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LED智能照明操控演化及企业转型要害与潜力分析

来源:http://www.zhyxz.com 责任编辑:ag88环亚 2018-08-03 09:37

  LED智能照明操控演化及企业转型要害与潜力分析

  在曩昔二十年中,LED从传统的独立灯泡照明运用发展到全体照明体系规划,现在现已逐渐发展到数字LED体系,包含联网或网络照明、智能照明和以人为本的照明(HCL)。因为LED是固态照明(SSL)来历,因而这种演化尽管令人难以置信,但全部皆有可能。可是,面对剧烈的竞赛,LED和LED模块商品化,放缓了LED照明技能的前进。多年来,LED职业的要点是本钱优于规划,但现在的职业巨子们现已愈加注重开发更先进的LED照明规划。那现有LED照明企业将评论怎么加快这些以技能为要点的转型,怎么更深化地了解当时的商场问题,以充沛发挥智能照明和物联网(IoT)的潜力呢?

  最近许多照明公司都在推自己的照明处理计划。抢先的LED照明厂商经过展现最好的处理计划,证明在某些抢先的运用中具有显着的价值,以稳固自己抢先的LED商场位置。可是,因为照明职业持续快速增长,对绝大多数连网运用来说,敞开渠道的互操作性标准化至关重要。此外,有必要进一步下降从传统照明到数字照明的转型本钱。

  照明操控的演化

  数字照明的未来正在三个阶段的转型中成形(图1)。改变的方式为网络照明、智能照明或HCL(也称为健康照明)。到2015年,这些转型的范畴好像十分显着,但现在有很大的堆叠。

  

  

图1. 数字照明改变的年表显示出运用堆叠

  在曩昔十年中,首要的照明制造商和操控体系公司现已开发了几种专有处理计划,经过集中操控,依据有线或无线衔接技能来增加节能。第一代处理计划的首要意图是树立一个照明网络,专心于衔接照明产品。尽管这种简略的办法将持续一段时刻,但因为灯具制造商遍及不愿意选用专有的处理计划来进行数字照明变换,所以这个办法不会遭到欢迎。这些处理计划不适用于大规模,而且跟着不断发展的网络技能,比方先进传感器网络、下一代电话网络以及PAN(个人区域网络)/ BAN(身体区域网络)等,互操作性也未充沛闪现。

  依据敞开渠道,运用智能技能完结节能,让中小型照明制造商和操控体系公司能够最大极限地完结智能设备的互操作性,首要经过无线技能。第二代处理计划的意图在于标准通信协议,削减智能手机作为首要智能设备和用户界面时调试和配对的苦楚。此外,传感器和执行器网络(SAN)的融合为增强扩展网络发明了另一个有价值的办法。ZigBee和蓝牙智能技能就是推进新一代数字照明的要害处理计划。

  数字照明的最终目标是为物联网开发一个集线器,为PAN / BAN供给额定的网络功用。在数字照明的初期(2005年左右),智能设备的数量等于全球人口的数量。但现在,简直每个人都有几个移动设备,到2020年,均匀用户在作业地址和家庭将有几个智能设备。这种趋势也导致智能照明网络基础设施发作改变。 第三代数字照明需求为每个节点供给IP(互联网协议)地址,以及端到端的安全架构,能够经过硬件、固件和/或软件来维护个人数据。

  智能手机操控对照明的影响

  跟着时刻的推移,智能手机和相关电子设备技能的重要性将会益发显着。这些技能将成为很多信息同享的中心,然后进步用户认识并改进网络通信。当咱们操控照明时,咱们一般会运用开关、传感器和墙面操控器。在前期阶段,这些开关、传感器和墙面操控器就针对传统照明或初级数字照明进行过优化。可是,人们越来越想监控长途设备的状况,而且长途运用智能手机进行操控。

  第二个要害点是蓝牙技能现已发展到能习惯智能技能,比方低耗电蓝牙(BLE)。蓝牙与ZigBee技能天壤之别,ZigBee不支撑运用智能手机进行直接操控。尽管BLE支撑网格技能以及对IoT运用程序的直接操控,但ZigBee不会。这种操控关于比方智能家居的高密度端节点运用很重要,因而BLE将很快被标准化。

  第三个要害点是,智能手机能够经过3G、4G、LTE数据网络或Wi-Fi成为云端的接入点,能够完结近即时数据剖析和很多运用长途实时效劳。在运用信息效劳的安全性和灵敏性方面,智能手机操控将依据需求愈加广泛地开发,使付出进程更简单和更安全。

  相同重要的是,咱们需求共享空间和财物,包含建筑物运用者所运用的照明。 在智能家居中,家庭成员不管在哪里,不管在直接范围内仍是需求长途操控,都能很简单地操控家用电器和安全设备。为了完结这一点,蓝牙衔接配对需求愈加便利。

  智能手机操控照明的分级

  现在来看看智能手机操控照明的层次结构。本文评论首要依据BLE技能,因为BLE技能具有巨大的潜力,以及在整个职业中承受度很高。

  如果是联网照明,住所或商业楼中的灯一般由三端双向可控硅或0-10V调光器操控,将操控信号供给给每个灯具中的LED模块驱动器。

  智能手机操控一般能够分为三个层次:C1,C2和C3,在大多数情况下,C0是现在在用的传统操控计划(图2)。能够挑选现有的驱动程序增加一个专用操控器,在C0顶部装上BLE传感器或开关,这样能够直接操控,无需云效劳器。在C1形式下,多个智能手机操控能够让用户与其别人一同共享照明操控。

  

  

图2.运用智能手机进行三级照明操控

  为了进一步操控灯火并与云端同步,C2处理计划能够将一切操控数据和感测到的数据报告给云端,并记载云端供给的一切剖析数据。生成的数据能够经过订阅轻松地取得。

  为了随时随地操控智能设备,能够快速增加Wi-Fi/BLE桥,经过BLE网格范围内的云增加至操控照明上。在许多情况下,消费者外出时期望操控照明或电器以承认其状况,或长途调查状况,或在智能空间中设置最理想的装备,这能够在C3操控形式下完结。

  智能照明年代昌盛的先决条件

  将职业从传统照明彻底转到数字照明面对几个严重应战。事实上,有人说大多数照明项目完结智能照明的机遇是从现在开端到2018年头。

  考虑到LED的本钱下降,LED普及率不断进步,加快从传统照明到网络照明或智能照明的敞开渠道过渡十分有意义。可是,作为专有处理计划的网络照明因为本钱高而未遭到终端用户的欢迎。

  因而,有必要处理智能照明年代完结高度昌盛的要害先决条件。职业需求一个依据职业标准化的敞开渠道。它需求一个可承受的本钱,以及具有广泛的用户利益。车用COB:一个已经在红海里挣扎的“筛选”产品?

  为了满意这些必要条件,DALI(数字可寻址照明接口)、ZigBee和蓝牙作为照明网络、传感器网络和无线电话网络的中心衔接办法,其标准化作业现已在进行中。大多数行将推出的处理计划将依据标准化的硬件和固件,这样数字照明职业的一切参加者都能够参加开发可行的端对端处理计划。从2017年下半年开端,大多数新式智能照明产品将依据DALI 2.0,ZigBee 3.0和蓝牙5.0。

  智能照明的典范

  下面举一些无缝智能照明的比方,决策者看到后,会削减相应阻力,并加快智能照明的广泛选用,如图3所示。在美国,LED照明厂商能够装置可调光驱动器来改进LED照明或持续运用传统的调光器,比方三端双向可控硅或0-10V。运用现有的LED照明体系,能够增加BLE调光器或BLE智能调光器,以此代替三端双向可控硅/ 0-10V调光器,这使得智能手机在住所空间中能愈加灵敏地运用遥控技能。

  

  

图3. 针对C1操控办法的无缝选项

  类似地,相同的技能能够运用于开关和传感器上,将大多数现有组件变换为智能组件,一起保存其原有规划中的一些组件。运用向后兼容的智能驱动程序,现有的操控器能够匹配新的CCT可调驱动程序。此外,LED模块、驱动器和操控器能够兼并成单板(或称为S引擎),以将本钱下降到可承受的水平。

  无缝衔接的办法将依据支撑BLE的处理计划或运用BLE/ZigBee组合的处理计划。 经过运用BLE / ZigBee组合单片处理计划(数字IC将于2017年下半年供给),能够轻松选用且经济高效。

  

  

图4. 启用BLE的处理计划和BLE/ZigBee组合处理计划将按次序进行。

  整体而言,照明厂商在挑选数码照明方面的优势十分有吸引力。为了阐明这一点,智能数字照明的每个过程的首要长处如图5所示。将蓝牙增加到现有的三端双向可控硅开关/ 0-10V架构上需求增加本钱,可是将现有调光器增加智能功用,则更廉价。将BLE增加到交换机和传感器上,并剖析运用更智能操控的条件,一起坚持代码合规性,咱们能够节约更多的动力。

  

  

图5. 逐渐演进供给了清晰的商场关联性

  此外,经过在任一家用电器上启用多个电话操控,初始出资能够变得愈加经济高效,特别是当操控设备处于长途操控形式时。(编译: James)

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