智能路由、智能插座等大批智能设备的出现,让人们仿佛从中看到了智能家居史无前例的前景,各大厂商也纷纷加入搅局,前有国内知名的小米公司以司马昭之心打造属于自己的智能家居生态圈,后全球顶级科技公司苹果又在2014 WWDC开发者大会上,正如大家所猜测的那样,发布了基于智能家居应用的Home以及开发者工具HomeKit,这下,无疑在已经处于炙手可热的智能家居领域火上浇油了一把,同时也让人们深刻认识到智能家居这个领域的巨大发展前景,毕竟,苹果公司在全球的影响力已经不能从理性的角度来衡量。
网站在很早之前就开始关注智能家居这块领域,也曾推出不少“懵懵懂懂”的智能家居系列设备的评测拆解,如智能路由、智能插座、智能遥控等,这次更是秉着百尺竿头更进一步的原则,又带来了一个有趣的智能设备玩意——由国内一个新的创业团队推出的iMagic智能LED灯。说到这,可能有些网友要坐不住了,不禁有疑问,“现在市面上的灯具大多数还是以荧光灯为主,就算是LED灯也尚未普及到一定程度,更别说智能LED灯了,会有市场吗?”这个问题真不好回答,目前各大厂商也基本属于摸石头过河,走到哪一步,要看市场的反应,这里,我们不妨暂时回避这个问题,先一起来看下iMagic智能LED灯。
iMagic智能LED灯
iMagic智能LED灯包装十分精致小巧,有点类似目前智能手机的包装,正面印有产品渲染图,让人一眼就基本能判断包装盒内的是什么东西,十分醒目。打开包装盒你会惊讶的发现里面仅有一个智能LED灯以及一份使用指南,居然不涉及这个智能LED灯的一些具体参数,是忘了吗?太奇怪了。
从上图我们能看到iMagic智能LED灯被很好的镶嵌在盒内的塑形海绵中,这样贴心的设计可以减少智能LED灯的损坏几率。
iMagic智能LED灯实物
取出iMagic智能LED灯,你会发现其还是与市面上的同类型灯具有所差别,一般灯具的话圆弧球泡体都是一体成型的,而且大多数是玻璃材质,而iMagic智能LED灯可以初略的分为好几段,灯罩是可以直接取下的,材质大部分以塑料为主,而且灯罩与球柱体结合的缝隙不是太严实,在工业上的处理有些粗糙了。iMagic智能LED灯所采用的接口是市面上常用的螺口E27接口,安装也非常方面,直接取代你想换的灯具灯泡即可。
iMagic智能LED灯使用
从iMagic的使用指南能清楚的了解智能LED灯的使用,而且此时也看到了iMagic智能LED灯的工作原理——原来是基于蓝牙BLE4.0 ,这种方案我们在先前的寻物防丢器、estimote等拆解中都有涉及到,看来蓝牙BLE也是今后一个重要的趋势,有兴趣的网友不妨认真去了解一番。OK,言归正传,试试笔者手中的智能LED到底能否给苦闷缺乏新意的智能家居领域带来一些惊喜。
首先将智能LED灯安装到现有的灯具设备上,然后通过ios设备扫描iMagic提供的二维码下载安装iMagic App(为何不用安卓,你懂的!不明白的可以参考在Pally拆解中提到的原因),安装完成后打开iMagic APP,呈现的界面非常简洁,一目了然,除了基本的灯控模式,系统信息菜单,居然还有个音乐模式,这是什么节奏?或许会有点意思,见下图。
iMagic APP界面
OK,要实现这些功能,我们首先先要将移动设备与iMagic的蓝牙绑定,从Magic APP的主界面可以发现目前最多只能同时绑定4个iMagic,绑定后就可以实现对智能LED灯泡控制了,见下图
通过APP调节iMagic灯光颜色——红蓝色彩
通过APP调节iMagic灯光颜色——黄、淡青色彩
笔者只是例举了其中的几种灯光颜色,按照体APP界面所呈现的红绿蓝三原色,理论上可以轻松玩转1600W色,是不是很期待,也很惊喜。而且从灯光色彩表现,在夜晚呈现效果非常出众,这可以约会,玩情调啥啥的必备利器。
当然还有更绝的功能,就是之前看到的音乐模式,APP可以调用ios设备中iTunes中的音乐播放来实现灯光颜色自行的变化,这里就不再演示了,呈现的效果一样,但是可以在不同的场景使用,如家庭聚会,K歌等,不过有些遗憾的是默认智能调用苹果自家iTunes中的音乐,第三方下载的音乐无法实现调用。
另外,iMagic智能LED灯同样有比较不爽的地方,如色彩调节方面,设置完智能LED的灯光效果后,只要重新断电,就会恢复初始化的最亮白光状态,无法实现灯光颜色设置的存储,暂不大批支持安卓移动设备的使用,不过,基于蓝牙4.0低功耗设计方案的智能LED灯最重要的一个缺点还是在组网方面的欠缺,一个主设备最多只支持7个节点,也就是只能同时与7个从设备连接,这就导致了基于蓝牙技术的LED灯不可能应用在大型的场合,而以iMagic智能LED灯来说,说到底,只适用于个人购买娱乐。
看完iMagic智能LED灯的使用,从效果来看还是会让大部分人很期待,尤其在某些重要场合更会有意想不到的效果,下图则是iMagic主要的工作流程,设置非常方便
iMagic智能LED灯拆解
总的来说,iMagic不失为一款有意思的产品,缤纷绚烂的色彩也容易勾起人们一探究竟的欲望,呵呵,那就不废话,直接动手。如之前所说的,灯罩与球体结合处的工业设计略显粗糙,不严实,轻轻用力一拉就能扣下来。
拆开iMagic灯罩
很意外,看到的是不是跟想象的很不一样。四颗螺丝固定着这块“电路板”,看材质应该不属于普通的PCB,更像是铝基PCB板,板载10颗0欧姆电阻明显是作为跳线使用。
柔性电路板上总共有11颗欧司朗RGB-W灯珠,按一定布局优化排列,8个LED驱动信号焊点,分为(R-\R+)、(B-\B+)、(G-\G+)、(W-\W+),这让人很容易猜到这些LED包含了四种不同型号,其中R(红)、G(绿)、B(蓝)灯珠各两颗,W(白)灯珠五颗。
OK,我们拧下四颗螺丝继续深入,偏偏事与愿违,貌似这四颗螺丝有点“摆设”,拧下来没用。这下该怎么办,找了半天没什么切入口,难道要逼笔者使用暴力手段嘛,好吧,还真是。
暴力拆解iMagic
中间那段塑料形成了一个卡扣形式,剪碎了就能将“灯柱”抽离了,可是笔者的第一反应为啥是好好的一个智能LED灯就这么毁了。外围球体柱采用了铝块设计,应该用于散热设计,别说,这8角星芒圈形状还挺讨喜的。
到这里又难办了,还是没有彻底拆解完又卡壳了,这次笔者到没什么犹豫,反正毁了,索性一不做二不休彻底给它来个解体吧。直接将螺旋E27接口给剪开了,见下图
剪开螺旋E27接口
再将连接导线剪断,就能抽出终于见到这“最终方案”的庐山真面目了
iMagic最终方案
此时,笔者心里一万头XXX在奔腾啊,忍不住想高歌一曲刘天王的“今天”,199大洋的智能LED已离笔者远去,剩下的就这宝贵的方案设计了。
iMagic主控制、LED驱动板
可以说,爱板网拆了不少基于蓝牙BLE4.0的方案了,所以也见怪不怪了,iMagic采用了Ti 的CC2540蓝牙BLE4.0无线单芯片通讯解决方案,CC2540 Soc本身集成增强型的8051MCU,256KB可编程存储,8KB RAM,具有-93dBm的信号灵敏度,尤其在待机功耗方面优化的非常理想,仅为0.4uA,这和Ti 的另一款蓝牙4.0低功耗产品CC2541类似,具体差异可以参考这里。下图则是CC2540的系统原理框图,包括所有的外设资源。
Ti 蓝牙BLE4.0 CC2540的系统框图
目前做蓝牙4.0低功耗的芯片的厂商其实不多,尤其是单模的蓝牙BLE4.0,而我们一般能见到的量产方案无外乎Ti、Nordic、CSR等厂商的产品(像高通、MTK一般做蓝牙双模的芯片),具体有依据经过爱板网拆解过的产品可以参考寻物防丢器(基于Ti CC2541)、罗技智能遥控器(基于CSR8811)、estimote(基于Nordic nRF51822)。
在知道iMagic智能LED灯采用了蓝牙4.0低功耗的通讯原理后,相信大家对设计方案都麻木了,提不起太多兴趣,不过对于并不多见的五彩斑斓的LED灯电路应该存在不少好奇心,不禁想要了解一番,不过这里我们先来看另一个问题,见下图
比较让人诧异的是,在主控板板的背面,标注着从电源模块输入进来的是18V电压,这与我们想当然的认为5V有很大不同,可以知道的是,Ti CC2540的工作电压为3.3V左右,在主控板上能看到的为此提供电压的是这颗HT7533-1降压芯片(3.3V输出),它的最高输入电压可达24V,在设计上这样处理是没什么问题,只不过转换效率低了一点,但是在设计初始为什么要偏偏选择18V输出的电源模块设计呢?
这个问题也许还要追溯到LED驱动电路本身上,在前面已知总共有11个欧司朗RGB-W灯珠,要驱动这么多LED点亮而且可以单方面控制,肯定需要优异的LED驱动IC来完成。从主控板上我们不难发现,完成这一工作的是美国PAM公司的PAM2861降压转换芯片,这是一款连续工作模式下的降压转换器,专为单只或多只大功率LED提供驱动电压,它的可输入电压范围可从6V到40V,并且最大提供1.5A的工作电流,内置高精度电流检测器,能通过外置电阻设定输出电流,并且通过Vset可以调整输出电流大小,参考下图PAM2861参考设计
我们再来看iMagic主控制板就好理解了,主控制板上有4颗PAM2861,对应于为4组LED供电,也就是之前说说的,相对应的,同种LED串联由同一个PAM2861供电,其中我们看到负载最大的一组应该是5个白色LED灯那组,从而依次根据来选择18V供电电压较为合理,这也就解释了之前我们为什么会看到选用18V电压输出的电压模块。
再看PAM2861的参考设计,我们也能发现,同一色的LED发光亮度是一样的,不管软件如何控制,这就让笔者突发奇想,既然已经明白了整个主控制模块只需18V供电即可,何不试试看。于是将数字电源调节到18V供给板子供电,发现还真点亮了,而且iMagic APP也可以控制,见下图
最高亮度下的白色LED功耗
我们也能看到一开始白色LED全亮状态时候的功耗为250mA,再调节到其他色彩,最亮状态基本都在250mA左右波动
最高亮度下LED显示紫色时功耗
再通过iMagic APP将亮度调整到最低状态,目前通过APP最低亮度调节只能到最亮状态时候的10%,发现此时功耗下降到20mA
最低亮度下蓝色LED功耗
通过此控制模块的简单测试,发现最亮状态程度功耗也只有4.5W左右,与目前市面上的节能灯差不多,而相比较其他日光灯等就比较省电了,家用非常实惠,下面则是智能LED灯的硬件原理图
iMagic智能LED硬件原理框图
看过了iMagic智能LED灯的使用和拆解后,会不会有种恍然大悟、茅塞顿开的感觉,心想智能LED灯也不过如此,确实,德州仪器蓝牙4.0低功耗单芯片解决方案加上LED驱动电路这个简单的设计方案会让很多人忽视产品本身的价值,但是我们需要知道的是,这世上并不缺少方案,但唯独缺少创意,虽然iMagic智能LED灯设计方案简单、实际体验没有想象中的智能,而且在使用中也存在着手动调校,色彩无法记忆存储、安卓设备APP支持少、蓝牙技术组网节点功能欠缺等问题,但是,这仍旧不影响iMagic智能LED灯作为一款好的创意产品,如果能在售价方面再减去一半,相信市场反应会更为强烈。