什么是智能照明系统?
智能照明是一种创新的方式来照亮你的家。智能LED灯泡包括与应用程序、智能家居助手或其他智能配件连接的软件,允许您远程自动化或控制您的灯,消除了对传统墙壁开关的需要。
智能照明正变得越来越流行。为各种活动创建一系列预设的灯光情绪,从工作日晚上的烹饪到周末的电影马拉松。设置一个“起床和发光”定时器可以让我们在柔和明亮的光线中轻轻醒来。调光套件白色光谱将房间和气氛从阅读光转换为跳舞光,然后只需按一下遥控器就可以恢复到跳舞光。
建筑节能引起了广泛关注,因为建筑业是能源密集型行业,占全球电力消费的一半以上,占总能源消费的三分之一以上。国际能源署(International Energy Agency)预测,如果不实施某些提高建筑能效的措施,到2050年,建筑能源需求将增加50%。
智能技术的进步带来了新一代建筑能源行为和控制方法,其中智能照明系统对节能、用户舒适度、健康和安全有直接影响。与依赖手动开/关开关的传统照明系统不同,智能照明系统利用先进的发光二极管(led)和信息通信技术(ict),如无线网络和传感器,来创造高效和健康的照明。
连接
智能照明使用信息载体,如互联网或类似的东西,使照明节点单独寻址和数字控制。为了在照明节点和信息载体之间进行通信,需要网络连接。通常认为它是由无线设备组成的。
的通信技术下面列出的是通过连接到互联网或智能手机来远程控制照明系统。

- Wi-Fi连接系统~基于Wi-Fi的智能灯是网络连接的,可以通过Wi-Fi路由器远程控制。然而,除非有互联网连接,否则它们无法被控制。
- 蓝牙连接的智能灯~蓝牙智能灯可以形成网状网络,由支持ble的智能手机控制。要远程控制蓝牙智能灯,需要一个蓝牙集线器。蓝牙集线器是一种将蓝牙设备连接到互联网的硬件。
- ZigBee / Z-Wave连接系统~基于ZigBee和Z-Wave的智能灯,就像基于蓝牙的灯一样,形成网状网络。但是,在没有Hub的情况下无法控制它们。为了控制它们,需要一个ZigBee / Z-Wave Hub。
根据灯泡或开关中使用的无线技术,有些将需要一个集线器或网关将灯泡或开关连接到家庭Wi-Fi网络,允许通过云应用程序远程控制灯具。这一领域的供应商正试图使他们的中心尽可能开放,希望在未来的其他智能家居应用中获得立脚点。Wink、Phillips和其他公司的产品之间存在互操作性。在没有家庭网络连接的情况下,这些装置可以通过智能手机或平板电脑的蓝牙直接控制,但前提是必须有实体存在。
智能照明系统的架构
广泛应用的计算,以及智能手机行业电子元件小型化方面的最新进展,使你能够将任何设备连接到智能手机和云上,并将其与大量在线服务集成。现在让我们看看这些技术是如何将我们的节能灯泡转变为智能灯泡的奇迹的。
以智能手机为中心的体系结构
在以智能手机为中心的架构中,灯泡通过蓝牙直接连接到智能手机上。因此,灯泡不能直接连接互联网,而是依赖于智能手机的距离。
在这种情况下,灯泡只能通过智能手机连接到互联网。因此,任何依赖互联网的智能功能都只能在智能手机附近使用。这与仅当智能手机在蓝牙范围内(最多100米)时触发IFTTT动作相同,因为没有智能手机,IFTTT和灯泡之间没有连接。
客户从这种架构中受益,因为他们不需要额外的设备或集线器来连接灯泡,并且可以通过智能手机控制它。此外,用户界面简单直接,但这是以依赖智能手机连接到互联网为代价的。
Hub-centric架构
由于它通常连接到家庭Wi-Fi或以太网网络,集线器在集线器中心架构中充当连接灯泡到智能手机和互联网的中介。一个智能灯泡是完全独立于智能手机的,它本身可能是智能的。

以中心为中心的结构使得组织和连接家里的许多灯泡和其他电器更容易。每一个连接的设备都可以在任何时间和任何地点进行控制。来自第三方服务(IFTTT、股票市场动态等)的后台智能触发器很容易实现,正如从房主拥有的任何智能手机控制灯光一样。
在这个体系结构中,设备云是可选的,因为许多智能功能可以在没有专用云基础设施的情况下设置。但是,有了云,特性变得更加健壮和可靠,因为对于复杂的任务,云中的计算能力比单独的中心设备上的计算能力要大得多。
以云为中心的体系结构
没有集线器,我们就有了一个直接连接到家庭Wi-Fi网络的智能设备,不需要任何额外的集线器就可以工作。它为客户提供了一个简单的设置过程,看起来类似于智能手机中心架构,但增加了设备的直接和持续的互联网连接的好处。

这种体系结构有时类似于以Hub为中心的体系结构,主从关系由类似的智能设备组织。Wi-Fi网络将主设备连接到internet, mesh网络将其他设备连接到主设备和其他设备之间(802.15.4、6LoWPAN等)。
这种体系结构的优点是,在保持恒定和独立的Internet连接的同时,不需要购买和安装额外的设备。
智能球组件
智能灯泡通常只有很少的组件是任何智能照明系统不可或缺的。
电源管理
从120/240V降至12、6或3伏,为led、传感器和其他输出设备(如扬声器)供电。这个电源为dc - dc转换器以及led供电。一个大的10uF输入电容,一个stmicroelectronics微电子VIPer22A-E (PDF)开关器,一个变压器和输出平滑电容组成了这个交直流电源。
领导
led是SSL(固态照明)的一种。也就是说,固态照明不是在真空中加热钨丝,也不是在气体中通电,然后将能量转化为光,而是简单地将电流应用到材料上。因此,在电力和产生的光之间有更少的步骤,给你LED所有者更高的效率。
微处理器
LED灯的外壳通常分为三部分:主电路板,一个大散热器,和电源底座。运行精简的Linux或其他带有安全组件、驱动程序和代理的RTOS,从传感器收集数据,并将数据无线发送到智能手机、集线器或云。
无线电台(s)
在某些情况下,会使用以下Wi-Fi、BLE、ZigBee和其他技术中的一种或多种。随着芯片功能的整合,对多种无线电的支持变得越来越普遍。
环境传感器
运动、温度、湿度、环境光和声音检测都可以包括在内。在家庭安全应用中,入侵者可以通过运动和声音被检测到,而温度和湿度传感器可以用作智能暖通空调系统的输入。
智能灯泡嵌入了特定的传感器,从而形成一个智能控制系统。
1.光敏传感器
光敏传感器是一种理想的电子传感器,可以根据早晚(日出和日落)的照度变化,控制电路自动开关。光敏传感器可以根据天气、时间段和地区自动控制LED照明的开/关。
2.红外传感器
红外线传感器探测人体发出的红外线。其基本思想是,人体发出的红外线长约10米,然后通过菲涅尔滤光透镜放大,聚焦在热释电元件PIR(被动红外)探测器上。
3.超声波传感器
近年来,超声传感器和红外传感器一样,在运动物体的自动检测中得到了越来越多的应用。超声传感器主要利用多普勒原理,通过晶体振荡器发出大于人体所能感知的高频超声波。
4.声音传感器
语音传感器由声音控制传感器、音频放大器、通道选择电路、延时电路和可控硅控制电路组成。一般情况下,用声音比较结果来判断是否应该启动控制电路。调节器还提供了语音传感器的原始值设置。
智能照明系统部署
智能照明系统的位置是非常重要的。各组成部分不同,形成了一个良好的环境可持续性系统。
室内部署
由PoE供电的LED照明现在已经很普遍了,是在新的商业开发项目或主要建筑改造中部署的一个明显的选择。其他低功耗楼宇自动化解决方案(安全系统、监控、暖通空调等)已经遵循了这一PoE路径,因为任何现代设施都有望出现LAN / WLAN基础设施。
这一领域的许多供应商正在发展他们的云或基于场所的控制系统,使其更像物联网平台,使用api允许其他供应商的构建自动化设备统一,或允许合作伙伴和用户在他们的管理框架之上构建定制应用程序。
传感器和智能照明的结合并不是我们看到的唯一趋势。还有一些结合了智能照明和无线通信的新应用,例如在零售照明装置中加入Wi-Fi接入点或蓝牙信标,以提供购物者帮助和推动营销、位置跟踪和客户分析。
户外的部署
过度照明未使用的街道和公共建筑给城市带来了巨大的损失。它们需要各种各样的解决方案,而且由于涉及的距离,它们中的大多数将采用几种比Wi-Fi或蓝牙提供更大范围的窄带无线技术之一。
与此同时,运营商不断向市政当局施压,要求扩大移动宽带基础设施,建设新的基站塔和微型基站。爱立信和飞利浦公司设计了一种方法,可以在不堵塞城市的情况下使移动网络更加密集。这个零站点解决方案采用了多服务智能灯杆,设计用于容纳小型电池、Wi-Fi热点和其他网络设备,空间可出租给MNOs。
市政当局和公用事业公司将采用混合解决方案来满足各种通信和照明需求。例如,乔治亚电力公司在过去四年里安装了50万个LED灯具,采用了星形和网状拓扑的混合无线网络,支持各种标准。
结论. .
智能照明在住宅和商业环境中都有广阔的应用前景。通过使用智能照明网络,您可以减少客户的能源消耗,同时改善您的家人的健康和健康。同时,随着市场的发展,这个行业在未来几年一定会有飞速的发展。在这一代连接设备中,有一个连接的灯泡的针对性是明显的。