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河套IT TALK 85:(原創(chuàng))照亮未來(lái):智能照明技術(shù)的創(chuàng)新與變革(中)

共熵服務(wù)中心 ? 來(lái)源:未知 ? 2023-05-25 17:45 ? 次閱讀

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1. 上期回顧

上一篇,我們談到了智慧照明的概念,以及它簡(jiǎn)要的發(fā)展歷史,并對(duì)智慧照明方案進(jìn)行了某種程度的展開(kāi)和解讀。今天,我們會(huì)繼續(xù)詳細(xì)談一下智慧照明方案的關(guān)鍵技術(shù)。

在展開(kāi)談?wù)摷夹g(shù)之前,先明確一下,我們當(dāng)前的智慧照明處于什么階段。從大的智慧家居的發(fā)展階段來(lái)看,可以劃分為這三個(gè)階段:智能單品階段、智能互聯(lián)階段和主動(dòng)智能階段。

  • 智能單品階段:在這個(gè)階段,智能家居產(chǎn)品以獨(dú)立的單品形式存在,各個(gè)設(shè)備之間相互獨(dú)立工作,缺乏互聯(lián)性和協(xié)同功能。用戶可以購(gòu)買(mǎi)智能燈泡、智能插座、智能攝像頭等單個(gè)設(shè)備,但它們通常需要獨(dú)立操作和管理,無(wú)法實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)和智能化的場(chǎng)景控制。

  • 智能互聯(lián)階段:在這個(gè)階段,智能家居設(shè)備開(kāi)始實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通,形成一個(gè)整體的智能家居系統(tǒng)。通過(guò)無(wú)線通信技術(shù)(如Wi-Fi、藍(lán)牙Zigbee等),各個(gè)設(shè)備可以相互連接和通信,實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)和協(xié)同工作。用戶可以通過(guò)智能手機(jī)應(yīng)用程序或中央控制器來(lái)管理和控制整個(gè)智能家居系統(tǒng),根據(jù)需求和場(chǎng)景設(shè)置不同的自動(dòng)化任務(wù)和聯(lián)動(dòng)規(guī)則。

  • 主動(dòng)智能階段:在這個(gè)階段,智能家居系統(tǒng)通過(guò)人工智能AI)技術(shù)的應(yīng)用,可以主動(dòng)感知、分析和學(xué)習(xí)用戶的行為和喜好,從而提供更智慧化的服務(wù)。系統(tǒng)可以根據(jù)用戶的習(xí)慣和偏好自動(dòng)調(diào)整設(shè)備的設(shè)置,提供個(gè)性化的場(chǎng)景控制和智能建議。例如,智能家居系統(tǒng)可以通過(guò)學(xué)習(xí)用戶的日常行為模式,自動(dòng)調(diào)節(jié)照明和溫度,提供智能化的能源管理,甚至預(yù)測(cè)用戶的需求。

而我們智慧照明的發(fā)展階段,技術(shù)上已經(jīng)跨越了第一階段,當(dāng)下在從第二階段向第三階段的演進(jìn)之中。所以今天談?wù)摰募夹g(shù)話題,也會(huì)聚焦在第二和第三階段的技術(shù)。

從解決方案包含的部件來(lái)看,上一節(jié),我們談到了七大部件,分別為:照明對(duì)象、環(huán)境感知部件(傳感器)、無(wú)線通信模塊、網(wǎng)關(guān)/路由器、照明控制器、智能照明云端服務(wù)平臺(tái)和智能照明控制終端。讓我們一一來(lái)展開(kāi)。

2. 照明對(duì)象

LED燈主要的發(fā)光半導(dǎo)體材料一般是氮化鎵(GaN)和磷化銦鎵(InGaN),前者通過(guò)精確控制可以產(chǎn)生不同的發(fā)光顏色,包括藍(lán)、綠和紫等。后者是一種固溶體材料,是氮化鎵(GaN)和磷化銦(InP)的合金。通過(guò)調(diào)節(jié)銦(In)和鎵(Ga)的比例,可以實(shí)現(xiàn)不同波長(zhǎng)的發(fā)光,例如綠色、黃色和紅色。

當(dāng)前LED燈的色溫范圍可以從2700K(開(kāi)爾文)的暖白光,一直到6500K的冷白光。色彩還原指數(shù)(CRI)一般的商業(yè)LED在82,高質(zhì)量的可以達(dá)到90以上(滿分100)。

而變色RGB LED一般是集成了紅(R)、綠(G)和藍(lán)(B)三種基本發(fā)光顏色的LED。通過(guò)控制這三種顏色的亮度和混合比例,可以產(chǎn)生不同的色彩。通過(guò)調(diào)節(jié)紅、綠、藍(lán)三個(gè)通道的電流強(qiáng)度,可以實(shí)現(xiàn)幾乎任意顏色的光。如果再增加白色的發(fā)光元器件,形成RGBW LED的色彩表現(xiàn)和色彩還原能力會(huì)更豐富。市面上還有可調(diào)色溫的LED是通過(guò)混合不同色溫的白光LED的亮度比例,來(lái)實(shí)現(xiàn)連續(xù)性的色溫調(diào)節(jié)。

LED燈是基礎(chǔ),但如果要實(shí)現(xiàn)智能,還需要有對(duì)環(huán)境的感知能力,這就涉及接下來(lái)聊的環(huán)境感知部件。

3. 環(huán)境感知部件

對(duì)環(huán)境的感知能力是通過(guò)傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)。傳感器感知環(huán)境條件和用戶行為,從而實(shí)現(xiàn)智能控制和自動(dòng)化調(diào)節(jié)。以下幾種是經(jīng)常被用到的傳感器:

  • 光照傳感器:光照傳感器用于感知環(huán)境中的光照水平。它們可以測(cè)量周?chē)墓鈴?qiáng)度,并根據(jù)需要自動(dòng)調(diào)節(jié)照明亮度。光照傳感器廣泛用于室內(nèi)照明系統(tǒng)、戶外照明系統(tǒng)和智能照明系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)光和節(jié)能控制。從成本考慮,一般在智能照明系統(tǒng)中,常用的光照傳感器技術(shù)是光敏電阻器(Photoresistor)和光電二極管(Photodiode)。前者的工作原理是基于光敏材料的電阻值隨光照強(qiáng)度變化的特性。當(dāng)光照射到光敏電阻器上時(shí),光敏材料中的載流子密度會(huì)改變,導(dǎo)致電阻值發(fā)生變化。通過(guò)測(cè)量電阻值的變化,可以獲得光照強(qiáng)度的信息。后者的工作原理是利用光電效應(yīng),在光照射下產(chǎn)生電子-空穴對(duì),從而形成電流或電壓的變化。通過(guò)測(cè)量這些變化,可以得到光照強(qiáng)度的測(cè)量結(jié)果。

  • 人體紅外傳感器:人體紅外傳感器(PIR傳感器)可以探測(cè)到人體的熱輻射。人體紅外傳感器通常采用雙元件(Dual Element)結(jié)構(gòu),即兩個(gè)紅外感應(yīng)元件組成一對(duì)。每個(gè)元件由兩個(gè)連接的電極組成,當(dāng)紅外輻射變化引起元件表面的溫度變化時(shí),它們之間會(huì)產(chǎn)生電荷不平衡。這個(gè)電荷不平衡產(chǎn)生的微弱電信號(hào)將被放大和處理。當(dāng)有人進(jìn)入傳感器范圍時(shí),它們會(huì)發(fā)出信號(hào)觸發(fā)照明系統(tǒng)開(kāi)啟或調(diào)整。PIR傳感器常用于室內(nèi)和室外的智能照明系統(tǒng),如自動(dòng)開(kāi)關(guān)和人體感應(yīng)照明。

  • 遙控器和觸摸傳感器:遙控器和觸摸傳感器允許用戶通過(guò)遙控器或觸摸操作來(lái)控制照明設(shè)備。它們常用于智能家居照明系統(tǒng)和辦公室照明系統(tǒng),提供方便的用戶交互和個(gè)性化控制。

  • 溫度傳感器:溫度傳感器用于感知環(huán)境的溫度變化。它們可以監(jiān)測(cè)室內(nèi)或室外溫度,并根據(jù)需要調(diào)整照明系統(tǒng)的工作模式。溫度傳感器在節(jié)能控制和舒適性優(yōu)化方面發(fā)揮重要作用。從平衡成本和敏感度角度來(lái)看,通常會(huì)選擇熱敏電阻器(Thermistor)作為溫度傳感器技術(shù)。它由熱敏材料制成,其電阻值隨溫度的變化呈現(xiàn)非線性關(guān)系。熱敏電阻器根據(jù)材料類(lèi)型可分為正溫度系數(shù)(PTC)和負(fù)溫度系數(shù)(NTC)兩種。當(dāng)溫度升高時(shí),PTC熱敏電阻器的電阻值增加,而NTC熱敏電阻器的電阻值減小。

  • 濕度傳感器:濕度傳感器用于測(cè)量環(huán)境中的濕度水平。在某些情況下,如衛(wèi)生間、洗手間和儲(chǔ)藏室等,濕度傳感器可以觸發(fā)照明設(shè)備的開(kāi)關(guān),以提供必要的照明和節(jié)能。在智能照明系統(tǒng)中,電容式濕度傳感器是常見(jiàn)且經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的選擇。它由兩個(gè)電極組成,其中一個(gè)電極被涂覆了一層濕度敏感的材料。當(dāng)濕度發(fā)生變化時(shí),被涂覆的材料會(huì)吸收或釋放水分,導(dǎo)致電容值的變化。通過(guò)測(cè)量電容的變化,可以確定環(huán)境中的濕度水分含量。

  • 聲音傳感器:聲音傳感器可以檢測(cè)環(huán)境中的聲音水平。它們可以用于實(shí)現(xiàn)聲控照明系統(tǒng),在檢測(cè)到聲音時(shí)觸發(fā)照明設(shè)備的開(kāi)啟、關(guān)閉或調(diào)光。在智能照明系統(tǒng)中,電容式聲音傳感器是常見(jiàn)且經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的選擇。它由一個(gè)電容器和一個(gè)振膜組成,當(dāng)聲音波動(dòng)通過(guò)振膜時(shí),振膜的位移會(huì)改變電容器之間的距離,從而改變電容值。通過(guò)測(cè)量電容值的變化,可以確定環(huán)境中的聲音強(qiáng)度。

但并不是這幾種就一定能滿足場(chǎng)景需求。根據(jù)具體需求和應(yīng)用場(chǎng)景,還可以使用其他傳感器,如空氣質(zhì)量傳感器、運(yùn)動(dòng)傳感器等,以實(shí)現(xiàn)更智能和個(gè)性化的照明控制。

但如上信息盡管被感知到,還是需要傳遞給控制器去分析和決策,這就涉及如何傳遞回去的問(wèn)題。這里最方便的手段會(huì)依賴無(wú)線傳輸技術(shù)。也就是下面需要談到的無(wú)線通信模塊。

4. 無(wú)線通信模塊

Zigbee

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Zigbee是一種廣泛使用的短距離、低速率的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。主要用于近距離無(wú)線連接。基于IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn),但I(xiàn)EEE僅處理底層的MAC層和物理層協(xié)議,Zigbee擴(kuò)展了網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層API的標(biāo)準(zhǔn)化。

Zigbee可工作在2.4GHz(全球流行)、868Mhz(歐洲流行)和915 MHz等3個(gè)頻段上,分別具有最高250kbit/s、20kbit/s和40kbit/s的傳輸速率,傳輸距離在10-75m的范圍內(nèi)。

Zigbee的功耗低,發(fā)射功率僅為1mW,可以啟動(dòng)休眠模式。通信時(shí)延一般為15ms。

Zigbee網(wǎng)絡(luò)具有自組織和自修復(fù)的特性,即使其中某些設(shè)備失效或移動(dòng),網(wǎng)絡(luò)依然能夠保持穩(wěn)定的通信。

藍(lán)牙

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藍(lán)牙有藍(lán)牙低功耗(Bluetooth Low Energy,簡(jiǎn)稱BLE)省電技術(shù)。藍(lán)牙設(shè)備可以輕松進(jìn)行配對(duì)和連接,并且可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的通信。

藍(lán)牙Mesh網(wǎng)絡(luò)是藍(lán)牙技術(shù)的擴(kuò)展,允許大規(guī)模的設(shè)備互相連接,形成一個(gè)自組織的網(wǎng)絡(luò)。

藍(lán)牙LE Audio:藍(lán)牙LE Audio是藍(lán)牙技術(shù)的最新標(biāo)準(zhǔn),旨在提供更好的音頻體驗(yàn)。它支持高質(zhì)量音頻傳輸和多設(shè)備同步播放,為智能照明系統(tǒng)中的音頻功能提供了更多的可能性。

藍(lán)牙定位服務(wù):藍(lán)牙定位服務(wù)是一種基于藍(lán)牙技術(shù)的室內(nèi)定位解決方案,可以用于智能照明系統(tǒng)中的位置感知和定位功能。通過(guò)藍(lán)牙信號(hào)的強(qiáng)度和到達(dá)時(shí)間等信息,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶位置的準(zhǔn)確追蹤和定位。

Wi-Fi

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Wi-Fi一般工作頻率在2.4GHz、5GHz和6GHz。Wi-Fi最大的優(yōu)勢(shì)就是傳輸速度高。Wi-Fi 6/6E典型的傳輸速率就可以達(dá)到1~3Gbps的速率,這是其他無(wú)線技術(shù)無(wú)法媲美的。但盡管采用了OFDMA(正交頻分多址)的技術(shù)和TWT(目標(biāo)喚醒時(shí)間)的技術(shù),Wi-Fi的功耗還是非常高的,是Zigbee的數(shù)十倍。而且Wi-Fi接入終端的數(shù)量也和Zigbee和藍(lán)牙不在一個(gè)量級(jí),后兩者理論上可以達(dá)到65536個(gè)節(jié)點(diǎn)數(shù)量。但Wi-Fi即便是高端的路由器,最大接入設(shè)備數(shù)量也就是幾十、幾百的量級(jí)。

Thread

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Thread也是一種開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線通信協(xié)議,專(zhuān)為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之間的低功耗、安全和可靠通信而設(shè)計(jì)。工作在2.4GHz的ISM頻段,與Wi-Fi和藍(lán)牙等通信技術(shù)共享相同的頻段。Thread采用低功耗睡眠和快速喚醒等技術(shù),以實(shí)現(xiàn)較低的工作時(shí)延。設(shè)備可以快速?gòu)乃郀顟B(tài)喚醒并與其他設(shè)備進(jìn)行通信,從而降低了通信的延遲。Thread協(xié)議針對(duì)低功耗應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化,以延長(zhǎng)設(shè)備的電池壽命。它采用了一些功耗優(yōu)化的技術(shù),例如低功耗睡眠模式和快速喚醒機(jī)制。這使得Thread在長(zhǎng)期運(yùn)行的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中具有較低的功耗。Thread基于IPv6協(xié)議棧,為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備提供了直接的互聯(lián)網(wǎng)連接能力。每個(gè)Thread設(shè)備都有唯一的IPv6地址,可以直接與互聯(lián)網(wǎng)上的其他設(shè)備進(jìn)行通信。這為智能照明系統(tǒng)的云端連接和遠(yuǎn)程控制提供了更好的支持。Thread支持網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),這意味著設(shè)備可以直接與其他設(shè)備通信,也可以通過(guò)其他設(shè)備進(jìn)行中繼傳輸。這種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)提供了更大的靈活性和可靠性,使得設(shè)備之間的通信更加魯棒。Thread的設(shè)備可以自動(dòng)組網(wǎng),動(dòng)態(tài)地選擇最佳路徑進(jìn)行通信,從而提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的性能和覆蓋范圍。

就目前的實(shí)際情況來(lái)看,未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)可能是這四種技術(shù)的融合和互補(bǔ)。此外,隨著5G通信技術(shù)的普及和發(fā)展,它也可能成為智能照明系統(tǒng)中的一種重要通信技術(shù),提供更高的速度和更廣闊的覆蓋范圍。

除了上述提到的無(wú)線技術(shù)之外,還有一項(xiàng)通信技術(shù),未來(lái)如果有技術(shù)突破,也可能會(huì)成為一種選擇,這就是電力線載波通信(Power Line Communication,PLC)技術(shù)。

PLC

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PLC利用電力線路傳輸數(shù)據(jù)信號(hào),使其成為一種潛在的通信選擇。它的優(yōu)點(diǎn)就是不需要額外的無(wú)線信號(hào)覆蓋,可以通過(guò)電力線路覆蓋整個(gè)建筑物,無(wú)需擔(dān)心信號(hào)受限或衰減的問(wèn)題。由于所有電力插座都連接到電力線路,PLC技術(shù)可以直接連接到插座并與其他設(shè)備進(jìn)行通信,實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的互聯(lián)。

但是,這個(gè)技術(shù)也有硬傷,導(dǎo)致其無(wú)法被廣泛采用,這就是與某些無(wú)線技術(shù)相比,PLC的傳輸速率通常較低。PLC技術(shù)的傳輸速度通常在幾百千比特每秒(kbps)到幾兆比特每秒(Mbps)的范圍內(nèi)。具體的速度取決于使用的PLC標(biāo)準(zhǔn)、硬件設(shè)備和環(huán)境條件。同時(shí),PLC通信可能受到其他電器設(shè)備引起的干擾的影響,例如電視、冰箱、電腦等。這些設(shè)備會(huì)在電力線上引入噪聲和干擾,可能導(dǎo)致通信質(zhì)量下降。在面對(duì)較強(qiáng)的干擾源時(shí),PLC技術(shù)的性能可能會(huì)受到較大影響。另外,PLC技術(shù)在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中可能存在一些安全性問(wèn)題,因?yàn)樾盘?hào)通過(guò)共享的電力線路傳輸,其他設(shè)備可能攔截或干擾通信。

5. 網(wǎng)關(guān)/路由器

在智能照明系統(tǒng)中,網(wǎng)關(guān)和路由器之間的關(guān)系可以是相互依賴的。網(wǎng)關(guān)通常是一個(gè)更高級(jí)的控制單元,可以連接多種類(lèi)型的設(shè)備,包括使用不同無(wú)線協(xié)議的設(shè)備。它的任務(wù)是將不同協(xié)議的設(shè)備數(shù)據(jù)集成到一個(gè)統(tǒng)一的控制平臺(tái)上,并與外部系統(tǒng)進(jìn)行交互。網(wǎng)關(guān)可以連接到無(wú)線路由器,以便與互聯(lián)網(wǎng)和其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行通信。無(wú)線路由器的作用是提供設(shè)備之間的網(wǎng)絡(luò)連接和路由功能。它負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)從一個(gè)設(shè)備傳輸?shù)搅硪粋€(gè)設(shè)備,并通過(guò)路由算法確定最佳的傳輸路徑。

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網(wǎng)關(guān)

網(wǎng)關(guān)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式可以是軟件或硬件,取決于系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和要求。

  • 軟件網(wǎng)關(guān)通常是運(yùn)行在計(jì)算機(jī)、服務(wù)器或云平臺(tái)上的應(yīng)用程序。它通過(guò)與智能設(shè)備通信的協(xié)議(例如Wi-Fi、藍(lán)牙、Zigbee)來(lái)收集和處理數(shù)據(jù),并提供遠(yuǎn)程控制和管理功能。軟件網(wǎng)關(guān)通過(guò)與無(wú)線路由器連接,將智能設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫嘶蚺c外部系統(tǒng)進(jìn)行交互。

  • 硬件網(wǎng)關(guān)通常是一種專(zhuān)用設(shè)備,集成了各種通信接口和協(xié)議,以實(shí)現(xiàn)與智能設(shè)備的連接和數(shù)據(jù)傳輸。硬件網(wǎng)關(guān)可以支持多種無(wú)線協(xié)議(如Wi-Fi、藍(lán)牙、Zigbee),并提供相應(yīng)的通信接口。它通常具有更強(qiáng)大的處理能力和網(wǎng)絡(luò)連接能力,用于處理大量的設(shè)備數(shù)據(jù)和提供高級(jí)功能。

路由器

路由器在智能照明系統(tǒng)中起到連接不同設(shè)備之間的橋梁作用,負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)和路由。選擇不同的無(wú)線協(xié)議可能會(huì)影響到使用的路由器類(lèi)型和設(shè)置。

如果智能照明系統(tǒng)采用Wi-Fi作為無(wú)線通信協(xié)議,那么通常會(huì)使用Wi-Fi路由器來(lái)提供網(wǎng)絡(luò)連接和路由功能。Wi-Fi路由器通過(guò)創(chuàng)建本地網(wǎng)絡(luò)(LAN)并為設(shè)備提供IP地址,使智能設(shè)備能夠連接到互聯(lián)網(wǎng)和其他設(shè)備。

如果智能照明系統(tǒng)采用Zigbee作為無(wú)線通信協(xié)議,那么會(huì)使用Zigbee路由器來(lái)建立Zigbee網(wǎng)絡(luò)。Zigbee路由器負(fù)責(zé)在Zigbee網(wǎng)絡(luò)中傳輸數(shù)據(jù)和路由信號(hào),擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)范圍和覆蓋。

6. 照明控制器

在智能照明系統(tǒng)中,照明控制器是負(fù)責(zé)管理和控制照明設(shè)備的關(guān)鍵組件。它可以是一個(gè)軟件應(yīng)用程序、硬件設(shè)備或集成在網(wǎng)關(guān)中的功能。

照明控制器的功能通常包括以下方面:

  • 開(kāi)關(guān)控制:控制燈光的開(kāi)關(guān)狀態(tài),包括開(kāi)啟和關(guān)閉。

  • 調(diào)光控制:調(diào)整燈光的亮度水平,可以實(shí)現(xiàn)從全亮到全暗的連續(xù)調(diào)節(jié)。

  • 調(diào)色控制:改變燈光的顏色溫度或顏色,可以實(shí)現(xiàn)暖白光、冷白光或彩色燈光的選擇。

  • 定時(shí)控制:設(shè)置燈光的定時(shí)開(kāi)關(guān),使其在特定時(shí)間自動(dòng)開(kāi)啟或關(guān)閉。

  • 情景模式:預(yù)設(shè)不同的燈光場(chǎng)景,如閱讀模式、休閑模式或聚會(huì)模式,以適應(yīng)不同的環(huán)境和需求。

通過(guò)照明控制器,用戶可以根據(jù)個(gè)人偏好、需求和情境,靈活地控制和調(diào)整照明設(shè)備,實(shí)現(xiàn)個(gè)性化和智能化的照明體驗(yàn)。

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智能照明系統(tǒng)的控制器和照明對(duì)象(燈具)之間的數(shù)據(jù)通信接口標(biāo)準(zhǔn)是DALI(數(shù)字地址照明接口)(Digital Addressable Lighting Interface)。它是由國(guó)際照明協(xié)會(huì)(International Association of Lighting Designers,IALD)和歐洲照明生產(chǎn)商協(xié)會(huì)(European Lighting Industry Association,ELIA)共同開(kāi)發(fā)和推廣的一個(gè)開(kāi)放的、標(biāo)準(zhǔn)化的協(xié)議。它采用了數(shù)字通信和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接的方式,使燈光設(shè)備能夠通過(guò)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行控制和監(jiān)測(cè)。DALI控制器負(fù)責(zé)生成和發(fā)送DALI命令,而DALI燈光設(shè)備接收和響應(yīng)這些命令,完成相應(yīng)的操作。以下是DALI標(biāo)準(zhǔn)的核心特點(diǎn)和主要功能:

  • 數(shù)字通信:DALI使用數(shù)字信號(hào)進(jìn)行通信,每個(gè)DALI設(shè)備都有唯一的地址,可以直接訪問(wèn)和控制。這種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信方式可靠性高,不受傳輸距離的限制。

  • 雙向通信:DALI支持雙向通信,可以向燈光設(shè)備發(fā)送控制命令,并接收設(shè)備的狀態(tài)和反饋信息。這使得系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)燈光狀態(tài)、故障和能耗等參數(shù)。

  • 調(diào)光和場(chǎng)景控制:DALI允許對(duì)燈光進(jìn)行調(diào)光控制,實(shí)現(xiàn)燈光亮度的精確調(diào)節(jié)。同時(shí),它還支持場(chǎng)景控制功能,可以預(yù)設(shè)和切換不同的照明場(chǎng)景,滿足不同環(huán)境和需求下的照明要求。

  • 故障檢測(cè)和報(bào)告:DALI系統(tǒng)可以檢測(cè)燈光設(shè)備的故障狀態(tài),并通過(guò)回傳信息進(jìn)行報(bào)告。這樣可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理故障,提高照明系統(tǒng)的可靠性和維護(hù)效率。

  • 可擴(kuò)展性和互操作性:DALI標(biāo)準(zhǔn)具有良好的可擴(kuò)展性,可以支持多達(dá)64個(gè)DALI設(shè)備的連接。此外,DALI還與其他控制系統(tǒng)和傳感器集成,實(shí)現(xiàn)與建筑自動(dòng)化系統(tǒng)和智能家居系統(tǒng)的互操作性。

總結(jié)而言,DALI標(biāo)準(zhǔn)是一種基于數(shù)字通信的燈光控制協(xié)議,通過(guò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接和雙向通信,實(shí)現(xiàn)了照明系統(tǒng)的靈活控制、調(diào)光功能、故障檢測(cè)和互操作性。它為智能照明系統(tǒng)提供了一種可靠且功能豐富的控制方案,使得照明系統(tǒng)更加智能、高效和可持續(xù)。

7. 智能照明云端服務(wù)平臺(tái)

聊到現(xiàn)在,所謂的智能照明解決方案,還是一個(gè)基于家庭為單位的本地技術(shù)范圍。但智能照明系統(tǒng)的真正魅力和潛力是前面兩個(gè)字“智能”。也就意味著數(shù)據(jù)挖掘、深度學(xué)習(xí)和云端整合分析是關(guān)鍵要素。通過(guò)大量的智能家居數(shù)據(jù)在云端的整合分析和情境感知,智能照明系統(tǒng)可以提供更加貼心的服務(wù)和個(gè)性化的照明體驗(yàn)。

智能照明系統(tǒng)收集到的數(shù)據(jù)包括用戶的照明習(xí)慣、行為模式、時(shí)間偏好、環(huán)境條件等。通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘和分析,可以獲取有關(guān)用戶的偏好和需求的深入洞察。例如,通過(guò)分析用戶在不同時(shí)間段的照明偏好,系統(tǒng)可以自動(dòng)調(diào)整照明亮度和色溫,以適應(yīng)用戶的需求。

智能照明系統(tǒng)通過(guò)云端的數(shù)據(jù)挖掘,還可以通過(guò)感知環(huán)境和情境來(lái)自動(dòng)化控制照明。通過(guò)整合傳感器數(shù)據(jù)和環(huán)境信息,系統(tǒng)可以識(shí)別當(dāng)前的情境,如人員活動(dòng)、光線強(qiáng)度、溫度等,并根據(jù)預(yù)設(shè)的規(guī)則和用戶偏好自動(dòng)調(diào)整照明設(shè)置。例如,當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到用戶進(jìn)入房間時(shí),可以自動(dòng)開(kāi)啟燈光,并根據(jù)環(huán)境光線和時(shí)間調(diào)整亮度和色溫。

智能照明系統(tǒng)可以根據(jù)用戶的需求和場(chǎng)景提供個(gè)性化的服務(wù)。通過(guò)整合其他智能家居設(shè)備和平臺(tái),智能照明系統(tǒng)可以與智能音箱、智能助理等進(jìn)行互聯(lián),實(shí)現(xiàn)智能家居的整合控制。例如,系統(tǒng)可以與智能音箱結(jié)合,根據(jù)用戶的語(yǔ)音指令實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景切換、定時(shí)調(diào)整、音樂(lè)配合等功能。用戶可以通過(guò)手機(jī)應(yīng)用或云端平臺(tái)與智能照明系統(tǒng)進(jìn)行交互,遠(yuǎn)程控制燈光的開(kāi)關(guān)、亮度、色溫等設(shè)置。此外,智能照明系統(tǒng)可以與其他智能設(shè)備和服務(wù)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)互聯(lián),如與安防系統(tǒng)、氣候控制系統(tǒng)、日程管理系統(tǒng)等進(jìn)行聯(lián)動(dòng),提供更加智能化的功能和服務(wù)。

智能照明系統(tǒng)通過(guò)數(shù)據(jù)分析和智能算法,可以實(shí)現(xiàn)更有效的能源管理和節(jié)能效果。系統(tǒng)可以監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)能源消耗情況,根據(jù)環(huán)境條件和用戶需求進(jìn)行智能調(diào)整,最大限度地減少能源浪費(fèi)。例如,系統(tǒng)可以根據(jù)光線強(qiáng)度和人員活動(dòng)情況,自動(dòng)調(diào)整燈光的亮度和開(kāi)啟時(shí)間,以實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果。

智能照明云端服務(wù)平臺(tái),還可以讓這種能力和生態(tài)應(yīng)用對(duì)接。為了方便開(kāi)發(fā)者和第三方服務(wù)提供商與智能照明系統(tǒng)集成,云端服務(wù)平臺(tái)通常提供API(應(yīng)用程序接口)和開(kāi)放平臺(tái)。開(kāi)發(fā)者可以通過(guò)API訪問(wèn)平臺(tái)的功能和數(shù)據(jù),從而構(gòu)建自己的應(yīng)用程序或服務(wù),并實(shí)現(xiàn)與智能照明系統(tǒng)的互操作性。并為智能家居的發(fā)展提供了更廣闊的潛力。

好了,今天,我們重點(diǎn)把智能照明系統(tǒng)的解決方案展開(kāi)聊了一下。明天,我們會(huì)再來(lái)談?wù)勚悄苷彰飨到y(tǒng)的生態(tài)和應(yīng)用,以及未來(lái)的展望,明天見(jiàn)!


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原文標(biāo)題:河套IT TALK 85:(原創(chuàng))照亮未來(lái):智能照明技術(shù)的創(chuàng)新與變革(中)

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