LED照明系统转型：智能照明&物联网

在过去二十年中，LED从传统的独立灯泡照明应用发展到整体照明系统设计，现在已经逐渐发展到数字LED系统，包括联网或网络照明、智能照明和以人为本的照明（HCL）。由于LED是固态照明（SSL）来源，因此这种演变虽然令人难以置信，但一切皆有可能。

然而，面对激烈的竞争，LED和LED模块商品化，放缓了LED照明技术的进步。多年来，LED行业的重点是成本优于设计，但现在的行业巨头们已经更加重视开发更先进的LED照明设计。那现有LED照明企业将讨论如何加速这些以技术为重点的转型，如何更深入地了解当前的市场问题，以充分发挥智能照明和物联网（IoT）的潜力呢？

最近很多照明公司都在推自己的照明解决方案。领先的LED照明厂商通过展示最好的解决方案，证明在某些领先的应用中具有显著的价值，以巩固自己领先的LED市场地位。然而，由于照明行业持续快速增长，对绝大多数连网应用来说，开放平台的互操作性标准化至关重要。此外，必须进一步降低从传统照明到数字照明的转型成本。

照明控制的演变

数字照明的未来正在三个阶段的转型中成形（图1）。转变的形式为网络照明、智能照明或HCL（也称为健康照明）。截至2015年，这些转型的领域似乎非常明显，但现在有很大的重叠。

图1 数字照明转变的年表显示出应用重叠

在过去十年中，主要的照明制造商和控制系统公司已经开发了几种专有解决方案，通过集中控制，基于有线或无线连接技术来增加节能。第一代解决方案的主要目的是建立一个照明网络，专注于连接照明产品。虽然这种简单的方法将持续一段时间，但由于灯具制造商普遍不愿意采用专有的解决方案来进行数字照明转换，所以这个方法不会受到欢迎。这些解决方案不适用于大规模，而且随着不断发展的网络技术，比如先进传感器网络、下一代电话网络以及PAN（个人区域网络）/ BAN（身体区域网络）等，互操作性也未充分显现。

基于开放平台，使用智能技术实现节能，让中小型照明制造商和控制系统公司能够最大限度地实现智能设备的互操作性，主要通过无线技术。第二代解决方案的目的在于规范通信协议，减少智能手机作为主要智能设备和用户界面时调试和配对的痛苦。此外，传感器和执行器网络（SAN）的融合为增强扩展网络创造了另一个有价值的方法。ZigBee和蓝牙智能技术就是推动新一代数字照明的关键解决方案。

数字照明的最终目标是为物联网开发一个集线器，为PAN / BAN提供额外的网络功能。在数字照明的初期（2005年左右），智能设备的数量等于全球人口的数量。但现在，几乎每个人都有几个移动设备，到2020年，平均用户在工作地点和家庭将有几个智能设备。这种趋势也导致智能照明网络基础设施发生转变。 第三代数字照明需要为每个节点提供IP（互联网协议）地址，以及端到端的安全架构，可以通过硬件、固件和/或软件来保护个人数据。

智能手机控制对照明的影响

随着时间的推移，智能手机和相关电子设备技术的重要性将会愈发明显。这些技术将成为大量信息共享的中心，从而提高用户意识并改善网络通信。当我们控制照明时，我们通常会使用开关、传感器和墙壁控制器。在早期阶段，这些开关、传感器和墙壁控制器就针对传统照明或低级数字照明进行过优化。然而，人们越来越想监控远程设备的状态，并且远程使用智能手机进行控制。

第二个关键点是蓝牙技术已经发展到能适应智能技术，比如低耗电蓝牙（BLE）。蓝牙与ZigBee技术截然不同，ZigBee不支持使用智能手机进行直接控制。虽然BLE支持网格技术以及对IoT应用程序的