1、LED智能控制技術(shù)的發(fā)展與趨勢(shì)加入時(shí)間：2014/8/6 14:48:17來(lái)源丄ED先鋒網(wǎng)1 LED智能控制技術(shù)概論1.1研究?jī)?nèi)容LED智能控制技術(shù)是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接到控制系統(tǒng)，利用智能客戶(hù)端對(duì)燈光進(jìn)行調(diào)控，改變燈光以符合場(chǎng)景舒適性 的場(chǎng)景設(shè)置，調(diào)配出更舒適、安全、節(jié)能、健康及適宜的光環(huán)境。LED是目前光源中最適合進(jìn)行調(diào)節(jié)控制的光源，健康的智能照明是照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新趨勢(shì)。智能控制照明系統(tǒng)利用先進(jìn)電磁調(diào)壓及電子感應(yīng)裝置，以公共照明 G-BUS系統(tǒng)智能為平臺(tái)，對(duì)供電進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控與跟蹤，自動(dòng)平滑地調(diào)節(jié)電路的電壓和電流幅度，改善照明電路中不平衡負(fù)荷所帶來(lái)的額外功耗，提高線路功 率因素，降低燈具和線路的工作

2、溫度，達(dá)到優(yōu)化供電目的。當(dāng)前盛行的照明控制系統(tǒng)均基于現(xiàn)場(chǎng)總線(FCS)技術(shù)，按協(xié)議的開(kāi)放性可分為封閉和開(kāi)放兩類(lèi)。封閉協(xié)議有 Bus和 Dynet;開(kāi)放協(xié)議有 EIB、DALI、X-10 和 HBS。(1) Bus總線協(xié)議，采用一對(duì)雙絞線 (既提供總線設(shè)備工作電源、又傳輸總線設(shè)備信息)，總線設(shè)備之間能直接通信，無(wú)須通過(guò)中央控制器，支持線形、星形或樹(shù)形結(jié)構(gòu)但不支持環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。(2) Dy net總線協(xié)議，采用兩對(duì)雙絞線(一對(duì)雙絞線提供 DC12V 總線設(shè)備工作電源、另一對(duì)雙絞線用于傳輸總 線設(shè)備信息)，基于RS485四線制的傳輸協(xié)議，只支持線形結(jié)構(gòu)。(3) EIB(European Installi

3、ng Bus)總線協(xié)議，在歐洲占主導(dǎo)地位的樓宇和居家自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)。1999年，EIB進(jìn)入中國(guó)。(4) DALI(Digital Addressable Lighti ng In terface)協(xié)議，是數(shù)字式可尋址燈光接口的縮寫(xiě)，它定義了控制裝置與設(shè)備控制器之間的通信方式。DALI協(xié)議以其實(shí)用性強(qiáng)、易于擴(kuò)展、系統(tǒng)開(kāi)發(fā)難度小及開(kāi)發(fā)成本低等特點(diǎn)，在智能控制照明領(lǐng)域中具有一定優(yōu)勢(shì)。(5) X-10采用電力線載波技術(shù)，在北美取得了巨大的商業(yè)成功。應(yīng)用該協(xié)議的產(chǎn)品無(wú)需布線，易用和價(jià) 廉是其 最大亮點(diǎn)。(6) HBS是日系企業(yè)推出的家庭網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。1.2技術(shù)原理與功能元素1.2.1技術(shù)原理通過(guò)環(huán)境光檢測(cè)， 可

4、在其它光源已提供充足照明時(shí)調(diào)暗照明燈，此外，通過(guò)檢測(cè)環(huán)境光的顏色，能夠調(diào)節(jié)RGB照明系統(tǒng)的顏色。通信功能則允許遠(yuǎn)程控制并將照明裝置連接成中央網(wǎng)絡(luò)。電能測(cè)量準(zhǔn)確計(jì)算消耗的功率，為預(yù)測(cè) 性維護(hù)提供系統(tǒng)洞察力。 所有這些特性一一環(huán)境光檢測(cè)、通信、電能測(cè)量一一將進(jìn)一步節(jié)省能源，降低運(yùn)營(yíng)成本。環(huán)境光傳感器(ALS)檢測(cè)到附近的光量，這些功能器件成為 LED照明系統(tǒng)的“眼睛”，也是節(jié)約能耗的關(guān)鍵。當(dāng) 房間已經(jīng)有充足的光亮?xí)r，照明完全沒(méi)必要，系統(tǒng)可將照明燈調(diào)暗或完全關(guān)閉，降低功耗并延長(zhǎng)了照明燈的壽命。ALS的關(guān)鍵特性包括燈的流明、功耗監(jiān)測(cè)以及IR和UV濾光，這些傳感器必須安靜地運(yùn)行在系統(tǒng)中，不能消耗過(guò)大電能

5、而破壞系統(tǒng)節(jié)能的初衷。好的ALS耗流達(dá)到1卩A以下，流明檢測(cè)范圍必須達(dá)到室外環(huán)境的典型流明范圍O.llx-100 OOOIx ，般可滿足大多數(shù)應(yīng)用要求?？紤]到系統(tǒng)可靠性，可能有必要采用略大的范圍。IR和UV濾光可消除實(shí)際系統(tǒng)中不可見(jiàn)光的光譜。1.2.2功能元素(1) 智能LED光檢測(cè)功能 環(huán)境光傳感器必須避開(kāi)照明燈本身的光線照射，避免對(duì)環(huán)境光測(cè)量的影響。 該設(shè)計(jì)中，ALS位于獨(dú)立的電路板上， 處于照明燈主體的陰影下，這種設(shè)計(jì)使ALS能夠在檢測(cè)到環(huán)境光超過(guò)預(yù)設(shè)值時(shí)，系統(tǒng)將關(guān)閉照明燈。RGB傳感器甚至能夠?yàn)檎彰鲬?yīng)用增加更多“功能”。類(lèi)似于圖1帶有RGB和ALS的LED照明系統(tǒng)能夠動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)燈顏色輸出

6、，以滿足特殊的應(yīng)用需求，例如舞臺(tái)情景照明或商業(yè)展示。(2) LED智能通信通過(guò)將照明燈組網(wǎng)，即可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)控制燈的開(kāi)、關(guān)及調(diào)光，這種操作將降低能耗。通信也為斷電、維護(hù)和應(yīng)急 提供快速反饋，該智能通信將節(jié)省總體系統(tǒng)維護(hù)成本。無(wú)線和有線通信能夠在不同環(huán)境下很好地工作，取決于網(wǎng)絡(luò) 規(guī)模和拓?fù)洹o(wú)線比較適合于小型室內(nèi)以及大型室外應(yīng)用，后者需要具有連續(xù)視線、可用的頻帶以及裕量足夠的傳 輸功率。電力線通信(PLC)是利用現(xiàn)有電力線實(shí)現(xiàn)通信，PLC非常適合于大型市 政類(lèi)照明系統(tǒng)、隧道、室內(nèi)停車(chē)場(chǎng)等由于物理位置或建筑墻壁的原因而無(wú)法利用自然光的環(huán)境。所有通信引用中，可靠性是關(guān)鍵所在，如果通信發(fā)生 故障系統(tǒng)就毫無(wú)

7、益處。無(wú)線應(yīng)用中，信號(hào)傳輸方式可能是WiFi、ZigBee或其它，往往屬于但不僅限于工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療(ISM)射頻的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。限制功耗提供了網(wǎng)絡(luò)靈活性，如果端點(diǎn)使用電池時(shí)則至關(guān)重要。圖2所示是一種獨(dú)特的 應(yīng)用，其中照明燈開(kāi)關(guān)上配備有能量收集射頻(RF)收發(fā)器。系統(tǒng)收集用于啟動(dòng)開(kāi)關(guān)的能量，產(chǎn)生可使用的直流電壓，支持照明燈具的無(wú)線電通信(IGHzRF)。只要信號(hào)能夠覆蓋光源，該開(kāi)關(guān)可置于房間內(nèi)的任何地方。無(wú)需連接照明開(kāi)關(guān)， 應(yīng)用設(shè)計(jì)更靈活及照明控制更可靠。PLC照明控制方法利用現(xiàn)有的供電線路不失為高性?xún)r(jià)選擇，由于通過(guò)維護(hù)很好的現(xiàn)有供電線路實(shí)現(xiàn)通信，PLC避免了如共用通信頻率、惡劣天氣時(shí)的性能及網(wǎng)絡(luò)

8、維護(hù)等許多麻煩。其范圍、速度和可靠性是設(shè)計(jì)PLC的關(guān)鍵。電力線的噪聲極大影響系統(tǒng)通信的可靠性，G3-PLC通信是一種基于 OFDM的新型PLC標(biāo)準(zhǔn)，可實(shí)現(xiàn)電力線的可靠通信。該標(biāo)準(zhǔn)支持高達(dá) 300kbps的速度、網(wǎng)狀組網(wǎng)以及高噪聲環(huán)境下的可靠模式， 非常適合LED控制網(wǎng)絡(luò)。 基于OFDM、PLC控制的照明網(wǎng)絡(luò)類(lèi)似于現(xiàn)有的 G3-PLC。NyxHemeraTechnologies公司用于道路照明的 PLC裝置，該系統(tǒng)節(jié)約25%的電能及維護(hù)成本降低了30%。該大型設(shè)施系統(tǒng)支持最多 1022盞照明燈，其通信距離長(zhǎng)達(dá)3km。(3) 智能LED照明電能測(cè)量功能智能LED照明還需具備電量計(jì)算能力，從智能電表

9、到電壓控制器再到電動(dòng)汽車(chē)充電器，每個(gè)智能電網(wǎng)裝置都具有電能測(cè)量功能，實(shí)時(shí)為電力公司和用戶(hù)提供準(zhǔn)確的用電量信息。發(fā)回耗電量的大多數(shù)照明裝置提供關(guān)于建筑及市政照明環(huán)境的詳細(xì)信息，可確保電力公司收費(fèi)與用戶(hù)的實(shí)際耗電一致。通過(guò)調(diào)光或在不使用時(shí)關(guān)閉照明燈，及時(shí)和準(zhǔn)確地響應(yīng)用戶(hù)需求。此外，特定照明燈的耗電波動(dòng)說(shuō)明需要進(jìn)行系統(tǒng)維修、維護(hù)或更換。毫無(wú)疑問(wèn)，許多 照明燈處于難觸及的區(qū)域，優(yōu)化維護(hù)可節(jié)省費(fèi)用。為生成智能電網(wǎng)中的有用數(shù)據(jù)，電能測(cè)量設(shè)計(jì)必須在較寬的電流范圍保持高精度測(cè)量。不僅如此，限制或消除校準(zhǔn)時(shí)間也會(huì)降低總體系統(tǒng)成本。一種靈活的LED照明設(shè)計(jì)，具有電能測(cè)量功能，電能測(cè)量芯片也提供系統(tǒng)調(diào)光和DALI接

10、口。目前許多城市安裝了非智能LED照明燈，這為改善 LED照明設(shè)施性能的集成模塊提供了巨大的商機(jī)。為實(shí)現(xiàn)可升級(jí)，這些系統(tǒng)需要連接到智能照明系統(tǒng)，如果LED的成本和容量一定，簡(jiǎn)單更換相對(duì)較新和效率較高的LED。簡(jiǎn)單接口例如 DALI允許將來(lái)增加ALS、通信和電能測(cè)量功能。1.3技術(shù)特點(diǎn):(1) 智能化：具有信息采集、傳輸、邏輯分析、智能分析推理及反饋控制等智能特征的控制系統(tǒng)。(2) 可接入各種傳感器對(duì)燈光進(jìn)行自動(dòng)控制。(3) 時(shí)間控制：某些場(chǎng)合可以隨上下班或需求時(shí)間進(jìn)行調(diào)整亮度。(4) 系統(tǒng)集成：是集計(jì)算機(jī)技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、微電子技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和系統(tǒng)集成技 術(shù)于一體的現(xiàn)代

11、控制系統(tǒng)。(5) 系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)：利用上述控制手段進(jìn)行綜合控制或與樓宇智能控制系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。(6) 系統(tǒng)可控制任意回路連續(xù)調(diào)光或開(kāi)關(guān)。(7) 使用方便：由于各種控制信息可以以圖形化的形式顯示，所以控制方便，顯示直觀，并可以利用編程的方法 靈活改變照明效果。(8) 場(chǎng)景控制：可預(yù)先設(shè)置多個(gè)不同場(chǎng)景，場(chǎng)景切換時(shí)可多種變換模式淡入或淡出。(9) 移動(dòng)傳感器：對(duì)人體紅外線檢測(cè)達(dá)到對(duì)燈光的控制。如人來(lái)燈亮，人走燈滅(暗)。(10) 光亮照度傳感器：對(duì)某些場(chǎng)合可根據(jù)室外光線的強(qiáng)弱調(diào)整室內(nèi)光線，如學(xué)校教室的恒照度控制。(11) 紅外遙控：可用手持紅外遙控器對(duì)燈光進(jìn)行控制。(12) 可由聲、光、熱、人及動(dòng)物

12、的移動(dòng)檢測(cè)達(dá)到對(duì)燈光的控制。(13) 網(wǎng)絡(luò)化：傳統(tǒng)照明控制大都是獨(dú)立的、本地的或局部的系統(tǒng)，不需要利用專(zhuān)門(mén)的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，而智能照明控制可以是大范圍的控制系統(tǒng)，需要包括硬件技術(shù)和軟件技術(shù)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)支持，以進(jìn)行必要的控制信息交換和通信。2 LED智能控制技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀LED燈可以通LED燈還能充當(dāng)LED照明使世界變得更節(jié)能，同時(shí)LED燈通信和控制方式結(jié)合的智能照明會(huì)更加便捷及可控。過(guò)光線傳輸網(wǎng)絡(luò)信號(hào)、控制信號(hào)和發(fā)出調(diào)制過(guò)的信號(hào)，完成信息和指令的傳輸。除了連接網(wǎng)絡(luò)外,各種家用電器的指揮官。改場(chǎng)景、當(dāng)有緊急情況時(shí)控制整個(gè)系統(tǒng)及發(fā)出故障報(bào)告?？赏ㄟ^(guò)網(wǎng)關(guān)接口及串行接口與大樓的BA系統(tǒng)、消防系統(tǒng)

13、或保安系統(tǒng)等控制系統(tǒng)相連接，LT-net智能照明控制系統(tǒng)通常由調(diào)光模塊、開(kāi)關(guān)功率模塊、場(chǎng)景控制面板、傳感器、編程器、編程插口及PC監(jiān)控等部件組成，將各種具備獨(dú)立控制功能的模塊連接在計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)線上，即可組成一個(gè)獨(dú)立的照明控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)燈光系統(tǒng)的各種智能化管理及控制。在硬件方面，采用 ZigBee無(wú)線技術(shù)，并結(jié)合 GPRS（或3G/4G）技術(shù)，實(shí)現(xiàn)近距離操作、遠(yuǎn)距離 GPRS操控或 遠(yuǎn)近結(jié)合的通信模式，可以身在千里之外，猶若盡在咫尺之間。在軟件方面，高度集成于可擴(kuò)展的功能，基本需求 （燈具開(kāi)關(guān)）、擴(kuò)展需求（電流、電壓、功率因素檢測(cè) ）及創(chuàng)新需求（單燈控制、多燈聯(lián)動(dòng)、調(diào)光調(diào)色 ）靈活組成，既滿足

14、照明需求，同時(shí)又能擴(kuò)展更多的功能帶來(lái)更好的用戶(hù)體驗(yàn)。2.1應(yīng)用類(lèi)別智能控制照明技術(shù)在確保燈能夠正常工作的前提下，對(duì)燈輸出一個(gè)最佳的照明功率，可減少照明眩光，使燈光所發(fā)出的光線更加柔和及照明分布更加均勻，又節(jié)省電能20%-40%。智能控制照明技術(shù)適應(yīng)性強(qiáng)，可 在照明及混合電路中使用，也能在各種惡劣的電網(wǎng)環(huán)境和復(fù)雜的負(fù)載情況下連續(xù)穩(wěn)定地工作，同時(shí)還將有效地延長(zhǎng)燈具壽命和減少維護(hù)成本。2.1.1點(diǎn)（燈）控制型點(diǎn)（燈）控制就是指可以直接對(duì)某盞燈進(jìn)行控制的系統(tǒng)或設(shè)備，早期的照明控制系統(tǒng)和家庭照明控制系統(tǒng)及普通 的室內(nèi)照明基本上都采用點(diǎn) （燈）控制方式，這種控制方式僅使用一些電器開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線及組合就可以完成

15、燈的控制， 是目前使用最為廣泛和最基本的照明控制，也是照明控制系統(tǒng)的基本單元。2.1.2區(qū)域控制型區(qū)域控制照明系統(tǒng)，是指能在某個(gè)區(qū)域范圍內(nèi)完成照明控制的系統(tǒng)，特點(diǎn)是可以對(duì)整個(gè)區(qū)域范圍內(nèi)的所有燈具按不同的功能要求進(jìn)行直接或間接的控制。由于照明控制系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)基本上是按回路容量進(jìn)行的，即按照每回路進(jìn)行分別控制的，所以又叫做路（線）控型照明系統(tǒng)。一般而言，路（線）控型照明系統(tǒng)由控制主機(jī)、控制信號(hào)輸入單元、控制信號(hào)輸出單元和通信控制單元等組成。主要用于道路照明控制、廣場(chǎng)及公共場(chǎng)所照明、大型建筑物、城市標(biāo)志性建筑物、公共活動(dòng)場(chǎng)所和橋梁照明控制等應(yīng)用場(chǎng)合。2.1.3網(wǎng)絡(luò)控制型網(wǎng)絡(luò)控制型照明系統(tǒng)通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)

16、絡(luò)技術(shù)將許多局部或小區(qū)域內(nèi)的照明設(shè)備進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，從而由一個(gè)控制中心進(jìn)行統(tǒng)一管理的照明控制系統(tǒng)。在照明控制中心內(nèi)，由計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)對(duì)控制區(qū)域內(nèi)的照明設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一的控制管理，網(wǎng)絡(luò)控制型照明系統(tǒng)一般由硬件控制系統(tǒng)（服務(wù)器、計(jì)算機(jī)工作站、網(wǎng)絡(luò)控制交換設(shè)備）和照明控制軟件（數(shù)據(jù)庫(kù)、控制應(yīng)用等）兩大部分組成。通過(guò)控制信號(hào)傳輸系統(tǒng)完成照明網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中有關(guān)控制信號(hào)和反饋信 號(hào)的傳輸，從而完成對(duì)控制區(qū)域內(nèi)的照明設(shè)備進(jìn)行控制。網(wǎng)絡(luò)控制交換設(shè)備實(shí)際上是對(duì)一定控制區(qū)域的若干小區(qū)域的照明控制系統(tǒng)（設(shè)備）進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)控制，區(qū)域照明控制系統(tǒng)（設(shè)備）是整個(gè)聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng)，它既可以作為一個(gè)獨(dú)立的控制系統(tǒng)使用，也可以 作為

17、聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)的終端設(shè)備使用。通過(guò)整個(gè)照明控制系統(tǒng)要完成對(duì)每盞燈的控制，燈的控制設(shè)備安裝在每盞燈上，并可以通過(guò)遠(yuǎn)程控制信號(hào)傳輸單元與照明控制中心通信，從而完成對(duì)每盞燈的有關(guān)控制（如開(kāi)/關(guān)、調(diào)光控制），并可以通過(guò)照明 控制中心對(duì)每盞燈的工作狀態(tài)進(jìn)行有關(guān)監(jiān)控，從而完成對(duì)每盞燈的控制。2.2技術(shù)創(chuàng)新實(shí)例隨著照明系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)合的不斷變化，應(yīng)用情況也逐步復(fù)雜和豐富多彩，僅靠簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)控制已不能滿足現(xiàn)代照明所需要的控制，所以要求照明控制也應(yīng)隨之發(fā)展而變化，利用智能化控制照明可以根據(jù)環(huán)境變化、客觀要求、用戶(hù)預(yù)定需求等條件而自動(dòng)采集各種信息，并對(duì)所采集的信息進(jìn)行相應(yīng)的邏輯分析、推理及判斷，分析結(jié)果按要求的形式存儲(chǔ)

18、、顯示及傳輸，并進(jìn)行相應(yīng)的工作狀態(tài)信息反饋控制，以達(dá)到預(yù)期的控制效果。尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、各種新型總線技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，使得智能控制照明技術(shù)有了很大的改觀。女口 Lumen SmartLED、飛利浦hue及Lifi等。（1）Lume n SmartLEDLumen Smart LED 的設(shè)置非常簡(jiǎn)單，你只需要把燈裝入燈具、在手機(jī)上下載應(yīng)用程序就可以開(kāi)始配對(duì)，省去了 WiFi燈泡接入路由器的步驟，一旦連接成功，就可以使用應(yīng)用程序來(lái)進(jìn)行控制，支持iOS及An droid 系統(tǒng)設(shè)備。應(yīng)用程序非常直觀， 主屏幕的選色區(qū)域可以讓你自由調(diào)節(jié)燈顏色、開(kāi)啟/關(guān)閉或RGB模式。除此之外，Lu

19、men泡。當(dāng)然，Lumen Smart LED的價(jià)格要更低一些，所以性能也可以接受。Lumen Smart LED 的 優(yōu)勢(shì)在于更廣泛的顏色范圍和更準(zhǔn)確的色調(diào)，可以實(shí)現(xiàn)更生動(dòng)的照明，尤其是在類(lèi)似“派對(duì)模式”這種需要豐富顏色效果的場(chǎng)景。(2) Philips hue 在2014年拿下iF大獎(jiǎng)的Philips hue ，是第一個(gè)可連結(jié)網(wǎng)路與智慧型手機(jī)APP的LED燈，改變了燈泡只有照明功能的傳統(tǒng)概念。透過(guò)40種以上的APP，可顯示天氣狀態(tài)、球賽結(jié)果、電子郵件，甚至于社群網(wǎng)站上如果有重要訊息，也可以透過(guò)不同的燈色來(lái)辨識(shí)。當(dāng)然Philips hue 最基本的功能就是自由變換燈色，家中的燈光也能輕松變換

20、居家燈光色調(diào)，使家居照明環(huán)境可以變得更精采，甚至可以表現(xiàn)我們的心情和生活態(tài)度。這可以說(shuō)是LED照明技術(shù)和無(wú)線控制技術(shù)的結(jié)合，未來(lái)應(yīng)用性更廣，不只能透過(guò)時(shí)間來(lái)自動(dòng)提醒，另外在地理定位、遠(yuǎn)端遙控、場(chǎng)景控制、照片取色等燈光管理運(yùn)用，都是相當(dāng)有創(chuàng)意的功能。(3) Lifi 復(fù)旦大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)學(xué)院研究人員將網(wǎng)絡(luò)信號(hào)接入一個(gè)1W的LED燈，燈光下的4臺(tái)電腦即可上網(wǎng)，最高速率可達(dá) 3.25G，平均上網(wǎng)速率達(dá)到150M，堪稱(chēng)世界最快的“燈光上網(wǎng)”。研究人員遲楠教授指出，光和無(wú)線電波一樣，都屬于電磁波的一種，傳播網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的基本原理是一致的。給普通的LED燈裝上微芯 片，可以控制它每秒數(shù)百萬(wàn)次閃爍，亮了表示1

21、,滅了代表0。由于頻率太快，人眼根本覺(jué)察不到，光敏傳感器卻可以接收到這些變化，二進(jìn)制的數(shù)據(jù)就被快速編碼成燈光信號(hào)并進(jìn)行了有效的傳輸。燈光下的電腦通過(guò)一套特制的接收裝置讀懂燈光里的“莫爾斯密碼”。“有燈光的地方，就有網(wǎng)絡(luò)信號(hào)。關(guān)掉燈，網(wǎng)絡(luò)全無(wú)?！迸c現(xiàn)有WiFi相比，未來(lái)的可見(jiàn)光通訊安全又經(jīng)濟(jì)，WiFi依賴(lài)看不見(jiàn)的無(wú)線電波傳輸，設(shè)備功率越來(lái)越大，局部電磁輻射勢(shì)必增強(qiáng)，無(wú)線信號(hào)穿墻而過(guò)，網(wǎng)絡(luò)信息不安全。這些安全隱患在可見(jiàn)光通訊中“一掃而光”。而且，光譜比無(wú)線電頻譜大10000倍，意味著更大的帶寬和更高的速度，網(wǎng)絡(luò)設(shè)置又不需要任何新的基礎(chǔ)設(shè)施。2.3技術(shù)優(yōu)勢(shì)2.3.1轉(zhuǎn)換場(chǎng)景多樣化智能控制照明系統(tǒng)可預(yù)

22、先設(shè)置不同的場(chǎng)景模塊，需要時(shí)只要在相應(yīng)的控制面板上進(jìn)行操作即可調(diào)入所需的場(chǎng)景。 用戶(hù)還可以通過(guò)可編程控制面板對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，以適應(yīng)不同要求。另外，用戶(hù)還可以通過(guò) 接口用便攜式編程器進(jìn)行不同場(chǎng)景的變換設(shè)置。系統(tǒng)最大的特點(diǎn)是場(chǎng)景控制，在同一室內(nèi)可有多路照明回路，對(duì)每一回路亮度調(diào)整后達(dá)到某種燈光氣氛稱(chēng)為場(chǎng)景?？深A(yù)先設(shè)置不同的場(chǎng)景，切換場(chǎng)景時(shí)的淡入淡出時(shí)間，使燈光柔和變化。時(shí)鐘控制，利用時(shí)鐘控制器，使燈光呈現(xiàn)有時(shí)間規(guī)律的變化，以及利用各種傳感器及遙控器達(dá)到對(duì)燈光的控制。現(xiàn)代建筑照明不單純地為滿足人們視覺(jué)上的明暗效果，更應(yīng)具備多種控制方案， 使建筑物的照明藝術(shù) 性更強(qiáng)，讓人們欣賞到美侖美奐的視覺(jué)效果

23、。如果在建筑物內(nèi)的展廳、報(bào)告廳、大堂、中庭以及外部的輪廓配備智能控制照明系統(tǒng)，按不同時(shí)間、不同用途、不同的效果及采用相應(yīng)的預(yù)設(shè)置場(chǎng)景進(jìn)行控制，利用場(chǎng)景變化增加環(huán)境藝術(shù)效果,產(chǎn)生立體感和層次感，營(yíng)造出舒適的環(huán)境，達(dá)到豐富的照明效果。2.3.2照度均勻性更好一般照明設(shè)計(jì)師對(duì)新建筑物進(jìn)行照明設(shè)計(jì)時(shí)，會(huì)考慮到隨著時(shí)間的推移，燈具光通量和墻面反射率衰減，因此，其初始照度設(shè)置較高。這種設(shè)計(jì)不僅造成建筑物在不同使用期（或再次裝飾的間隔期）的照度不一致，而且還會(huì)由于初期照度偏高而造成不必要的能源浪費(fèi)。當(dāng)采用智能照明控制后，雖然照度還是偏高設(shè)計(jì)，但由于可以智能調(diào)光，系統(tǒng)將會(huì)按照預(yù)先設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)亮度使照明區(qū)域保持恒

24、定的照度，而不受燈具效率降低和墻面反射率衰減的影響。在學(xué)校的教室，要求靠窗與靠墻光強(qiáng)度其本相同，于是在靠窗與靠墻處分別加裝傳感器，當(dāng)室外光線強(qiáng)時(shí)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將靠窗的燈光減弱或關(guān)閉，以及根據(jù)靠墻傳感器調(diào)整靠墻處的燈光亮度。當(dāng)室外光線變?nèi)鯐r(shí)，傳感器會(huì)根據(jù)感應(yīng)信號(hào)調(diào)整燈的亮度到預(yù)先設(shè)置的光照度值。當(dāng)燈具的使用時(shí)間越長(zhǎng)時(shí)光通量會(huì)降低，墻面的反射率也會(huì)隨之衰減造成教室的照度不均勻時(shí)，可通過(guò)智能系統(tǒng)的控制可調(diào)節(jié)照度達(dá)到相應(yīng)的需求值。2.3.3提升節(jié)能效果智能控制照明系統(tǒng)借助各種不同的“智能設(shè)置”控制方式和控制單元，對(duì)不同時(shí)間不同環(huán)境的光照度進(jìn)行精確設(shè)置及管理，實(shí)現(xiàn)二次節(jié)能。按照時(shí)段或需求進(jìn)行調(diào)光控制，并可實(shí)

25、現(xiàn)單燈與多燈控制。經(jīng)過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析表明，使用智能控制照明系統(tǒng)可節(jié)約30%以上電力。當(dāng)人進(jìn)入采用傳感器感應(yīng)區(qū)域后漸升光亮，當(dāng)人走出感應(yīng)區(qū)域后燈光漸漸減低或熄滅，使一些走廊、樓道的“長(zhǎng)明燈”得到控制。系統(tǒng)給需要的地方在需要的時(shí)段以充分的照明及關(guān)閉不需要的燈，使系統(tǒng)節(jié)能 效果更佳。2.3.4延長(zhǎng)燈具壽命燈具損壞的主要原因之一是電網(wǎng)電壓波動(dòng)大，智能控制照明系統(tǒng)可以有效地抑制電網(wǎng)電壓的波動(dòng)，通過(guò)系統(tǒng)對(duì)電壓的限定和軛流濾波等功能，有效避免了過(guò)電壓和欠電壓對(duì)燈具的損害。采用軟啟動(dòng)的方式避免電網(wǎng)沖擊電壓和浪涌電壓使燈具免受沖擊。另外，智能控制照明系統(tǒng)同時(shí)還具備了軟啟動(dòng)和軟關(guān)斷技術(shù)，避免了沖擊電流對(duì)燈具的損

26、害。從而使燈具壽命延長(zhǎng) ，大大減少更換燈具的維修工作量，降低了照明系統(tǒng)的故障率和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。2.3.5提高經(jīng)濟(jì)回報(bào)智能控制照明系統(tǒng)以模塊式的自動(dòng)控制為主，手動(dòng)控制為輔，照明預(yù)置場(chǎng)景的參數(shù)以數(shù)字式存儲(chǔ)在EPROM中,這些信息的設(shè)置和更新十分方便，加上燈具壽命的大大延長(zhǎng)，使照明管理和設(shè)備維護(hù)變得更加簡(jiǎn)單。據(jù)專(zhuān)家測(cè)算，照明項(xiàng)目?jī)H從節(jié)電和控制燈具應(yīng)用數(shù)量，用三至五年的時(shí)間，業(yè)主就可基本收回智能控制照明系統(tǒng)所增加的全部費(fèi)用。而智能控制照明系統(tǒng)可改善照明環(huán)境，提高員工工作效率以及減少維修和管理費(fèi)用等，也 為業(yè)主節(jié)省下一筆可觀的費(fèi)用。綜上所述,智能化與照明技術(shù)的結(jié)合，構(gòu)筑了充分的技術(shù)平臺(tái)，將節(jié)能、低能耗、

27、長(zhǎng)壽命、運(yùn)行節(jié)約、以人為本等 綠色和持續(xù)節(jié)能的理念充分演繹。2.4存在的問(wèn)題智能照明應(yīng)用推廣的主要障礙有三點(diǎn)，一是需要復(fù)雜的系統(tǒng)支持， 施工難度大；二是成本高，大部分用戶(hù)比較難于接受；三是需要專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行調(diào)試及維護(hù)。3智能控制LED照明的發(fā)展趨勢(shì)國(guó)家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃（2014-2020 年）在“推進(jìn)智慧城市建設(shè)”一節(jié)中指出，智慧城市建設(shè)要“統(tǒng)籌城市發(fā)展的物質(zhì)資源、信息資源和智力資源利用，推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)與城市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展深度融合。對(duì)于智能控制 LED照明的未來(lái)展望，LED并不應(yīng)僅僅局限于照明的功能，LED本身具有非常方便調(diào)制和控制的特性，基于這一特性可

28、以做一個(gè)智慧中樞，將各種控制信息集中在一起，LED將有望集合更多的應(yīng)用及實(shí)現(xiàn)更多如果修一條公路的功能。LED照明如同一輛保時(shí)捷，在鄉(xiāng)間泥濘小路上它的行進(jìn)速度可能與拖拉機(jī)相差不大，但和保時(shí)捷一起賣(mài)給用戶(hù)，就會(huì)讓用戶(hù)明顯感受到更多的便利和享受。LED與智能控制結(jié)合在一起才能最大限度突顯LED照明的特性和優(yōu)勢(shì)，從而取代傳統(tǒng)照明，打造一個(gè)符合智能控制基本需求的低功耗、高效率的LED照明系統(tǒng)。3.1技術(shù)發(fā)展方向3.1.1 Bus 系統(tǒng)Bus系統(tǒng)由信號(hào)輸入、控制單元及系統(tǒng)主機(jī)三部分組成，信號(hào)輸入是將外界控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)信號(hào)，包括各類(lèi)控制面板、觸摸屏、智能傳感器和遙控器等?？刂茊卧獔?zhí)行系統(tǒng)命令實(shí)現(xiàn)照明控制

29、，包括各類(lèi)控制模塊或調(diào)光模塊等。系統(tǒng)主機(jī)包括監(jiān)控軟件及通信接口等。采用全分布式結(jié)構(gòu)（集散控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)），每臺(tái)控制模塊、控制面板和網(wǎng)橋均自帶CPU，可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)控制及中控電腦集中控制，控制系統(tǒng)的可靠性、擴(kuò)展性和兼容性都很高。3.1.2 DALI 系統(tǒng)DALI是數(shù)字照明控制協(xié)議，不歸屬任何一家公司。DALI定義協(xié)議時(shí)，旨在建立一個(gè)結(jié)構(gòu)清晰的簡(jiǎn)單系統(tǒng)，用于智能控制照明的高性能管理。DALI提供了一種簡(jiǎn)單的數(shù)字通訊方式，控制簡(jiǎn)單靈活，并可混搭不同廠家符合DALI標(biāo)準(zhǔn)的照明設(shè)備，一個(gè)系統(tǒng)中可以有多個(gè)控制器并可以單獨(dú)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。3.1.3節(jié)能設(shè)計(jì)及數(shù)字控制隨著樓宇自控技術(shù)和照明控制技術(shù)的迅速發(fā)展，照明控制系統(tǒng)

30、采用先進(jìn)的節(jié)能設(shè)計(jì)和數(shù)字控制將是必然的趨勢(shì)。DALI系統(tǒng)有很多優(yōu)勢(shì)，可以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的控制，但造價(jià)太高。目前bus系統(tǒng)，能滿足基本集中控制和分散控制，但不便于與樓宇自控系統(tǒng)組網(wǎng)。從技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，封閉協(xié)議與自控技術(shù)發(fā)展的潮流不一致，企業(yè)研究及開(kāi)發(fā)智能控制系統(tǒng)時(shí)，原則上應(yīng)遵 循某種開(kāi)放協(xié)議，保證系統(tǒng)具有很強(qiáng)的可擴(kuò)展性，可將不同廠家產(chǎn)品按某種協(xié)議組網(wǎng)，以滿足不同用戶(hù)的需求。DALI協(xié)議是技術(shù)發(fā)展的一種趨勢(shì)，Bus系統(tǒng)中的分組控制理念比較適合中國(guó)國(guó)情，將來(lái)的智能控制系統(tǒng)應(yīng)趨向于將兩者先進(jìn)的理念結(jié)合，演變成具有較強(qiáng)的擴(kuò)展性、良好的兼容性及良好的經(jīng)濟(jì)適用性。數(shù)字化目前，工業(yè)信息化部在很多城市試點(diǎn)三網(wǎng)融合技術(shù)

31、，這也為很多弱電系統(tǒng)發(fā)展指明了方向，必須適應(yīng) 發(fā)展趨勢(shì)且進(jìn)行系統(tǒng)融合。城市建立統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)后，建筑物內(nèi)也需要考慮各系統(tǒng)的融合問(wèn)題。智能控制系統(tǒng)的通訊協(xié)議不應(yīng)僅局限于照明系統(tǒng)，還需要考慮融入樓宇自控系統(tǒng)，這樣做有很多好處，如系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)差錯(cuò)率會(huì)大大降低、能減少一個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)，可降低工程投資。照明控制系統(tǒng)、樓宇自控系統(tǒng)可考慮采用非常成熟的TCP/IP協(xié)議，TCP/IP通信接口很成熟且低廉，系統(tǒng)可以直接依托建筑內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，不再單獨(dú)敷設(shè)總線，能減少工程復(fù)雜程度及避免重復(fù)投資。3.2技術(shù)應(yīng)用前景3.2.1家居領(lǐng)域一一提供舒適的生活空間據(jù)了解，隨著互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)的不斷發(fā)展，預(yù)計(jì)智能家居市場(chǎng)需求將

32、迎來(lái)快速增長(zhǎng)期。根據(jù)2013年度中國(guó)智能家居行業(yè)研究報(bào)告中顯示，未來(lái)3年，國(guó)內(nèi)智能家居市場(chǎng)增速將不斷提升，到 2016年預(yù)計(jì)可達(dá)到29.17%，到2017年，國(guó)內(nèi)智能家居行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá) 80億元。智能家居市場(chǎng)的迅速發(fā)展，吸引了眾多企業(yè)加入。智能家居已成為L(zhǎng)ED照明企業(yè)的主要技術(shù)開(kāi)發(fā)方向之一。尤其在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的普及下，大多數(shù)家庭都具備了部署智能化家居系統(tǒng)的基礎(chǔ)條件，為智能家居照明做了很好的鋪 墊。而近年來(lái)智能手機(jī)的迅猛發(fā)展，也使得人們對(duì)智能照明應(yīng)用的接受度大大提高。智能控制LED照明不是簡(jiǎn)單的替換傳統(tǒng)照明產(chǎn)品，而是基于LED產(chǎn)品的可控性，結(jié)合先進(jìn)的通訊、傳感和云計(jì)算等現(xiàn)代化科技手段，使照明更

33、為智能化，更能夠營(yíng)造一個(gè)舒適的空間環(huán)境。在實(shí)際運(yùn)用中，真正的智能控制照明往往還要復(fù)雜得多。IGOO發(fā)布了一款智能燈，號(hào)稱(chēng)顛覆傳統(tǒng)家庭燈光產(chǎn)品，將高端科技帶入家用照明領(lǐng)域，其獨(dú)特的“光曲播放器”中更擁有起居、睡眠、就餐、教育、聚會(huì)、愛(ài)情、音樂(lè)、光療等八大類(lèi)光曲。據(jù)說(shuō)光療功能還可以有效改善失眠的癥狀，幫助調(diào)節(jié)商務(wù)人士經(jīng)常出現(xiàn)的時(shí)差狀況等。Philips推出過(guò)一款概念 LED燈，不僅通過(guò)以太網(wǎng)供電，還能感知區(qū)域內(nèi)人員動(dòng)作和環(huán)境溫度等信息。近期LG也發(fā)布了首款名為 Smart Lamp 的智能燈泡，該燈泡據(jù)稱(chēng)要比傳統(tǒng)的燈泡節(jié)能 80%，然而該燈泡最大的亮點(diǎn)是，用戶(hù)可以通過(guò)手機(jī)上的app來(lái)開(kāi)啟、關(guān)閉或調(diào)

34、整燈泡亮度。智能照明無(wú)疑帶給了人們?nèi)碌募揖由铙w驗(yàn)，而目前智能照明的推廣障礙，主要集中在產(chǎn)品價(jià)格和使用習(xí)LED燈的成本拉到了用戶(hù)可接受慣。在產(chǎn)品價(jià)格方面，由于LED照明市場(chǎng)已日趨成熟，整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的整合已經(jīng)將范圍內(nèi)。在使用習(xí)慣方面，隨著互聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展以及各個(gè)照明巨頭如Philips、Osram 等紛紛進(jìn)入這一領(lǐng)域，未來(lái)的家居必然會(huì)走向智能化。總體而言，未來(lái)的智能照明，人們將可以通過(guò)智能手機(jī)或平板電腦上的應(yīng)用程序來(lái)實(shí)現(xiàn)光的智能調(diào)節(jié)。人們通過(guò)智能家居控制系統(tǒng)，可以在不同的家居空間和氛圍中自由控制和設(shè)置單個(gè)LED燈和整體照明場(chǎng)景，以配合人們生活最需要的舒適照明。而且，通過(guò)生物有效光的調(diào)節(jié)，還能對(duì)人們

35、的生活健康起到積極作用。此外，當(dāng)人們外出時(shí)，也可以通過(guò)智能系統(tǒng)調(diào)節(jié)家中的照明設(shè)備。Osram首席技術(shù)官PeterLaier博士認(rèn)為，光的"連接”是未來(lái)照明走向數(shù)字化的關(guān)鍵步驟?，F(xiàn)今LED的特性還未完全發(fā)揮，透過(guò)半導(dǎo)體照明技術(shù)的發(fā)展，未來(lái)將能夠開(kāi)發(fā)更多LED智能照明產(chǎn)品，并讓照明應(yīng)用更為智慧化。3.2.2辦公領(lǐng)域在節(jié)能中提高效率辦公場(chǎng)所代表了一個(gè)公司的形象，而智能化及便捷的工作環(huán)境能讓辦公室的員工更加舒適。在快節(jié)奏的今天,辦公人員每日忙于處理繁忙的事務(wù)，簡(jiǎn)便、靈活及舒適的辦公環(huán)境能讓他們心情愉悅和工作效率的提高。智能照明 為辦公室?guī)?lái)了舒適和人性化的光環(huán)境，比如，在會(huì)議室采用的智能自動(dòng)

36、調(diào)光系統(tǒng)有多種預(yù)先場(chǎng)景設(shè)置，簡(jiǎn)單的一 個(gè)按鈕就可以切換出不同的照明模式，為辦公人員提供所需的舒適燈光，使員工處于最佳的工作狀態(tài)。同時(shí),良好的節(jié)能意識(shí)也能在智能照明系統(tǒng)內(nèi)完美體現(xiàn)，智能化系統(tǒng)的自動(dòng)感應(yīng)控制裝置可以有效地利用自然光使照明環(huán)境保持在恒照度，可自動(dòng)關(guān)閉無(wú)人區(qū)域的照明設(shè)備，將不必要的能耗降到最低，使節(jié)能達(dá)到75%以上。總之,舒適先進(jìn)的燈光猶如美妙的音樂(lè)， 于潛移默化之中影響人們的工作狀態(tài)。 隨著日常商務(wù)事務(wù)的日 漸繁忙， 人們?cè)谵k公室呆的時(shí)間也越來(lái)越長(zhǎng)，對(duì)工作環(huán)境的關(guān)注也愈加重視，高品質(zhì)的智能化辦公照明進(jìn)駐辦公室將提升人們的工作效率。3.2.3公共設(shè)施領(lǐng)域一一綠色環(huán)保智能控制技術(shù)在公共設(shè)

37、施中的應(yīng)用也非常重要。隨著科技的發(fā)展，可以在隧道內(nèi)用智能路燈代替?zhèn)鹘y(tǒng)路燈，這 種“精明”的路燈不僅可以全天候亮燈，而且還能隨著太陽(yáng)光線的強(qiáng)弱而自動(dòng)調(diào)節(jié)燈光的強(qiáng)弱，既避免內(nèi)外光差對(duì) 駕駛?cè)藛T的影響又節(jié)能且環(huán)保。隨著智能控制LED照明系統(tǒng)的應(yīng)用，這種狀況同樣，很多橋洞最普遍的問(wèn)題就是橋下光線太暗極易發(fā)生事故。也得到了改變，例如應(yīng)用了目前國(guó)際上普遍推廣的LED智能無(wú)級(jí)控制燈系統(tǒng)后，可使燈的發(fā)光強(qiáng)度隨著早晨太陽(yáng)的升起而漸漸增強(qiáng)，又會(huì)隨著太陽(yáng)的偏西而漸漸減弱進(jìn)入夜間照明模式。3.3打造利潤(rùn)新增長(zhǎng)點(diǎn)未來(lái)幾年，中國(guó)LED照明的市場(chǎng)規(guī)模將突破 1000億美元，而目前國(guó)內(nèi)的智能控制 LED照明市場(chǎng)滲透率 還不 足2%，產(chǎn)品應(yīng)用主要體現(xiàn)在可調(diào)光調(diào)色的居家照明和可調(diào)亮度的LED道路照明。未來(lái)智能家