物联网时代:LED智能照明发展的五大趋势风口,两者结合,产生最美的遐想与创新,开创基于物联网的智能照明大有可为的时代照明的人。全球照明联盟(GLA)发布了照明发展路线图(Roadmap),如图1所示:图1:全球照明联盟(GLA)照明发展路线图照明发展路线图(Roadmap)分为5个阶段,传统和高效照明、LED照明、智能照明、可维护和可扩展的智能照明和以人为本(HcL)照明,照明的价值和焦点。它们是:高能效、动态调节、物联网应用和数据分析、循环经济和用户友好性。由此可见,照明发展的目标是以人为本的照明,不仅仅是照明的视觉效果,更多的是非视觉效果。物联网时代的智慧照明,更注重物联网数据的应用、可升级互换的环保回收、可提供服务和运营的智慧照明。结合GLA的照明发展路径如下电路图,分析智能照明的几个发展趋势:发展趋势一:智能照明的重点是以人为本的照明。智能照明的核心是在正确的时间、正确的地点为照明目标提供正确的照明。包括合适的照度、合适的色温、合适的色彩、合适的照明时长,手段有照明开关、调光、色彩调节等。在为人们提供照明时,不仅要注意照明的视觉效果,还要注意照明的视觉效果。还有照明的非视觉效应,如光生物安全、光对人体昼夜节律的调节、光对人体情绪的调节,即更应关注人体健康,包括舒适度、生理和情感等,这就是“以人为本的照明”HcL,这是智能照明的方向和目标。智能照明不仅要“眼见为实”,更要“心想事成,心想事成”。以建筑照明为例,越来越重视绿色建筑向健康建筑的发展。图2:智能照明的重要重点HCL:注重光的视觉和非视觉效果发展趋势二:合适的连接是智能照明的第一步智能照明要控制照明,首先要有照明设备和控制设备被连接它们之间建立连接是迈向智能照明的第一步。物联网时代,连接技术层出不穷。下图就是一个例子。有基于总线的有线技术和短距离无线连接技术,还有跨越数公里的广域网无线技术。图3:物联网中的连接技术面对众多的连接技术,需要选择一种适合不同应用场景的连接技术来连接照明。在智能家居照明的应用场景中,需要考虑整个家居设备的全连接、操作的便捷性和安全性。网络中必须考虑更多的节点,网络复杂。一些节点,例如传感器和遥控器,还必须支持低功耗。消费的话,ZigBee无疑是现阶段最好的选择。蓝牙技术定义了基于可控广播的蓝牙Mesh技术。它继承了蓝牙低功耗的特点,也是未来值得关注的连接技术。但如果连接的节点不多,或者是点对点的单点简单连接,Wi-Fi或者蓝牙连接也可以满足应用。在智能楼宇的应用场景中,由于智能照明系统一般都需要与楼宇自控系统进行联动,楼宇自控中基于总线的连接方式得到了广泛的应用,如KnX、Bacnet或Dynet,这些总线技术都可以使用控制照明,但对于照明设备,DALI以其简单、可靠、易于安装成为照明连接技术的最佳选择。无线连接方式组网更灵活。比如与ZigBee/thread一样支持IP的Fairhair连接技术,由于它也有一个统一通用的应用层,兼容各种楼宇自控协议,在智能楼宇的复杂环境中,会越来越受欢迎将来。成为统一的连接方式。在城市道路应用场景中,更需要关注连接的远距离、可靠性和安全性。电力载波PLc或近距离射频可用于本地连接,在控制柜或网关汇聚,然后与运营商通信网络进行远程通信。连接。2017年后,LPWAn技术的发展,尤其是NB-IOT技术在国内的蓬勃发展,让路灯的连接变得更加便捷。由于nB-Iot使用国家许可的专用频段,运营商将构建可靠的网络,将成为道路照明连接的首选。其他LPWAn技术如LoRa、sigfox、UnB、ZEtA等将是有益的补充。5GmMtc的完善或许可以统一户外道路照明连接的世界。景观照明控制的应用场景在国内非常火爆。由于景观照明是利用照明来体现每个景观或地标的独特特征,因此并不强调照明的照明功能。需要实时控制灯光的动态变化来营造氛围。灯光连接的通讯协议一般为DMX512/RDM,或Ki-nEt、Art-net等。发展趋势三:可升级性是智能照明必不可少的一步。循环经济是构建资源节约和资源循环利用的和谐社会的关键一步。以资源的高效利用和循环利用为核心,在这个大趋势下,智能照明的模块化、可升级、可互换将是必不可少的一步。以智能道路照明为例,智能路灯包括智能道路控制器、传感器、电源和光源。它们的模块化允许它们被重复使用。它们之间连接和安装接口的标准化对于支持循环经济非常重要。第一步,模块化和接口标准化可以让道路照明智能化就绪,尤其是标准化的安装接口使得现在和未来道路照明中的物联网控制技术安装或升级变得容易,让部件在现场安装无需改装和更换灯具拆解,支持DALI、0/1-10V等广泛使用的调光协议。Zhaga在LED光源模块化方面深耕多年。为了支持智能照明的发展趋势,Zhaga新战略提出支持循环经济,定义了智能道路控制器的安装界面(Zhagabook18),如下图,体积小,成本低,可插拔和互换,并将成为全球路灯控制器安装的通用接口。图4:可升级的智能道路照明(smartready)发展趋势4:可服务、可运营。智能照明系统是核心。利用物联网的通信连接技术,连接照明设备和相关传感设备,造福于人们。收集信息、环境信息、照明设备运行信息进行数据采集,根据人的需求或传感器信息控制照明设备。在智能照明系统中,人机交互平台、数据处理平台和设备控制平台是智能照明系统的核心,也是提供照明服务的操作平台。操作平台一般建立在云计算之上。图5:可服务可运营的智能照明平台以智能道路照明为例,云端构建的道路照明管理交互平台,可以为道路照明设置参数、安全管理、控制管理界面、采集环境信息,以及可提供道路照明服务。控制管理业务(开关、调光、配色等)、资产管理(设备运行状态监控、快速维护)业务、数据分析业务(报表、统计、预测)等。图6:可服务、可运营的智慧道路照明平台发展趋势五:Beyondlighting是智能照明向智慧照明的跨越式发展从技术角度看,智慧照明主要强调对照明和环境因素的规则控制简单自动化控制和人的需求,智能照明让照明更智能,能像智能生物一样思考和学习,有情绪,让照明更智能、更温暖,还需要结合大数据处理技术,更重要的是等待人工的改进智能技术与产业,超越照明本身,实现从智能照明到智慧照明的发展。从连接对象和受控对象来看,在万物互联的物联网时代,万物互联成为可能。智能照明不仅为人们提供照明手段,还与其他系统进行交互。光已经成为一种新的智能语言,提供照明以外的更广泛业务。在智能家居照明方面,智能照明可以与安防系统、娱乐系统(音箱、电视等)等其他智能家居系统进行语音交互,应用AI技术让系统更加智能。它们之间无缝互动,让人们的生活更便捷、更丰富、更安全;在商业楼宇和大型超市中,无处不在的智能照明系统可以与以太网通信基础设施相结合,通过以太网供电(PoE)将智能照明系统与以太网物联网通信系统相结合,更进一步。结合可见光通讯VLc,提供高速安全的Li-Fi无线通讯接入,或使用可见光定位服务,让您的购物更便捷、更有趣。在智慧城市照明中,充分发挥路灯(杆)的区位资源,结合传感器、视频监控、显示屏、无线通信基站、充电桩等设备,打造多功能路灯(杆)系统。在智慧城市建设中发挥更大作用。另一方面,智能照明不仅为家居、建筑、城市道路等环境提供以人为本的照明,还为万物提供照明,如为动植物照明。这也是一个非常广泛的应用领域,但需要更多地研究针对不同动植物的光照公式和新的光照测量方法。
