智慧照明系統的四大技術趨勢

作者 : 胡安,EET China

照明系統現在已經成為智慧城市最重要的組成部分。智慧照明領域有哪些重要的技術發展趨勢?

照明系統現在已經成為智慧城市最重要的組成部分,被賦予更多的功能和作用,充分利用了物聯網(IoT)技術,來實現對照明裝置的智慧化控制。

昕諾飛(Signify;原飛利浦照明公司)近日發佈的2021年第一季財報也印證了智慧照明市場的發展趨勢。該公司已安裝連接點數量從2020年第四季的7,700萬增加到21年第一季約8,300萬,銷售額達到15.99億歐元。

此外,據市場研究公司Omdia發佈的調查報告顯示,2023年全球智慧照明與連網控制器的全年銷售額將達到210億美元,較2018年的100億美元成長一倍。

2018-2023年全球智慧照明和連網控制市場規模(單位:百萬美元;來源:Omdia)

目前,在智慧照明領域存在四個重要的技術趨勢。

趨勢一:方案小型化 

去模組化:隨著市場接受度的提高,智慧照明產品類的出貨成長日新月異,因此對單品成本控制的意義也日益凸顯,在不降低產品品質的前提下,如何做好成本控制是供應鏈各端都在時刻思考的問題。

2020年—些照明工廠已經開始嘗試通訊模組與驅動板合二為一的方案, 以縮減無線模組的PCB、簡化整體生產流程,從而實現成本控制的目的。相應的,這種方式也對照明工廠提出了—些挑戰,如更加精細的貼片加工能力、無線校準測試能力、射頻(RF)設計能力、板級抗干擾設計能力、流程管控能力等。

晶片高度整合:前期由於智慧照明份額小,很多驅動方案都是從以往傳統產業使用的驅動方案中拼湊而成,如取自家電的供電晶片、取自戶外顯示器的RGB驅動晶片。2020年各大照明驅動廠的驅動晶片整合度有了顯著提高,更少的週邊元件、更低的能耗、更寬的調節範圍、更精準的調節控制,原始設計均向智慧照明方案傾斜。

立體結構:照明光源燈型眾多,如A型、PA型、BR型、GU型和MR型等,對小型光源做智慧化升級會遇到不少挑戰,結構、散熱、光型、無線訊號處理等都需要相互協調。目前已有可量產最小方案把電源、驅動、無線模組透過立體架構的方式嵌入到E14燈頭中。

天線升級:相應的這些不同品類光源的天線設計也在不斷的改變,既要考慮到不能遮擋燈珠、又要考慮輻射性能、方向、性能,還得考慮小型化、易於安裝與固定等。從已有的PCB印製天線、導線型單極天線、陶瓷天線,到利用鋁基板、鋁燈杯製作天線的嘗試,智慧照明設計中的每—個環節都值得研究投入。

趨勢二:感測器融合

感測器作為智慧物聯網(a lot)的眼耳口鼻,需要全時、全方位覆蓋。而由於對光照的依賴,使得照明產品無處不在,幾乎只要有人類活動的地方,都會佈置有照明產品,這樣的覆蓋率十分適合把感測器與智慧光源結合在一起,感測訊號不僅可以用來控制光照、更可以增加智慧系統的安全屬性,保括入侵檢測、照度檢測、煙霧檢測與影像採集等。

例如太陽能草坪燈,具備照度檢測、人體熱釋電感應、MESH組網、太陽能供電等特性。透過App可設置為人來燈亮的普通照明模式,或者人來錄製影像並發送提醒的安全模式。

趨勢三:多協議互連

諸如Wi –Fi、藍牙、Zigbee、蜂巢式網路等常用的AIoT通訊方式,各有各的最佳適用場景,因此如何將這些不同通訊方式的裝置互連起來,將會是智慧化物聯網構建中的重要環節。

基於此,超級網關的解決方案,包括聚合網關和語音網關等多種產品形態,將重構鏈接中樞。聚合網關可以同時支持多種通訊協議,只需—個網關就能夠實現Wi -Fi、Zi gbee、藍牙等多協議的智慧裝置的互連互通,打造更強大的智慧家庭系統。

趨勢四:自定義場景

當用戶使用的智慧IoT裝置達到一定品類數時,產品間的聯合動作會讓智慧系統表現的更「聰明」。在智慧裝置尚未達到自主學習之前,想要更好地體驗智慧帶來的便利,可以透過個性化場景設定來實現。

例如,設定回家模式:晚上回到家,當智慧門鎖被正常打開,之後便開啟柔和照明模式、開啟風扇系統、空調系統,撤銷家中感測器的安全模式。出門按下離家按鍵,或者當室內感測器長時間檢測不到主人的活動,離家模式就可以把上述的裝置調節為關閉狀態、感測器進入安全監控狀態。

這些智慧場景用戶既可以在App中一條條添加,也可以在場景庫中找到大量的預設場景,快速部署體驗。

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