物联网LED智能照明的发展分析

祝小红

（浙江广厦建设职业技术学院 ）

物联网LED智能照明的发展分析

祝小红

（浙江广厦建设职业技术学院 ）

强调了物联网的信息时代，智慧型、有灵魂的LED智能照明产业给信息化社会发展带来新思维，为智能照明高新产业的发展带来崭新未来。

物联网；LED智能照明；智能控制

1 引言

从机械电气开关控制的白炽灯开始，电气照明给人类文明带来了里程碑式的跨越。迄今为止，照明智能技术已经历了电气时代、微电子时代、计算机时代和网络通信时代，每次革命性的进步，都凝聚了人类智慧的结晶。由于传统的照明控制实现不了随时随地控制，不能实现系统性标准化的网络管理，对传感器数据无法分析，因而LED智能照明控制系统便应运而生，其所具备的节能化、智能化和信息化等照明技术受到社会的高度青睐，并推至全新的高度。

2 LED智能照明控制系统及其控制方式

从智能化控制角度来审视LED照明技术，是一种由量变到质变的过程，智能概念也不断丰富和拓展。最初的照明控制方式以单控开关为主，经历了手动控制阶段，再发展到异地互控，声光控、感应控和网络控等控制方式，进入自动控制阶段，至到现代，利用网络、微处理器技术及存储技术对传感器信息进行程序式的整合，达到目前的智能控制阶段。控制方式的连续升级，都是在前次控制方式上去粗取精，创新适用，但不用取代前次的控制方式仍旧以其特有的控制方式存在。目前常用的LED照明控制产品绝大多数都为自动控制产品，也就是可控硅或红外线控制；还有一种是由LED照明控制系统回路的智能控制阶段的产品。可控硅控制照明，调光安装便捷，成本低廉；并且可以分段调光，但其显现的缺点为不兼容大多数LED驱动，使调光控制失败，而且调光时容易造成电流异常，干扰电网的正常运行；红线控制方式不太灵活，照明灯具各自独立，不能相互通信。LED照明控制系统实现了差异性和精确性调光功能。

LED智能照明控制系统结合了物联网的网络通讯控制优势，综合多种照明控制、现代数字控制技术和网络技术于一体，借助网络通讯、物联网等先进技术，标识出每盏灯的身份，且身份标识为唯一性，不可复制克隆，根据时间、外界环境等因素变化来设置智能控制系统程序，进行自动化管理；由于用户众多，个性差异和用户习惯的不同，智能化照明需要为用户量身定做个性化情景模式，在监控器上实时显示LED灯具所处的状态，用户也可从手机、PC机等上位机对终端节点进行控制和数据采集，查询到各端点的运行时间与次数等相关信息。

3 LED智能照明控制运行原理及特点

智能照明技术是由计算机、传感器、网络等多功能自动控制的综合性技术，而基于物联网的LED智能照明控制系统是充分利用网络通讯、自动控制和物联网等多种照明控制、现代数字控制技术和网络技术的控制系统，其从根本上扩大了互联网的范围，外延了其作用，将触角延伸到了机器及物品。最常用和明显的表现形式就是选择WiFi、ZIgBee或蓝牙的通道连接技术。但真正的智能不止这些，还有产品本身的使用、发光和功能性的节能，并为生活提供符合事物规律的服务。例如：商务工作中，存在着用户对照明管理的预期值，希望能依靠一部智能手机或平板电脑得到一个监视和控制的照明系统，在漆黑的地方设定照明场景，用灯光烘托周边的环境、设定时间表或监控功率等，使得LED实现即时任务分配的功能。

LED智能照明具有其他光源不可比拟的优势，从智能产品的外观来看，其发光点和角度、点与面的形状构成，都可以随心所欲地变化，可大可小，将个性化、时尚化的时代元素及品味展示在LED照明产品中，无形中有形，有形中赋予无形的寓义。从LED照明智能化产品的核心模块看，通过主芯片及智能硬件的联合运用，由物联网传感器向主机交换数据。电控模块识别传感器、操作指令等信息后，对光源的驱动信号进行控制，达到改变光源的明暗、色彩等效果；同时，物联网对芯片内的主导程序进行功能性的升级，不断地更新和交换数据。从LED照明本身而言，节能低碳、健康和绿色照明环保是智能化功能的特色，光效比传统的照明效率高许多倍，据最新LED实验室对其发光效率的测定，CREE可达265lm/W,日亚可达250lm/W，白光LED发光效率已达到国际先进水平。而多光谱LED照明以其节能、健康和环保生态的特点，被市场所接受，RGB组合白光具有更高的光效作用，在调光、调色等项目指标上，有着独到的见解和细微的把控，由此构成了LED的主流。在照明产品的明暗调节、色温色彩的变化以及提示等功能上的改变，给用户的使用和需求带来了福音和便利。例如，用手机APP控制的智能球泡，兼容了遥控器、开关控制的“三位一体”，将开关色彩的转换设置为平时中意的几种颜色。特别是现在的语音接口控制照明系统，能通过细微差别的语音来识别主人，计算机芯片按照主人平时的习惯开启程序，达到智能化控制的目标。

4 LED智能照明与智能家居的关系

智能家居运用智能照明主要是对单品内部、组网及系统的控制，对家居内的电器开关、插座等安防传感节点，通过无线网络与主机通讯连接，用电脑或手机等通讯手段实现对家居内的开关或安防节点的状态进行查询访问，甚至有效地控制。目前LED智能照明的发展趋势就是要将家居功能控制协议开放化、标准化和统一化，将智能单品向互联互控转化，最终聚集到系统进行组网，形成一整套完全标准化的协议，统一地对智能家居进行全盘操控。例如，在剧院主导的室内外舞台灯光及外景观控制上，数字信号按照串行方式传送和接收到服务器，服务器根据传输过来的数字信息进行计算机程序运算，用十六进制数表示亮度值，通过网络技术可把多个接口互联对灯具进行调光，保证舞台的灯光效果。当前应用广泛的GPRS系统，也是通过移动电话网络实现对灯具的远程开关、调光和状态监控，管理者与灯具进行实时的信息交换，大面积地监控灯具的运行，实现双向的信息沟通。如果人们出差在外，通过无线通讯设备或物联网的智能控制系统对家中房间的照明灯进行开关操控，精确控制和逐一监测家中的任何房间的照明情况，实现真正意义上的物联网LED智能照明技术。

5 LED智能照明的发展趋势

目前，白光LED在道路照明、隧道照明及商业照明等领域都已尝试应用。从视觉效果来看，LED都能很好地满足实践需要。近年来，我国物联网、云计算和LED照明等高新产业崛起，前景光明的智能照明系统应用程序本身有能力占领产业制高点。采取物联网和云技术的企业与有实力的LED照明企业强强联手，优势互补，搭建一个产业联盟机构，建立有影响力的物联网LED智能照明研发中心，组成一体化软件平台来监控各项系统运行，让用户享受到智能调光带来的乐趣和利益，为LED智能照明系统开创一个广阔的市场天地，切实实现转型升级，创新发展LED智能照明产业，打造成全球有影响的靓点产业，为节能减排、环保照明贡献力量。

[1]骆华.基于ZigBee和STM32的智能照明系统设计[D]. 曲阜:曲阜师范大学,2015.

[2]赵会平.LED照明调光驱动电源的研究与设计[D].西安:陕西科技大学,2015.

[3]王通.大功率可调光LED驱动设计[D].杭州:杭州电子科技大学,2015.

Development Analysis of LED Intelligent Lighting in IOT Age

ZHU Xiao-hong

(Zhejiang Guangsha Construction Technical College)

This article emphasizes the IOT era of information, intelligent, has a soul LED intelligent lighting industry has brought new ideas to the development of information society, the development of intelligent lighting high-tech industry brought about by the new future.

internet of things; LED intelligent lighting; intelligent control