隨著社會的進(jìn)步，節(jié)能和環(huán)保已是大勢所趨，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。但如何通過節(jié)能照明設(shè)計，來達(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，一部分來自于光源本身，另一部分來自于人們的使用習(xí)慣。通過更加智能化控制的驅(qū)動電源，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)可以通過兩種方式：有線控制和無線控制。從成本和改造的難易程度來講，無線控制毫無疑問具備無可比擬的優(yōu)勢。無論是新樓宇還是舊的住宅，無線控制都可以在最短的時間，以最低的成本實(shí)現(xiàn)智能控制系統(tǒng)的構(gòu)建。另外，越來越多便攜式智能設(shè)備的出現(xiàn)，也使得無線控制模式更容易被用戶所接受。
而基于有線的照明控制系統(tǒng)，具有布線麻煩，增減設(shè)備需要重新布線、系統(tǒng)可擴(kuò)展性差、系統(tǒng)安裝和維護(hù)成本高以及移動性能差等缺點(diǎn)，因此無線通信技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)智能照明系統(tǒng)的理想選擇。近年來，近距離無線通信技術(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等專有無線技術(shù)。
簡述低功耗無線智能照明方案
目前在低功耗無線傳輸領(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線傳輸技術(shù)，正越來越受到綠色能源市場的重視。
智能照明控制系統(tǒng)的示意圖
ZigBee的好處是能自動組網(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)無線控制。用戶還可以設(shè)置一些常見的情景模式，并將它存儲在互聯(lián)網(wǎng)的云端服務(wù)器上。網(wǎng)關(guān)作為一個協(xié)議轉(zhuǎn)換設(shè)備，將從智能終端或者服務(wù)器上傳來的基于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)對燈光的控制。對于節(jié)點(diǎn)數(shù)量有限的小型系統(tǒng)，開關(guān)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(shí)現(xiàn)更加豐富的控制模式。
以家庭應(yīng)用為例，個人用戶可對照明設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控，出門在外也可通過手機(jī)關(guān)閉家中所有的燈;可以按照區(qū)域和功能對設(shè)備進(jìn)行自由分組，實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的控制;可通過定制化的應(yīng)用程序，設(shè)定不同的場景模式(比如在看電影時調(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)時監(jiān)控照明設(shè)備的使用情況，并將數(shù)據(jù)存儲在云服務(wù)器上?；ヂ?lián)網(wǎng)服務(wù)供應(yīng)商通過對數(shù)據(jù)的匯總和分析，可以得到用戶的使用習(xí)慣，并從節(jié)能的角度出發(fā)，向客戶建議更優(yōu)化的照明方式。
以工廠應(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)，通常對照明控制有著明顯的時間特性。通過簡單的定時器程序和智能控制系統(tǒng)，無需人為參與，即可合理配置燈光開啟時間、亮度，實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果。如能加上光學(xué)傳感器或動作傳感器等的配合，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)度自動調(diào)節(jié)燈光亮度。與動作傳感器搭配，通過感知是否有人經(jīng)過，可以自動調(diào)節(jié)走廊上燈光的開關(guān)，達(dá)到進(jìn)一步節(jié)能的目的。
結(jié)語
智能照明的出現(xiàn)伴隨著物聯(lián)網(wǎng)、LED照明、無線通信等技術(shù)的發(fā)展，其典型特征是照明設(shè)備的單獨(dú)可控、方便靈活的場景設(shè)定，并且可以與其他智能化信息系統(tǒng)進(jìn)行無縫對接，以新穎的呈現(xiàn)模式滿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)體系中一個較好的應(yīng)用呈現(xiàn)形式，它將使生活方便，舒適。
因此，面對用戶需求的不斷變化，智能照明系統(tǒng)需要提供方便簡易的操作，利用分布式傳感器，以無線/遙控系統(tǒng)對照明設(shè)備進(jìn)行動態(tài)控制，而低功耗無線通信技術(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，對節(jié)約電能的消耗也起到了很大的作用，符合國家節(jié)能減排的發(fā)展戰(zhàn)略。