3522vip-新葡萄京官网-www.35222.com
做最好的网站
当前位置:3522vip > 照明工业 > LED照明与智能化系统融合

LED照明与智能化系统融合

文章作者:照明工业 上传时间:2019-09-16

物联网智能化浪潮的推动下,智能照明技术备受瞩目。随着LED驱动、Zigbee传输、WiFi网关等智能照明核心技术的突破与创新,未来智能照明市场产值将持续提升,预计2014-2015年LED智能照明将会进入爆发式增长阶段。

在许多LED室内照明应用中,比较突出的一个特点是以装饰性照明为主的用户诉求。例如,在一些高档酒店、商场和写字楼、酒吧和咖啡厅等休闲场所、博物馆和美术陈列馆等专业展场,用户普遍要求LED灯具能够充分利用全光谱的任意颜色和动静态的照明效果,结合风格各异的应用情境,为业主带来更加智能化的气氛照明效果。 吴红锋表示:更多新奇、特别的设计,以及多功能化是LED室内照明灯具的一个新的开发目标,光不再作为一个简单的视觉照明工具,而是一种情感、信号、创意的综合体,特别是和智能家居的融合。光可以表达出时间、温度、心情等信号,也可以表达出各种情感。对灯具来说,可能要抛开粗放式照亮思维,更细腻地处理每一束光,同时减少光污染,提高利用效率。他举例说明道,借助智能化、互联网的应用趋势,LED光源的照明功能将被不断延伸:如利用手机等智能终端控制光环境;基于互联网大数据背景,用LED灯做为微型基站,推送各种实用信息到客户手机终端等等。在众多行业进入跨界发展的模式下,LED民用照明的应用前景已被拓展出了无限的想象空间,其需求量将大大高于商用照明。 另据悉,稳润光电今年将在韩国设立器件研发中心,并且从2013年开始,公司投入巨资在应用产品的研发上。利用光源制造的优势,稳润光电与北欧企业签订了合作协议,结合现有的极光、启明星等通用LED照明产品线,共同研发智能化LED家居照明系统、特殊领域的LED照明系统等。 在LED照明与智能化系统融合的过程中,智能照明平台技术的开发是一大重点。尽管智能照明的定义方式多种多样,但我们认为智能照明首先包括固态照明控制,Notohamiprodjo说,如通过交流电线的各种有线数字调光模式,以及新兴的Ledotron/DLT(IEC62756-1)数字照明标准。另外,智能照明还应包括通过现有的无线标准,如蓝牙智能(BluetoothSmart)、ZigBee、Z-Wave、Wi-Fi等无线照明控制技术。Dialog近期发布的SmarteXiteiW6401LED驱动器针对众多类型的智能照明应用而设计,这些应用包括通过线路的调光控制,可支持Ledotron/DLT(IEC62756-1)数字调光。该驱动器还含有一条I2C母线,可实现许多类型的数字和无线网络的无缝集成,这些标准包括BluetoothSmart、ZigBee和Z-Wave等,例如用户可利用智能手机来控制照明,并且该驱动器还结合了便于配置的非易失性存储器。 针对智能照明的普及和推广,关振源尤为强调的是用户体验以及系统构建成本。在LED电源驱动产品开发上,Marvell提供的是包括灯泡驱动控制、无线网关、云端和APP在内的四位一体式整体智能照明解决方案,系统围绕创新型LED驱动器IC(如新推出的88EM8189)和低功耗ZigBee联网而构建,不仅针对LED灯和网关硬件平台提供高集成度、高性能、低成本方案,同时,基于Marvell对照明领域的深刻了解,以及成熟的软件支持,可以帮助LED灯ODM/OEM厂商达到佳的用户体验。另外,Marvell在无线连接技术乃至在整合式芯片解决方案领域的技术优势和完整的解决方案,也可为智能照明及其连接技术提供强有力的后盾。

从实际使用情况来看,LED室内照明大致上又分为工业、商业和家居应用等。工业室内照明是LED较早切入并且需求量较大的市场,在产品需求上比较侧重安全、节能和长寿命等特点,例如工矿灯类一般走的是高品质、节能路线,以节省成本为目标;商业照明侧重的是场景效果和用户体验,有时会针对各种应用环境推出不同角度色温显色性的特种灯具;而家居照明往往更关注性价比,当前这一领域的明显特征是,以家居应用为主的筒灯、球泡灯等已经进入了低成本时代。

然而,业内专家表示,照明行业未来产业规模将由5000亿元下调至4500亿元,拟培育龙头企业的数量也由之前的20~30家减少到了10~15家。此时,市场似乎陷入了瓶颈之期。

品质可靠性亟待提升

照明市场领先企业Marvell公司技术市场经理关振源指出,受成本、行业标准暂未统一等因素的影响,智能照明市场暂未迎来爆发期。但由于LED相对于传统照明的巨大优势,以及正在加快的全球性城镇化趋势,其成长潜力仍十分巨大。

近来LED在通用照明领域的比重迅速增加,为LED室内照明在商业领域的应用开拓出一片更为广阔的天地,这一市场一般多为工程类采购,产品需求量较大,因此成为时下各家厂商努力争取的重点市场。另一方面,普通民用照明市场也已全面打开,其发展速度同样不可小觑,越来越多的厂商推出了相对成熟的LED灯具成品,且部分产品在功能、设计等方面突破了传统照明的范畴。

关振源表示,目前整个照明产业中,各种解决方案鱼龙混杂,质量参差不齐,致使很多客户无法分辨其优劣,严重影响了消费者对智能家居产品的信任。与此同时,行业尚无标准、国家尚未出台相关政策也是导致智能照明产品良莠不齐的关键原因。由于智能照明系统相对复杂,系统之间的关联性较大,出问题的机率随之增高,售后服务不到位亦会严重影响客户对智能照明产品的满意度。

然而,在室内照明快速发展的同时,应用市场对LED灯具品质的认知却仍然存在着不小的落差。“LED室内灯具优点众多,如节能、长寿命、安全可靠等等,”江苏稳润光电有限公司国际销售部销售总监吴红锋谈到,“但在许多实际案例中,由于终端用户对LED的认知不全面,导致部分商家为了吸引用户眼球、迅速提升市场占有率,使用了拙劣的产品和技术,如:为了亮度,抛弃了寿命;为了节能,抛弃了安全,以致部分终端市场反馈的信息是:LED灯有的不错,但大多数都容易坏,价格还不便宜。”针对这种追求短期利益行为所带来的负面影响,他进一步指出,照明市场正发生着新一轮的变革,其中包括人们对传统灯具与LED灯具之间认知差异的磨擦,一旦LED的优点被人为制造成缺点,就会令市场推广更加困难,尤其是在LED应用市场被刚刚打开的初期阶段,因此,迫切需要业内企业能够自觉遵守技术与品质标准,共同打造健康的行业发展之路。

尽管市场遭遇各种瓶颈,尚未迎来真正意义上的爆发,但得益于安全、节能、舒适、高效等优势,智能照明在家居、办公等领域前景可期,取代传统灯具将是大势所趋。关振源进一步表示,推动智能照明市场爆发的关键是价格成本与客户体验度。

以目前对LED室内球泡灯品质影响较大的热能管理问题为例,尽管LED照明可显著节约能源,灯泡的总体使用寿命据称可达3万至5万个小时;但其实,往往因为LED驱动电路中的许多元件,特别是电解电容器会随着温度的上升而老化,造成改装灯具中的多余热量令固态照明灯泡的使用寿命显著降低,这也让消费者对LED灯具的品质预期值大打折扣。

应对成本挑战,高度集成的芯片方案可以减少外围器件,缩减物料成本和节省体积,同时提高产品的性能。Marvell在配合智能调光的LED驱动芯片上,留有数字信号接口,可直接接受来自无线遥控的数字信号,易于控制的同时进一步精简接口线路。关振源透露,Marvell计划今年推出把LED驱动和 3.3V供电集成的单芯片,进一步简化外围线路,降低成本。

Dialog半导体有限公司固态照明产品营销总监Hubie Notohamiprodjo解释道:“出现这些问题的原因主要是由于一些灯泡设计者不清楚灯泡的使用环境和状态(例如是在空气流动有限的封闭式灯具系统中,还是空气自由流动的开放式灯具系统中),因而有时在空气流动受限的应用中采用了设计不佳的热能系统,导致灯具过热,大大降低了固态照明灯泡的使用寿命。”

与此同时,智能照明的普及和推广,客户体验亦尤为重要。Marvell利用通讯领域的领先优势,将网关ODM、云端软件服务商联合到一起配合做灯具的ODM厂商,将决定产品性能的底层通信技术基础与影响用户体验的上层应用打通,构建智能照明生态系统,为品牌客户提供全套方案,帮助LED灯ODM/OEM达到最佳的客户体验。值得一提的是,相较于Philips已推出的照明产品 Hue,Marvell“ZigBee WIFI”方案解决了射频距离及灵活性的问题,为消费者提供更佳的使用体验。

为了有效地解决上述难题,不同于普通集成电路均带有过热切断装置,仅在高温环境下切断集成电路的设计方式,Dialog的LED驱动器采用获得专利的过热保护降额技术,在高温环境下,以细微的步长自动降低进入LED的驱动电流;当温度降下后,它再无缝地恢复亮度,通过降低低气流灯泡环境中的工作温度,避免其超过电解电容器的额定温度,并有助于实现可预测的灯泡使用寿命。

关振源强调,从整个市场来看,成本问题已逐步得到改善,再过一两年,不光海外市场会发展起来,国内的市场也会迅速扩大。台湾工研院产业经济与趋势研究中心的报道指出,大中华地区LED市场规模到2015年将达到111亿美元。分析机构亦预测,2020年全球LED照明产值将达到658亿美元,市场前景广阔,智能照明大有可为!

实现产品最佳性价比

[

LED室内照明的普及进程,很大程度上仍然与产品价格的下降速度有关,特别是在室内灯具开发中面临的最大挑战是如何达到产品适宜的价格点,同时又能实现合理的性能和安全标准。其中,LED灯具的30%成本花费在驱动控制电路上,因此包括LED驱动IC在内的控制电路的成本降低至关重要,这也需要芯片厂商不断推出创新且更具性价比优势的技术方案。

“LED光源的价格在不断下降,但驱动电子技术并没有太大的革新,价格一直居高不下,因而带来了产品成本上的压力。”Marvell公司LED驱动芯片产品线技术市场经理关振源表示,可调光LED灯将会成为市场的主流产品,但目前LED照明驱动IC发展的一个关键点在于调光的兼容性,它直接影响到用户的使用体验,由于LED照明多采用电流驱动模式,而现有的调光器多是电压调光,所以在兼容性方面也存在一定的困难。与此同时,进一步提升芯片的集成度,以减小电源尺寸,同样也是LED电源未来发展的主要方向。据介绍,Marvell采用独特的混合信号架构,并内置先进的数字算法,大大有助于增强集成度,降低产品成本。Marvell今年高性价比的芯片方案已使调光产品的价格从去年的1.5美元降到了1美元以下,预计到2016年,调光灯泡将接近非调光价格,从而加速LED照明的普及。

就可调光灯具的开发,Notohamiprodjo分析道:“目前主要的障碍是调光器的兼容性问题,既包括与各种现有调光器技术的兼容性,如基于TRIAC的、低压线性以及PWM调光器,也包括与下一代电子调光器的兼容;而且电子调光器已被证明比传统的被动式TRIAC调光器更加难以兼容。”另一大难题是,世界各地许多严苛的法规提出了在PFC和输入谐波等方面的要求。例如,“能源之星”要求LED灯具可调低至可测光的10%,“能源之星”和“欧洲电源制造商协会”(IEC 61000-3-2)要求住宅照明的功率因数要大于0.7,商业照明的功率因数大于0.9,而若要同时维持总体性能表现并控制成本,则绝非易事。

要解决前一个问题,从总体的发展趋势来看,是要转向使用更为智能的控制器来有效地处理电子调光器。例如Dialog利用专利技术通过数字分析学的原理,确定调光器的类型并提供可自动调整的算法,这种智能控制器可借助更智能化的方式提供多种调光器(包括新的电子调光器)更好的兼容性。

而要在灯具的性能表现和成本上达到最佳的平衡点,Notohamiprodjo认为,采用更优化的电路设计,淘汰额外的分立元件,以降低成本,可能会是一种理想的解决方式。“例如Dialog的一款驱动器iW3640可在一个单一的集成电路中自动、无缝地实现暖色调光。此前,集成电路中需要外部的混色控制元件,iW3640通过集成用于驱动第二路 LED 灯串的驱动器,并使用数字引擎控制转换过程,消除了传统暖色调光技术所需的外置 MCU 和必备电源的成本。同时,这样也可以降低等效功率为75~150W的A19 SSL和PAR灯泡,以及20~45W商用外置可调光镇流器的物料清单成本。”

向智能化照明系统迈进

在许多LED室内照明应用中,比较突出的一个特点是以装饰性照明为主的用户诉求。例如,在一些高档酒店、商场和写字楼、酒吧和咖啡厅等休闲场所、博物馆和美术陈列馆等专业展场,用户普遍要求LED灯具能够充分利用全光谱的任意颜色和动静态的照明效果,结合风格各异的应用情境,为业主带来更加智能化的气氛照明效果。

吴红锋表示:“更多新奇、特别的设计,以及多功能化是LED室内照明灯具的一个新的开发目标,光不再作为一个简单的视觉照明工具,而是一种情感、信号、创意的综合体,特别是和智能家居的融合。光可以表达出时间、温度、心情等信号,也可以表达出各种情感。对灯具来说,可能要抛开粗放式照亮思维,更细腻地处理每一束光,同时减少光污染,提高利用效率。”他举例说明道,借助智能化、互联网的应用趋势,LED光源的照明功能将被不断延伸:如利用手机等智能终端控制光环境;基于互联网大数据背景,用LED灯做为微型基站,推送各种实用信息到客户手机终端等等。在众多行业进入跨界发展的模式下,LED民用照明的应用前景已被拓展出了无限的想象空间,其需求量将大大高于商用照明。

另据悉,稳润光电今年将在韩国设立器件研发中心,并且从2013年开始,公司投入巨资在应用产品的研发上。利用光源制造的优势,稳润光电与北欧企业签订了合作协议,结合现有的极光、启明星等通用LED照明产品线,共同研发智能化LED家居照明系统、特殊领域的LED照明系统等。

在LED照明与智能化系统融合的过程中,智能照明平台技术的开发是一大重点。“尽管智能照明的定义方式多种多样,但我们认为智能照明首先包括固态照明控制,”Notohamiprodjo说,“如通过交流电线的各种有线数字调光模式,以及新兴的Ledotron/DLT(IEC 62756-1)数字照明标准。另外,智能照明还应包括通过现有的无线标准,如蓝牙智能(Bluetooth Smart)、ZigBee、Z-Wave、Wi-Fi等无线照明控制技术。”Dialog近期发布的SmarteXite iW6401 LED驱动器针对众多类型的智能照明应用而设计,这些应用包括通过线路的调光控制,可支持Ledotron/DLT(IEC 62756-1)数字调光。该驱动器还含有一条I2C母线,可实现许多类型的数字和无线网络的无缝集成,这些标准包括Bluetooth Smart、ZigBee和Z-Wave等,例如用户可利用智能手机来控制照明,并且该驱动器还结合了便于配置的非易失性存储器。

针对智能照明的普及和推广,关振源尤为强调的是用户体验以及系统构建成本。在LED电源驱动产品开发上,Marvell提供的是包括灯泡驱动控制、无线网关、云端和APP在内的“四位一体”式整体智能照明解决方案,系统围绕创新型LED驱动器IC(如最新推出的88EM8189)和低功耗ZigBee联网而构建,不仅针对LED灯和网关硬件平台提供高集成度、高性能、低成本方案,同时,基于Marvell对照明领域的深刻了解,以及成熟的软件支持,可以帮助LED灯ODM/OEM厂商达到最佳的用户体验。另外,Marvell在无线连接技术乃至在整合式芯片解决方案领域的技术优势和完整的解决方案,也可为智能照明及其连接技术提供强有力的后盾。

本文由3522vip发布于照明工业,转载请注明出处:LED照明与智能化系统融合

关键词: 3522vip