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低功耗無線智能照明方案 或成行業趨勢

瀏覽:109     發表時間:2016-10-08 14:22:56

隨著社會的進步,節能和環保已是大勢所趨,在照明領域中,采用新型節能光源、節能電器及高效燈具來達到節約電能的目的..

  隨著社會的進步,節能和環保已是大勢所趨,在照明領域中,采用新型節能光源、節能電器及高效燈具來達到節約電能的目的,已廣泛被人們所接受。但如何通過節能照明設計,來達到節約能源的目的才剛被人們重視。

  照明所產生的能耗,一部分來自於光源本身,另一部分來自於人們的使用習慣。通過更加智能化控製的驅動電源,可改善照明設備的工作模式,從而進一步實現節能。

  兩種智能照明係統構建方式

  通常構建智能照明係統可以通過兩種方式:有線控製和無線控製。從成本和改造的難易程度來講,無線控製毫無疑問具備無可比擬的優勢。無論是新樓宇還是舊的住宅,無線控製都可以在最短的時間,以最低的成本實現智能控製係統的構建。另外,越來越多便攜式智能設備的出現,也使得無線控製模式更容易被用戶所接受。

  而基於有線的照明控製係統,具有布線麻煩,增減設備需要重新布線、係統可擴展性差、係統安裝和維護成本高以及移動性能差等缺點,因此無線通信技術,是實現智能照明係統的理想選擇。近年來,近距離無線通信技術獲得了迅猛的發展。其中主流技術包括紅外技術、藍牙(Blue-tooth)、Wi-Fi、UWB(Ultra-Wideband)和ZigBee技術等。它們都有各自的標準、特點和相應的應用領域,另外還有Z-Wave和MiWi等專有無線技術。

  簡述低功耗無線智能照明方案

  目前在低功耗無線傳輸領域所使用的協議有很多,還未形成統一的傳輸規範。ZigBee為首的一係列低功耗無線傳輸技術,正越來越受到綠色能源市場的重視。

  智能照明控製係統的示意圖

  ZigBee的好處是能自動組網且功耗低,但因為現在ZigBee未出現在一般手機和電腦中,所以需要網關。如上圖所示係統中的每一個光源都擁有獨立的IP地址,而且可以被擁有其他IP地址的設備(如智能手機、平板、電腦)無線控製。用戶還可以設置一些常見的情景模式,並將它存儲在互聯網的雲端服務器上。網關作為一個協議轉換設備,將從智能終端或者服務器上傳來的基於TCP/IP協議的控製指令轉換為照明係統內部使用的ZigBee或者JanNet-IP協議,實現對燈光的控製。對於節點數量有限的小型係統,開關或者遙控器可能更加簡單和直接。此外,通過引入傳感器,還可以實現更加豐富的控製模式。


  以家庭應用為例,個人用戶可對照明設備進行遠程遙控,出門在外也可通過手機關閉家中所有的燈;可以按照區域和功能對設備進行自由分組,實現更精準的控製;可通過定製化的應用程序,設定不同的場景模式(比如在看電影時調暗背景燈光),從而進一步優化光源的使用效率。在控製係統中,照明設備和控製終端的通信是雙向的,可以實時監控照明設備的使用情況,並將數據存儲在雲服務器上。互聯網服務供應商通過對數據的匯總和分析,可以得到用戶的使用習慣,並從節能的角度出發,向客戶建議更優化的照明方式。

  以工廠應用為例,不同照明區域(如辦公區、食堂和生產區域),通常對照明控製有著明顯的時間特性。通過簡單的定時器程序和智能控製係統,無需人為參與,即可合理配置燈光開啟時間、亮度,實現節能效果。如能加上光學傳感器或動作傳感器等的配合,則可實現更為複雜的智能控製。如在辦公區安裝照度傳感器,就可根據自然光照強度自動調節燈光亮度。與動作傳感器搭配,通過感知是否有人經過,可以自動調節走廊上燈光的開關,達到進一步節能的目的。

  結語

  智能照明的出現伴隨著物聯網、LED照明、無線通信等技術的發展,其典型特征是照明設備的單獨可控、方便靈活的場景設定,並且可以與其他智能化信息係統進行無縫對接,以新穎的呈現模式滿足不同的智能化照明需求。智能照明既是發展智能家居、智能辦公乃至智慧城市的重要組成部分,也是物聯網體係中一個較好的應用呈現形式,它將使生活方便,舒適。

  因此,麵對用戶需求的不斷變化,智能照明係統需要提供方便簡易的操作,利用分布式傳感器,以無線/遙控係統對照明設備進行動態控製,而低功耗無線通信技術,則是其中關鍵的一環。其使得提高照明係統的信息化、智能化程度的同時,對節約電能的消耗也起到了很大的作用,符合國家節能減排的發展戰略。


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