隨著社會(huì)的進(jìn)步，節(jié)能和環(huán)保已是大勢(shì)所趨，在照明領(lǐng)域中，采用新型節(jié)能光源、節(jié)能電器及高效燈具來(lái)達(dá)到節(jié)約電能的目的，已廣泛被人們所接受。但如何通過(guò)節(jié)能照明設(shè)計(jì)，來(lái)達(dá)到節(jié)約能源的目的才剛被人們重視。
照明所產(chǎn)生的能耗，一部分來(lái)自于光源本身，另一部分來(lái)自于人們的使用習(xí)慣。通過(guò)更加智能化控制的驅(qū)動(dòng)電源，可改善照明設(shè)備的工作模式，從而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)節(jié)能。
兩種智能照明系統(tǒng)構(gòu)建方式
通常構(gòu)建智能照明系統(tǒng)可以通過(guò)兩種方式：有線(xiàn)控制和無(wú)線(xiàn)控制。從成本和改造的難易程度來(lái)講，無(wú)線(xiàn)控制毫無(wú)疑問(wèn)具備無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。無(wú)論是新樓宇還是舊的住宅，無(wú)線(xiàn)控制都可以在最短的時(shí)間，以最低的成本實(shí)現(xiàn)智能控制系統(tǒng)的構(gòu)建。另外，越來(lái)越多便攜式智能設(shè)備的出現(xiàn)，也使得無(wú)線(xiàn)控制模式更容易被用戶(hù)所接受。
而基于有線(xiàn)的照明控制系統(tǒng)，具有布線(xiàn)麻煩，增減設(shè)備需要重新布線(xiàn)、系統(tǒng)可擴(kuò)展性差、系統(tǒng)安裝和維護(hù)成本高以及移動(dòng)性能差等缺點(diǎn)，因此無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)智能照明系統(tǒng)的理想選擇。近年來(lái)，近距離無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)獲得了迅猛的發(fā)展。其中主流技術(shù)包括紅外技術(shù)、藍(lán)牙(Blue-tooth)、Wi-Fi、UWB(Ultra-Wideband)和ZigBee技術(shù)等。它們都有各自的標(biāo)準(zhǔn)、特點(diǎn)和相應(yīng)的應(yīng)用領(lǐng)域，另外還有Z-Wave和MiWi等專(zhuān)有無(wú)線(xiàn)技術(shù)。
簡(jiǎn)述低功耗無(wú)線(xiàn)智能照明方案
目前在低功耗無(wú)線(xiàn)傳輸領(lǐng)域所使用的協(xié)議有很多，還未形成統(tǒng)一的傳輸規(guī)范。ZigBee為首的一系列低功耗無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)，正越來(lái)越受到綠色能源市場(chǎng)的重視。
智能照明控制系統(tǒng)的示意圖
ZigBee的好處是能自動(dòng)組網(wǎng)且功耗低，但因?yàn)楝F(xiàn)在ZigBee未出現(xiàn)在一般手機(jī)和電腦中，所以需要網(wǎng)關(guān)。如上圖所示系統(tǒng)中的每一個(gè)光源都擁有獨(dú)立的IP地址，而且可以被擁有其他IP地址的設(shè)備(如智能手機(jī)、平板、電腦)無(wú)線(xiàn)控制。用戶(hù)還可以設(shè)置一些常見(jiàn)的情景模式，并將它存儲(chǔ)在互聯(lián)網(wǎng)的云端服務(wù)器上。網(wǎng)關(guān)作為一個(gè)協(xié)議轉(zhuǎn)換設(shè)備，將從智能終端或者服務(wù)器上傳來(lái)的基于TCP/IP協(xié)議的控制指令轉(zhuǎn)換為照明系統(tǒng)內(nèi)部使用的ZigBee或者JanNet-IP協(xié)議，實(shí)現(xiàn)對(duì)燈光的控制。對(duì)于節(jié)點(diǎn)數(shù)量有限的小型系統(tǒng)，開(kāi)關(guān)或者遙控器可能更加簡(jiǎn)單和直接。此外，通過(guò)引入傳感器，還可以實(shí)現(xiàn)更加豐富的控制模式。
以家庭應(yīng)用為例，個(gè)人用戶(hù)可對(duì)照明設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控，出門(mén)在外也可通過(guò)手機(jī)關(guān)閉家中所有的燈;可以按照區(qū)域和功能對(duì)設(shè)備進(jìn)行自由分組，實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的控制;可通過(guò)定制化的應(yīng)用程序，設(shè)定不同的場(chǎng)景模式(比如在看電影時(shí)調(diào)暗背景燈光)，從而進(jìn)一步優(yōu)化光源的使用效率。在控制系統(tǒng)中，照明設(shè)備和控制終端的通信是雙向的，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控照明設(shè)備的使用情況，并將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在云服務(wù)器上?；ヂ?lián)網(wǎng)服務(wù)供應(yīng)商通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的匯總和分析，可以得到用戶(hù)的使用習(xí)慣，并從節(jié)能的角度出發(fā)，向客戶(hù)建議更優(yōu)化的照明方式。
以工廠(chǎng)應(yīng)用為例，不同照明區(qū)域(如辦公區(qū)、食堂和生產(chǎn)區(qū)域)，通常對(duì)照明控制有著明顯的時(shí)間特性。通過(guò)簡(jiǎn)單的定時(shí)器程序和智能控制系統(tǒng)，無(wú)需人為參與，即可合理配置燈光開(kāi)啟時(shí)間、亮度，實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果。如能加上光學(xué)傳感器或動(dòng)作傳感器等的配合，則可實(shí)現(xiàn)更為復(fù)雜的智能控制。如在辦公區(qū)安裝照度傳感器，就可根據(jù)自然光照強(qiáng)度自動(dòng)調(diào)節(jié)燈光亮度。與動(dòng)作傳感器搭配，通過(guò)感知是否有人經(jīng)過(guò)，可以自動(dòng)調(diào)節(jié)走廊上燈光的開(kāi)關(guān)，達(dá)到進(jìn)一步節(jié)能的目的。
結(jié)語(yǔ)
智能照明的出現(xiàn)伴隨著物聯(lián)網(wǎng)、LED照明、無(wú)線(xiàn)通信等技術(shù)的發(fā)展，其典型特征是照明設(shè)備的單獨(dú)可控、方便靈活的場(chǎng)景設(shè)定，并且可以與其他智能化信息系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)縫對(duì)接，以新穎的呈現(xiàn)模式滿(mǎn)足不同的智能化照明需求。智能照明既是發(fā)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(lián)網(wǎng)體系中一個(gè)較好的應(yīng)用呈現(xiàn)形式，它將使生活方便，舒適。
因此，面對(duì)用戶(hù)需求的不斷變化，智能照明系統(tǒng)需要提供方便簡(jiǎn)易的操作，利用分布式傳感器，以無(wú)線(xiàn)/遙控系統(tǒng)對(duì)照明設(shè)備進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制，而低功耗無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，則是其中關(guān)鍵的一環(huán)。其使得提高照明系統(tǒng)的信息化、智能化程度的同時(shí)，對(duì)節(jié)約電能的消耗也起到了很大的作用，符合國(guó)家節(jié)能減排的發(fā)展戰(zhàn)略。
