智能LED照明從家居走向農業(yè)和商業(yè)

2018-06-06 11:00 來源: EDN電子技術設計 作者:小丹子 閱讀(

  LED的快速應用只是未來幾年在家用、商務和日常生活中人們將會看到的巨大照明變化之一。實際上,可連接的LED照明系統即將徹底改變人們的整體室內體驗。

智能LED照明從家居走向農業(yè)和商業(yè)

  2008年美國能源部(DOE)舉辦了照明設備制造商競賽,以推動發(fā)光二極管(LED)技術相關的創(chuàng)新——LED技術是照明領域自愛迪生的初發(fā)明專利以來的進步。

  當時,市場上只有少數LED燈泡可替代白熾燈泡,亟需重大技術改革才能加快照明市場上LED的普及。DOE競賽的宗旨是制造商需要促進和推動LED產品進步。自2008年以來,LED燈泡的成本已經下降了85%,如今Frost & Sullivan預計到2020年LED的市場份額將超過80%。

  LED的快速應用只是未來幾年在家用、商務和日常生活中人們將會看到的巨大照明變化之一。實際上,互聯LED照明系統即將徹底改變人們的整體室內體驗。

  據美國環(huán)境保護署統計,如今美國人幾乎有90%的時間呆在室內。也就是說人們大部分時間都在人造光下。自電氣照明問世以來的前140年間,人們并未對燈過于苛求。當我們需要時,將其打開,僅此而已。

  智能LED作為燈具開啟了另一段歷程。當然,能效和較長的使用壽命是LED的明顯優(yōu)勢,也在其市場接受度中發(fā)揮了很大作用。但燈具是極為先進的照明裝置,包括LED和集成有RF接收器的MCU。無線器件將燈彼此連接起來,形成一個更大的網絡,提供了除節(jié)能外更多的優(yōu)勢。

  隨著互聯照明系統的出現,過量的燈具將很快成為過去。人們將不再需要燈罩、壁燈及其他家用固定裝置去散射不必要的光線。LED尺寸小,可以以不易察覺、不顯眼的方式將燈具集成到周圍的環(huán)境中——當燈熄滅時,幾乎都看不到它。

  例如,床頭柜表面發(fā)光,而不是使用臺燈。由于LED配備有無線連接和傳感器,因此實際上我們是在家安裝了個小型計算機網絡。想象一下,半夜從床上下來喝杯水,你無需稀里嘩啦、睡眼惺忪地去找床頭燈打開,走廊的燈會逐漸亮起,照亮道路。當你走進廚房時,走廊燈變暗而廚房燈漸漸亮起,提前照亮道路,用戶無需在黑暗中摸索開關。

  家居體驗顯然從LED照明中受益匪淺。當然LED還帶來其他便捷之處,例如當你下班回家時燈自動亮起,或當你度假時燈按周期性打開和關閉。住宅用戶還可以從簡單的語音控制和分區(qū)自動化中獲益。例如,你可以對著燈泡講話,將Alexa的可用性擴展至每個房間。

  或許家居互聯照明的一個好處就是讓人好好睡一覺?;ヂ揕ED可在白天不斷調整,復制太陽的自然路徑和變化的色溫。當我們體內的生物鐘能夠習慣模仿明暗/晝夜節(jié)律的自然光照信號時,我們的身體就可以根據中的時間進行調整。研究表明,在適當的時間得到適量的光線可使每晚的睡眠增加45分鐘,且較少受到干擾。無需設置鬧鐘,你可以通過程序指令讓臥室燈在指定的喚醒時間臨近時逐漸變亮。燈光將開始抑制褪黑激素并準時將你喚醒。暴露于自然光會促進睡眠、提高生產率和改善情緒。自然光應用于醫(yī)療時,甚至會對病人恢復產生積極影響。在家中安裝合適的照明系統可防止對晝夜節(jié)律周期造成破壞,而這對人的整體健康也有著巨大的影響。

  除了家居應用,許多行業(yè)也從互聯照明系統中獲益良多。室內種植是已經從互聯照明系統中受益的新興產業(yè),其收入是傳統戶外種植的4,000倍。通過為生產的特殊要求進行照明方案編程,種植人員可實現化產量且小化能耗。LED不像傳統燈具產生那么多熱量,所以可將其放置在靠近植物的地方以均勻覆蓋。室內農場所用的水電也比傳統農場少,且限度降低了除草劑、殺蟲劑或防腐劑的使用,因而越來越受到青睞。另一個優(yōu)勢是能夠在離市場很近的地方建造室內種植設施,這樣可使產品運輸距離縮短,不僅可節(jié)約燃料且可提供更新鮮的產品。

  在零售和商業(yè)環(huán)境中,由于集成了分析工具和云服務,定位服務和個性化信標是可實現的。樓宇和零售環(huán)境中的高端燈具包括溫度和光感應器,其能夠動態(tài)調節(jié)驅動電流,并控制整個壽命周期中點亮燈所耗的能量。這一特性確保始終如一的亮度并保持了品質認知度,同時延長LED的壽命。外部或內部光感應器提供了通過采樣和測量環(huán)境光去收集日光的方式,這樣就產生了可變暗且可全天進行動態(tài)調整的日常照明。除了節(jié)能,模仿自然光循環(huán)還有益于提供舒適的體驗。

  隨著越來越多的智能LED部署到人們生活和工作的地方,這些新的大規(guī)模互聯照明平臺將極大地改善我們的室內生活。LED照明技術具有節(jié)能、農業(yè)收益和重要的健康保障以及其他眾多待開發(fā)的優(yōu)勢,它定會改變我們的室內體驗。(來源:EDN電子技術設計)

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