首页 > 新闻 > 照明
[导读] 一切都变“聪明”了。特别是与物联网(Internet of Things,IoT)相关的事物,其巨大的市场成长潜力早已被预言。网络的全新可能及由此而来的庞大数据,提供了无数的产品愿景。举例来说,早餐时,厨房设备会准备新鲜的咖啡和热面包;洗衣时,洗衣机会在红色袜子将所有白色衣服染成粉红色之前自动停止洗衣;此外还有能够自动适应环境的照明系统—无论是在家里、购物中心或街上。

 一切都变“聪明”了。特别是与物联网(Internet of Things,IoT)相关的事物,其巨大的市场成长潜力早已被预言。网络的全新可能及由此而来的庞大数据,提供了无数的产品愿景。举例来说,早餐时,厨房设备会准备新鲜的咖啡和热面包;洗衣时,洗衣机会在红色袜子将所有白色衣服染成粉红色之前自动停止洗衣;此外还有能够自动适应环境的照明系统—无论是在家里、购物中心或街上。

2-1FQZ94010941.png

随着发光二极管(LED)的导入,思考和设计过程有了翻天覆地的发展。为了能使用更有效的控制系统,我们必须学习电子学的新知识,需要产出新设计和新功能。利用智慧方式发挥光的用途,其间的可能性几乎是无穷无尽。

例如,灯具是理想的传感器节点。每个房间都有灯,而些灯具通常是位于中央位置。透过传感器添加更多的智慧是件容易的事情,如光线质量、温度、湿度、空气质量或存在等。这些数据可经由中央收集并传送至室内的其他网络设备,而只有在收集到正确的数据时,系统才会做出相对应的反应。

正确的组合是非常重要的:如何在实体世界和数字世界之间建立桥梁?将传感器放进灯具里又有哪些要求?

资料采集及“智能”用途:创造意识

查看多数建筑物的基本构成元素,包括墙壁、门、窗户、家具或聚会区域、空调或通风系统和照明设备等,鉴于电气网络分布及每个房间都有灯具的事实,灯具的确实是理所当然的“热点”。为什么?因为灯具具备所需的一切:电力、房间的中央位置,以及人。

到底要侦测什么?这是制造商的考虑,他们得使用独特知识来制订销售策略,而这策略不能很快地被复制。

空气质量和湿度是可以被加入建筑自动化的理想参数,如此能节省能源并增进系统的效率。不过,主动的照明控制也能确保员工在整个工作日充满活力及弹性,让员工始终保持斗志。针对能源之星及其他国际标准的许多规范,智能型传感器及控制概念已越来越重要。

当然,采用传感器技术将增加灯具的物料(BOM)成本。然而,我们在这里应该要问的是:“这可以创造什么样的附加价值?”、“哪些特性可以开拓新市场?”检测空气中的挥发性有机化合物(Volatile Organic Compound,VOC)、火灾侦测的预警系统,或是人本照明(Human-centric lighting,HCL)的完整光谱?手持装置用户对硬件的抱怨较少,但是却 会因为装置没有传感器,导致应用程序无法开启新的可能性而感到不满。

侦测:收集数据

要将智慧带进设备中,正确的传感器是重要因素。移动引发反应-收集数据让用户能以特定的方式做出反应。奥地利微电子(AMS)提供直觉式的解决方案:Smart Light Manager和Smart Light Director。借助此一传感器解决方案,不仅能侦测光线,而且能单独地对色温和亮度差异直接做出反应。同时,该系统还能被做为传感器桥接接口,进而连接更多的传感器。

1.png

图1 灯具中的传感器技术做为物联网的中枢组件。

例如上述提到的温度测量、存在测量、湿度测量、空气质量测量(VOC)或气压测量等选项。此数据可被用于光线质量或房间本身:基于传感器测量数值的主动亮度控制,能在窗口有足够阳光透进来时将灯调暗,或者可以主动测量色温并加以控制,以实现主动式的日光控制。其他传感器数据则被传送连接的设备,并被用于建筑物自动化:空气质量数据可以传送至通风系统,以实现自动控制选项。

2.png

图2 Smart Light Manager AS7211用于光源侦测控制和调整的整合型传感器;Smart Light Director AS7225的微控制器则具有直接I2C输出。

包括I2C接口或UART连接等在内的工业标准可简化连接和扩展系统。UART还能采用RS-485网络接头做为数据通讯接口,如此能非常快速地使用。这就提供了一个简单的解决方案,其中还包含负责收集和处理数据的控制中心,无论是无线或是有线。

主动式控制:利用数据

传统照明产业较喜欢标准产品,因为能选择开箱即用,也能组装成设计产品,拥有设计、输出和效能方面的专业知识(know how)就已足够。然而,随着物联网导入固定设备的需求不断成长,工程师越来越需要问自己这些问题:在不太了解色度测量、控制技术甚至光学方面技术的情况下,有哪些组件可以轻松实现目标?需要多少专业知识才能促成物联网项目?以及产品蕴含了多少知识?

智能和整合型传感器解决方案可实现此任务,像是相关色温(Correlated Color Temperature,CCT)控制、色彩控制、亮度管理等。举例而言,可以在几个灯具之间建置动态日光控制系统,或者是根据来自窗口的入射光来调整亮度(Lux)。人本照明或是节能项目能快速实施。此外,这些解决方案能提供弹性,让具有创造性思维的开发人员可以随心使用自己的知识,想要发挥自己的调光专长并利用实际的传感器数据?一切都没问题。

有一种方式是借助奥地利微电子Smart Lighting Manager的整合型脉冲宽度调变(PWM)输出0~10V,直接影响输出值。若想要更“聪明”也行,可以透过校准的反馈回路来自动执行调光或调整。房间里的所有灯具都要运行5,000K?没有问题,整合型传感器能检测电流值并进行动态调整。无论是否使用不同供货商的LED,还是发生LED颜色输出随着时间老化的现象,只要暖白色和冷白色组合中的LED仍然可以达到这个温度,传感器就能提供相对应的CCT调整。

但是,如果已采用了自己的微控制器,并且想自己运用这些知识,那又该怎么做?如果是这样,则奥地利微电子的Smart Light Director就是产品首选。此解决方案能利用直接I2C接口将相对应的色度值直接送到单独的控制器。制造商可自行采用动态控制,例如Dali等。

3.png

图3 快速并简单地组合传感器和照明。

网络:数据的智能处理。

照明市场的战争有一个众所周知的重点:价格压力。有越来越多的低成本供货商将新解决方案带进市场,但他们而不太关心质量要求。不过,具有智能的连网系统不仅能创造独特的功能,还可以透过目标性知识和伙伴来开启新市场,并且推动持续成长。

采用开箱即用的网络概念,可以将“本地端”的侦测和控制功能直接传送至云端,因此可以直接解决灯具联网的问题。图4显示透过整合的UART接口接口,透过蓝牙低功耗(BLE)、Wi-Fi或ZigBee,就可以快速连接至一般的输入设备。简单的AT指令有利于装置之间的通讯,并确保使用标准化代码就能在很短的时间内建立连结,其中包括蓝牙(BLE/Smart)、Wi-Fi和ZigBee等典型无线组件及有线以太网络的复杂堆栈和协议。

4.png

图4 传感器技术成为实体空间与数字世界(云端)之间的桥梁。

参考代码可用于简化照明和网络之间的复杂通讯。透过UART接口,还可以使用数字可寻址调光接口(digital addressable lighting interface,DALI)或经典的RS-485。参考设计还显示使用基于Android移动装置或iPhone,就可以快速解决Set_Lux_Target、Read_Lux_Level或Set_Luminaire_Output_Level等典型指令。即使是图形用户接口(GUI)的实现也是非常快速和容易的。

因此,在很短的时间内就能建立实体空间及数字世界的桥梁—也就是物联网照明解决方案。使用智能照明整合套件——智能光整合套件(Smart Light Integration Kit,SLIK)就可以在24小时内建立原型。

总结

一旦“开箱即用”的新想法受到瞩目,未来的照明设计师就能够在价格、效能和功能之间进行选择。然而,问题在于如何能在竞争中脱颖而出?具有数字附加价值的云端解决方案有助于解决这个问题,使用者自己就能看出这些新获得的数据该如何被主动使用。习惯改变了,新的应用程序(App)出现或客户需求不断变化,只有那些能够积极应对此改变的人,才得以拥有真正的客户优势。

换一批

延伸阅读

[新鲜事] 起床困难户注意了!这里有可编程的水冷枕头让你自然清醒

起床困难户注意了!这里有可编程的水冷枕头让你自然清醒

每年的CES,我们都会看到很多脑洞大开的黑科技。很多人可能都记得夏天使用过清凉的水枕头,现在这个原始但好用的产品形态可能变得更加智能化,用来帮助我们管理健康。 ......

关键字:CES2017 智能枕头 运动传感器 黑科技 闹钟

[新鲜事] 高科技为执法带来便利:拔出手枪的同时随身摄像头开始自动录制

高科技为执法带来便利:拔出手枪的同时随身摄像头开始自动录制

据外媒报道,近日一种新型的传感器能够为执法部门带来便利。当警察拔出手枪时,这种传感器能够激活警察的随身摄像头并开始自动录制。这种被称为Axon Signal Sidearm的无线传感器是由TASER International公司设计,被安......

关键字:智能可穿戴 传感器 Axon

[新鲜事] 意法半导体晶圆厂发生火灾!拖累iPhone 8

意法半导体晶圆厂发生火灾!拖累iPhone 8

上周意法半导体(STMicroelectronics)晶圆厂失火,最新款iPhone的生产进度恐怕将受连累。......

关键字:意法半导体 iPhone 8 3D传感器

[新鲜事] 满足中国手机厂商需求,索尼CMOS传感器增产10%

满足中国手机厂商需求,索尼CMOS传感器增产10%

继华为之后,索尼也给OPPO公司联合研发、定制手机拍照传感器了。......

关键字:索尼 CMOS传感器 手机厂商

[新鲜事] Uber 推出数据平台“Uber Movement”,帮政府治理交通

Uber 推出数据平台“Uber Movement”,帮政府治理交通

据《华盛顿邮报》报道,1 月 9 日 Uber 推出了一个“Uber Movement”的数据发布平台,目标是为美国多个城市的市政府提供交通出行详细数据。 ......

关键字:Uber Uber Movement 大数据 数据共享

[趣科技] 索尼称造出世界最小100万像素传感器:仅2毫米!

索尼称造出世界最小100万像素传感器:仅2毫米!

索尼日前对外展示了一款新摄像头,其搭载的是一块2毫米款100万像素的传感器。索尼宣称,这是世界上最小的100万像素传感器,它可以缩小智能手表、其它小型轻量设备的尺寸,或者使产品更具特色。......

关键字:索尼 100万像素传感器

[新鲜事] 丰田首款自动驾驶汽车发布:满身传感器

丰田首款自动驾驶汽车发布:满身传感器

丰田研究所本周正式公布了品牌首款自动驾驶汽车,一辆装满各种传感器的雷克萨斯LS 600HL。......

关键字:丰田 自动驾驶汽车 传感器

[趣科技] 呼一口气 这个传感器就能检测你是否患病

呼一口气 这个传感器就能检测你是否患病

这种传感器由一系列特别制备的金纳米颗粒传感器,和基于单壁碳纳米管的随机网络的传感器组成。它真正特别的地方在于,可以收集患不同疾病的数千患者的呼吸样本,并用人工智能软件找到数据中的相关性。 ......

关键字:传感器 疾病检测
条评论

我 要 评 论

网友评论

技术子站

更多

推荐博客