張榮明，喬文瑋，張嬌嬌，張俊龍，夏迪星

(揚(yáng)州燎原電氣工程有限公司)

1 引言

LED光源是一種低消耗、高效的綠色光源，已經(jīng)被人們大范圍的應(yīng)用。LED照明的發(fā)展方向已經(jīng)展現(xiàn)出高附加值、高技術(shù)、模塊化以及智能化。智能照明控制技術(shù)漸漸的將環(huán)境、光源以及人們之間的互動(dòng)變得更加節(jié)能、更加高效。照明光源也不再是一個(gè)獨(dú)立的個(gè)體，其將會(huì)更加趨于多媒體化、網(wǎng)絡(luò)化。

2 智能照明控制技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 LED城市夜間智能照明控制系統(tǒng)

LED燈比普通白熾燈具有明顯的優(yōu)勢(shì)，其不僅顏色多樣、穩(wěn)定性強(qiáng)，更加重要的是低碳環(huán)保。LED照明技術(shù)在我國城市照明體系當(dāng)中，已經(jīng)成為主流，取代了絕大部分的普通光源的照明，近幾年來，LED用于商業(yè)領(lǐng)域更加普遍，各種各樣的照明控制系統(tǒng)逐漸出現(xiàn)，這就為LED占取城市照明系統(tǒng)提供主要推動(dòng)力。設(shè)計(jì)LED照明控制系統(tǒng)所依據(jù)的是計(jì)算機(jī)通信控制技術(shù)，主要呈現(xiàn)從主到次、從總到分的模式控制體系，利用該控制系統(tǒng)能夠完成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)控制多個(gè)燈的構(gòu)想，同時(shí)遠(yuǎn)程控制距離也可以大大延長。不僅如此，該控制系統(tǒng)具有良好的穩(wěn)定性，控制效率也有明顯優(yōu)勢(shì)，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)控制所需成本不高，這就使得城市景點(diǎn)以及道路景觀等場(chǎng)所對(duì)其廣泛的應(yīng)用。

2.2 總線式智能照明控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀

總線式智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)所依據(jù)的是應(yīng)用多個(gè)智能控制模塊，這些模塊根據(jù)需要進(jìn)行排列，并且嵌入微處理機(jī)，最后構(gòu)成總線。該設(shè)計(jì)模式的優(yōu)勢(shì)是能夠獨(dú)立運(yùn)行，即使主機(jī)出現(xiàn)問題，整個(gè)系統(tǒng)也可以正常運(yùn)行。因此該模式具有較強(qiáng)的可靠性以及穩(wěn)定性，能夠進(jìn)行合理的更改，開放性較強(qiáng)。由于總線式智能照明控制系統(tǒng)具備上述優(yōu)勢(shì)，因此其可以與手機(jī)和電腦進(jìn)行互聯(lián)，利用手機(jī)或者電腦就可以實(shí)現(xiàn)燈光的有效監(jiān)控、切換和控制。該控制模式在工礦產(chǎn)業(yè)、建筑以及鐵路運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域都已得到很好的利用。同時(shí)，隨著近幾年的發(fā)展，該體系有望在樓宇建設(shè)自動(dòng)化、智能家居等領(lǐng)域得到更好的應(yīng)用發(fā)展。

2.3 城市燈光無線集中監(jiān)控照明系統(tǒng)

城市燈光無線照明控制系統(tǒng)所運(yùn)用的核心是計(jì)算機(jī)控制，計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)分析處理，然后對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行管理和監(jiān)控。除此之外，還需要應(yīng)用到GPS全球定位系統(tǒng)以及GIS地理信息管理系統(tǒng)，這兩個(gè)系統(tǒng)同樣是該控制體系的重要組成部分。城市燈光無線集中控制管理系統(tǒng)能夠完成遠(yuǎn)程通信與測(cè)量、遠(yuǎn)程控制的任務(wù)，在該任務(wù)上的升級(jí)操作還可以完成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和圖像的傳輸，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。近年來，物聯(lián)網(wǎng)不斷發(fā)展完善，這對(duì)于城市燈光系統(tǒng)的發(fā)展具有極大的推動(dòng)力。在舉辦世博會(huì)期間，基于物聯(lián)網(wǎng)的燈光控制管理系統(tǒng)可以利用物聯(lián)網(wǎng)終端，對(duì)展會(huì)的任一處照明設(shè)備進(jìn)行控制管理，同時(shí)還可以對(duì)照明設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測(cè)，更加全面的實(shí)現(xiàn)照明設(shè)備的管理。

2.4 一體化智能燈具發(fā)展發(fā)展現(xiàn)狀

在LED照明技術(shù)基礎(chǔ)之上，一體化智能燈具運(yùn)用而生，該燈具在LED燈光照明的優(yōu)勢(shì)之上進(jìn)行改良，其可以與集成設(shè)備和傳感器完美結(jié)合，能夠和環(huán)境變化進(jìn)行關(guān)聯(lián)，當(dāng)環(huán)境產(chǎn)生光線、聲音、紅外線等變化時(shí)，該燈具也可以依據(jù)事先輸入的程序，進(jìn)行變化。隨著LED固態(tài)照明技術(shù)不斷的發(fā)展，該照明技術(shù)將會(huì)逐漸實(shí)現(xiàn)燈光自動(dòng)化的變化，燈光的明暗隨著人的來去進(jìn)行及時(shí)的變更，這已經(jīng)慢慢成為可能，并且逐漸改變著我們的生活。一體化智能燈具可以應(yīng)用到的領(lǐng)域眾多，其安裝運(yùn)行成本不高，穩(wěn)定性強(qiáng)，因此被人們所廣泛接受，創(chuàng)造了更高的經(jīng)濟(jì)效益。

3 技術(shù)創(chuàng)新實(shí)例

PhilipsHue是第一個(gè)可連接網(wǎng)絡(luò)與智能手機(jī)APP的LED燈，改變了燈泡只有照明功能的傳統(tǒng)概念。當(dāng)然，PhilipsHue最基本的功能是自由變色，能輕松變換居家燈光色調(diào)，甚至可以表現(xiàn)心情和生活態(tài)度。除了根據(jù)時(shí)間自動(dòng)提醒，在地理定位、遠(yuǎn)端遙控、場(chǎng)景控制、照片取色等方面的燈光管理運(yùn)用也是相當(dāng)有創(chuàng)意的功能。

4 智能照明控制技術(shù)的未來展望

4.1 照明控制系統(tǒng)之間能夠自由連接

我們相信，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，在不遠(yuǎn)的未來，智能照明燈光控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)全網(wǎng)聯(lián)通、隨意連網(wǎng)。在那時(shí)，智慧網(wǎng)絡(luò)的接口將包含所有智能燈具和LED的控制系統(tǒng)，整個(gè)智慧網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，會(huì)有程序?qū)?nèi)部燈具的所有信息進(jìn)行辨識(shí)和控制，網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的燈具可以利用智慧網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，被人們的思想所控制，不再進(jìn)行繁瑣的編碼設(shè)置流程。

4.2 控制協(xié)議

自控技術(shù)發(fā)展的潮流與封閉協(xié)議存在不同之處，企業(yè)進(jìn)行智能控制系統(tǒng)的研究開發(fā)時(shí)需要依據(jù)開放協(xié)議，要求研究出的應(yīng)用系統(tǒng)具有很好的兼容性和可擴(kuò)展性，能夠滿足不同商家所提供的產(chǎn)品按協(xié)議組網(wǎng)，滿足所有客戶的應(yīng)用要求。照明控制系統(tǒng)需要使用研究應(yīng)用已經(jīng)成熟的TCP/IP協(xié)議，這種協(xié)議的通信接口不但穩(wěn)定可靠、性價(jià)比高，控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換不用再單獨(dú)額外敷設(shè)總線，利用建筑本身具有的網(wǎng)絡(luò)線路就可以完全勝任交換數(shù)據(jù)的任務(wù)，這樣大大節(jié)省了投資成本，降低了使用復(fù)雜程度。

4.3 智能照明控制到智慧照明控制轉(zhuǎn)變

隨著科技的不斷進(jìn)步，電子信息技術(shù)逐漸發(fā)展完善，智能照明控制技術(shù)的發(fā)展在此背景下更加成熟。我們相信，將來的智能照明會(huì)更加趨于人性化，更加靈活，能夠?qū)⑷藗兊男枨笈c燈光的變化實(shí)現(xiàn)快速并且完美的結(jié)合，由智能照明控制轉(zhuǎn)變?yōu)橹腔壅彰骺刂?。我們社?huì)的發(fā)展趨勢(shì)便是智慧化，將來的照明體系會(huì)擁有人一樣的思考能力，能夠和人的大腦一樣具有人工智能，這樣可以被人們更好的運(yùn)用。

5 智能照明技術(shù)未來應(yīng)用前景

5.1 家居領(lǐng)域

智能照明系統(tǒng)剛剛興起的時(shí)候沒有被人們所廣泛的接受，這其中主要的影響因素就是使用習(xí)慣以及價(jià)格。隨著LED照明市場(chǎng)的不斷完善發(fā)展，相關(guān)廠家已經(jīng)努力將LED燈的制造成本大幅度的降低，目前達(dá)到了人們普遍可以接受的水平。相信在互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的大潮流下，照明系統(tǒng)中的龍頭企業(yè)，如Osram、Philips等將會(huì)加大對(duì)智能照明領(lǐng)域的關(guān)注，將來的智能照明在家居領(lǐng)域一定會(huì)有較大發(fā)展。

5.2 公共領(lǐng)域

隧道內(nèi)本身的光線不足，需要燈光照明，但是目前我國隧道照明普遍存在光線較弱，或者是隧道內(nèi)外光線亮度差距過大的情況，這些因素很容易造成安全事故。LED智能照明系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)隧道內(nèi)光線的實(shí)時(shí)變化，例如在隧道外太陽光較為充足的情況下，隧道內(nèi)的光線也會(huì)加強(qiáng)，而到夜晚太陽光不足的情況下，隧道內(nèi)的光線也會(huì)變?nèi)酰@樣可以使得駕駛員不受光線變化較大的影響，保障隧道內(nèi)外駕駛安全。

6 結(jié)束語

智能照明控制技術(shù)的發(fā)展和成熟對(duì)人類活動(dòng)和生態(tài)環(huán)境都具有明顯的積極意義，隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，智能照明控制技術(shù)必將會(huì)突破更多的技術(shù)瓶頸，實(shí)現(xiàn)智慧照明控制的發(fā)展目標(biāo)。

[1]丁鼎.智能樓宇照明控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].上海:華東理工大學(xué)，2017.

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