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浅析LED智能照明应用现状及主流技术基础


作为智能家居的一个重要组成部分,智能照明自上世纪90年代进入中国市场。由于最初定位于高端智能产品,造成曲高和寡的局面。...

作为智能家居的一个重要组成部分,智能照明自上世纪90年代进入中国市场。由于最初定位于高端智能产品,造成曲高和寡的局面。

但是,高速发展的国内经济、日趋成熟的照明技术以及部分国际品牌,如Dynalite(邦奇)、lutron(路创)、Wielang(威琅)等进军中国市场迅速推动了这个行业的发展。进入21世纪,国内智能照明厂家和商家如雨后春笋般迅速成长,智能照明全面进入应用时代。

目前,市场上的智能照明产品已经形成系列,品种齐全。技术完善程度较高的当属荷兰飞利浦。飞利浦hue系列产品应用Zigbee无线通信技术,在提供基础LED照明之上,让灯光在更多方面为人们的生活创造便利。

用户可以通过移动终端或联网PC机远程控制Hue灯的工作状态。例如,用户可以根据习惯调节灯光的开关时间、颜色、亮度、氛围变换、闪烁频率等。

Hue还具备感知环境和自我学习的能力,它能够让多彩的灯光伴随你的音乐跳舞,它能够在你进家门时给你一束温暖的光欢迎你回家,它能够用变换的色彩和呼吸提醒你该睡觉了。

飞利浦在中国首先推出的是初始套装,包括3个智能LED灯泡、1个桥接器和安装在手机或者平板电脑上的免费APP。一个桥接器可以同时支持50个灯泡。APP可以运行在iOS和Android两大平台上。

国内厂商比较具有代表性的是上海朗美。上海朗美与京东技术团队开展了合作,所研发的朗美科系列智能吸顶灯通过“JD+智能云”APP(京东微联)配合本地WIFI和2.4G无线通信技术实现了智能照明管理。

 

智能照明的发展阶段

智能照明发展主要经历了3个阶段:

(1)节能阶段,此阶段主要完成白炽灯向LED灯的过渡。

(2)自动控制阶段,根据预先设定参数(例如时间、亮度和颜色)自动实现“在合适的时间给出符合要求的合适亮度和颜色”。

(3)智能控制阶段,在自动控制基础上加入人工智能、云计算、大数据和物联网概念,实现照明的远程智能调控。

 

主流智能灯具技术基础分析

目前市场上的智能灯具主要涉及以下三个方面技术。

1、调光技术

调节LED芯片发光强度的主要方法是改变其平均工作电流。改变平均工作电流一般采用PWM(脉冲宽度调制)方法,即通过调节供电脉冲高电平所占时间比例实现亮度调制。

而颜色控制通常采用RGB(红绿蓝)混光方法,即通过改变红(R)、绿(G)和蓝(B)色LED芯片发光强度混合出不同颜色。目前主流灯具能调出1,600万种颜色。

2、控制和网络通信技术

智能控制器是智能灯具的核心。智能控制器通常以微处理器为核心,并带有不同的网络通信接口(如WIFI、Zigbee、RS485等)。智能控制器通过网络通信接口接收用户指令,并根据指令做出一系列动作从而实现灯光控制。

比如,改变红色、绿色和蓝色LED芯片工作电流控制信号的PWM值,从而得到一个新的照明颜色。智能照明所使用的网络通常意义上指的是物联网。

3、云计算和大数据技术 为了实现更复杂和更安全的控制,智能灯具与用户通常不是一对一连接的,而是通过云服务器实现。用户通过手机app、微信平台等形式把控制指令发送至云服务器,云服务器根据指令进行相应处理,然后把控制指令下达给智能灯具。

除了实现远程控制,云服务器还可以随时记录灯具的工作状态,包括开关灯时间,使用时长,亮度和颜色等信息,甚至运用大数据思想,实现自学习功能,更好地为用户服务。



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