是(shi)離(li)線(xian)還(hai)是(shi)在(zai)線(xian)的(de)智(zhi)能(neng)語(yu)音(yin)照(zhao)明(ming)係(xi)統(tong)，控(kong)製(zhi)模(mo)塊(kuai)的(de)性(xing)能(neng)決(jue)定(ding)了(le)照(zhao)明(ming)係(xi)統(tong)的(de)智(zhi)能(neng)化(hua)水(shui)平(ping)。這(zhe)些(xie)控(kong)製(zhi)模(mo)塊(kuai)或(huo)置(zhi)於(yu)主(zhu)控(kong)模(mo)板(ban)之(zhi)中(zhong)，或(huo)者(zhe)直(zhi)接(jie)集(ji)成(cheng)在(zai)燈(deng)具(ju)的(de)內(nei)部(bu)。下(xia)麵(mian)我(wo)們(men)要(yao)介(jie)紹(shao)的(de)這(zhe)款(kuan)元(yuan)器(qi)件(jian)，在(zai)算(suan)法(fa)支(zhi)持(chi)、設備互聯和安全信息保護等方麵都非常出色，是打造高水平

、安全智能語音照明係統的理想選擇。它就是貿澤電子在售的來自製造商ST的STM32G4混合信號微控製器（MCU），貿澤電子上的製造商編號為STM32G491CEU6。

圖2：STM32G4混合信號微控製器

（圖源：ST）

基於Arm®Cortex®-M4內核打造的STM32G4係列MCU是STM32F3係列的延續版本
，性能更強且與STM32F3係列MCU高度兼容，確保在設計不同性能等級的衍生應用時提供出色的效率。

STM32G4係列MCU擁有四大突出的產品特性，為智能語音照明係統賦能。這四大突出特性分別是強勁的性能、豐富的內置數模外設、功能安全與信息安全以及完整的平台。

●    關於強勁的性能

STM32G4係列是帶有DSP和FPU指令的MCU，並集成了3種不同的硬件加速器：ART Accelerator™

、CCM-SRAM執行加速器以及數學運算加速器。再加上產品本身高達170MHz的高主頻，STM32G4係列MCU可提供出色的計算性能。高效的信號處理以及複雜的算法執行
，對方案算法有著更充分的支持。

●    關於豐富的內置數模外設

STM32G4係列MCU集成比較器
、運算放大器、DAC等多種數模外設，為方案開發帶來了更大的自由度。

●    關於功能安全與信息安全

STM32G4係列MCU為係統方案帶來了全麵的保護。該係列產品采用具有糾錯碼(ECC)的雙BankFlash機製，支持同時在兩個不同的Bank上加載應用程序，為係統在線升級開通安全的“綠色通道”；擁有可配置大小的安全存儲區，用於存放密鑰等敏感信息，並得到篡改檢測電路的保護；支持AES硬件加密
，進一步強化係統安全。更需要格外強調的是，得益於STM32Trust提供的強大的安全架構，可確保安全連接和係統完整性。

●    關於完整的平台

STM32G4係列MCU可共享STM32家族的生態資源，並擁有專門的參考設計和全麵性平台，無論是麵向通用型市場，還是數字開關電源、照明、焊接
、太陽能和無線充電等數字電源轉換應用，該係列產品都是高性價比之選。

圖3：STM32Trust安全架構

（圖源：ST官網）

幫助構建安全連接的射頻開發包

suizhezhinengjiajugainiandequanmianpuji，dangqiandezhinengyuyinzhaomingxitongyijingbushijiandandedandianshishebei，ershiyigeliandongdexitong
，fugaijiatinglidemeiyicunkongjian。yinci
，wuxianlianjiebianchengweizhenggexitongbixuyaoyoudeyibufen，bingchengdanzhexinxichuanshudezhongren。

為幫助大家構建安全可靠的聯網應用
，我們向大家推薦來自製造商Nordic Semiconductor的nRF21540 DB射頻開發包，大家可以通過在貿澤電子網站上搜索製造商編號nRF21540-DB找到這款方案。

圖4：nRF21540 DB射頻開發包

（圖源：Nordic Semiconductor）

nRF21540 DB射頻開發包內置nRF21540開發套件（DK）和帶nRF21540射頻前端模塊（FEM）的nRF21540評估套件（EK）。顯然，nRF21540射頻前端模塊是這款開發包的核心。在貿澤電子上，這款器件的製造商編號為nRF21540-QDAA-R。

圖5：nRF21540射頻前端模塊

（圖源：Nordic Semiconductor）

nRF21540是一款“即插即用”的射頻前端模塊，支持藍牙低功耗、藍牙網狀網絡、Thread和Zigbee（802.15.4）及專有2.4GHz。先看無線性能，nRF21540能夠為係統帶來增強的鏈路穩定性，在發射路徑（Tx）中提供可配置增益功率放大器（PA），在接收路徑（Rx）中提供低噪聲放大器（LNA），非常適用於智能照明這類低功耗短程無線解決方案，此外該器件適用的領域還有其他類型智能家居、工業和工廠自動化
、資產跟蹤、醫療、體育和健身、音頻以及高級CE遠程控製。

nRF21540是製造商Nordic Semiconductor明星產品nRF52832的補充，將後者的高性能帶入到智能語音照明等低功耗物聯網場景中，而通過nRF21540 DB射頻開發包，工程師朋友不僅能夠快速了解nRF21540領先的射頻性能
，同時開發包還包含nRF52840 SoC，在nRF21540開發套件上也有專門的接口連接到nRF52840 SoC。也就是說，有了這個開發包

，工程師朋友就可以基於時下各種熱門的物聯網網絡構建在線的智能語音照明係統，非常便捷。

nRF21540評估套件的存在則能夠幫助大家評估nRF21540的產品性能。

說到網絡連接的安全性，nRF21540 DB射頻開發包裏的nRF52840 SoC除了支持各項網絡協議本身的安全標準外，還同時提供安全性出色的Arm®CryptoCell-310jiasuqiyijiyuzhipeitaoderuanjiananquanbaohu
，weixitongwangluoanquanlianjiebaojiahuhang，rangbufafenziwufatongguowangluochuanshuhuanjiedaoquzhinengyuyinzhaomingxitongdeyonghuyuyinxinxi。

照明穩定控製不容忽視

智能語音照明係統的最終目的是提供智能
、便捷、穩wen定ding的de照zhao明ming，因yin此ci不bu能neng因yin為wei智zhi能neng化hua而er忽hu視shi了le係xi統tong的de根gen本ben作zuo用yong。為wei幫bang助zhu廣guang大da工gong程cheng師shi朋peng友you打da造zao穩wen定ding可ke靠kao的de智zhi能neng照zhao明ming係xi統tong，我wo們men為wei大da家jia推tui薦jian貿mao澤ze電dian子zi在zai售shou的de來lai自zi製zhi造zao商shangOmron Electronics的G5RL-U/-K PCB功率繼電器，製造商編號為G5RL-U1-E-DC12。

圖6：G5RL-U/-K PCB功率繼電器

（圖源：Omron Electronics）

G5RL-U/-K PCB功率繼電器可在小型、低背（線圈與接點間的絕緣沿麵距離僅為8mm）的前提下，實現16A、耐高衝擊開關的高性能閉鎖繼電器，其中G5RL-U1-E-DC12為高容量

、單線圈閉鎖型產品。

G5RL-U/-K PCB功率繼電器能夠適應+85°C的環境工作溫度、10kV衝擊耐受電壓和 16A高浪湧開關電流，並且符合電容器負載標準（IEC60669-1）和耐燃性國際安全規格（IEC60335-1）
，為照明控製和智能家居帶來行業領先的穩定性。此外，G5RL-U/-K PCB功率繼電器也可應用於電表、不間斷電源（UPS）、工廠自動化設備、樓宇自動化、住宅設備等。

圖7：G5RL-U/-K PCB功率繼電器開關容量的最大值

（圖源：Omron Electronics）

tongshi，womenyezhuyidao，zaizhinengyuyinzhaomingxitongzhong，suoyingyongdaodechuanganqichulemaikefeng
，haihuiyouliangduchuanganqiheyidongchuanganqideng，fengfudechuanganqipeizhijinyibutishenglezhenggexitongdezhinenghuachengdu。

那麼，接下來我們為大家介紹的便是一款可應用於人體檢測的傳感器，依然是來自製造商Omron Electronics，貿澤電子上的製造商編號為B5W-DB1452-1。

圖8：B5W-DB漫反射型傳感器

（圖源：Omron Electronics）

B5W-DB是超小型遠距離漫反射型傳感器，提供550mm的檢測範圍，四個方向靈活的安裝方式
，使其可以被安裝在任何位置。麵向人體檢測或者人手檢測，B5W-DB提供了更高的設計冗餘度，能夠麵向更廣闊的應用場景。在智能語音照明領域
，B5W-DB是工程師朋友打造“伴隨式”智能照明係統的絕佳選擇
，無需PCB隻通過1m微型光電傳感器連接器線束就可以將人體感應照明開關放置在家裏的任何位置。

此外，B5W-DB也ye是shi無wu接jie觸chu式shi消xiao毒du設she備bei的de理li想xiang方fang案an
，比bi如ru衛wei生sheng設she備bei中zhong的de手shou檢jian測ce，殺sha菌jun設she備bei中zhong的de人ren體ti檢jian測ce
，以yi及ji溫wen度du測ce量liang設she備bei中zhong的de人ren體ti檢jian測ce等deng。不bu受shou環huan境jing光guang影ying響xiang的de優you質zhi特te性xing，讓rang這zhe些xie方fang案an設she計ji更geng加jia穩wen定ding可ke靠kao。

更好地實現智能語音照明

如(ru)上(shang)所(suo)述(shu)，作(zuo)為(wei)目(mu)前(qian)最(zui)便(bian)捷(jie)的(de)控(kong)製(zhi)方(fang)式(shi)，智(zhi)能(neng)語(yu)音(yin)照(zhao)明(ming)是(shi)一(yi)個(ge)新(xin)且(qie)優(you)的(de)發(fa)展(zhan)方(fang)向(xiang)。但(dan)智(zhi)能(neng)化(hua)往(wang)往(wang)和(he)用(yong)戶(hu)信(xin)息(xi)掛(gua)鉤(gou)
，帶(dai)有(you)深(shen)度(du)學(xue)習(xi)的(de)係(xi)統(tong)算(suan)法(fa)就(jiu)更(geng)是(shi)如(ru)此(ci)，如(ru)何(he)保(bao)護(hu)用(yong)戶(hu)敏(min)感(gan)信(xin)息(xi)是(shi)設(she)計(ji)智(zhi)能(neng)語(yu)音(yin)照(zhao)明(ming)係(xi)統(tong)的(de)前(qian)提(ti)。在(zai)貿(mao)澤(ze)電(dian)子(zi)

，無(wu)論(lun)是(shi)微(wei)控(kong)製(zhi)器(qi)
，還(hai)是(shi)無(wu)線(xian)連(lian)接(jie)器(qi)件(jian)
，這(zhe)些(xie)硬(ying)件(jian)方(fang)案(an)不(bu)僅(jin)性(xing)能(neng)出(chu)眾(zhong)
，而(er)且(qie)都(dou)將(jiang)軟(ruan)硬(ying)件(jian)安(an)全(quan)保(bao)護(hu)作(zuo)為(wei)關(guan)鍵(jian)性(xing)能(neng)，為(wei)係(xi)統(tong)保(bao)駕(jia)護(hu)航(hang)。同(tong)時(shi)，更(geng)好(hao)地(di)實(shi)現(xian)智(zhi)能(neng)語(yu)音(yin)照(zhao)明(ming)係(xi)統(tong)也(ye)不(bu)能(neng)忽(hu)視(shi)係(xi)統(tong)本(ben)身(shen)的(de)穩(wen)定(ding)性(xing)以(yi)及(ji)人(ren)性(xing)化(hua)設(she)計(ji)，來(lai)自(zi)Omron Electronics等製造商的方案都是這方麵的理想選擇。總而言之，貿澤電子海量的原廠授權器件
，能夠幫助工程師朋友高效、高性價比地打造出更好的智能語音照明係統。

來源：貿澤電子

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