智能照明控制技術發(fā)展現(xiàn)狀與未來展望

李 剛

（中交第一公路勘察設計研究院有限公司，西安 710065）

1 智能照明的優(yōu)勢、不足和現(xiàn)狀的討論

（1）早在1897年，白熾燈的問世，使人類從此步入了一個新的時代，電氣照明是歷史上十分偉大的發(fā)明之一。每一次科技發(fā)展有重大的突破，智能照明系統(tǒng)也會由此進步一大步。在90年代伊始，智能照明第一次傳入中國市場，但是當時經(jīng)濟發(fā)展剛剛起步，所以采用智能照明的用戶不多，也受到消費群體和推廣力之間的互相影響，在國內(nèi)的發(fā)展是十分緩慢的。但是隨著近年來，我國經(jīng)濟發(fā)展水平的逐漸增高，各種建筑也像是雨后春筍一般拔地而起，照明用戶群體增多，人們的選擇也更加豐富，智能照明的優(yōu)勢也在競爭中逐一顯現(xiàn)了出來。智能照明也越來越深受各地人的喜愛。智能照明引進的初期，所使用的都是國外的品牌，但是現(xiàn)如今我國自己的品牌也發(fā)展的聲勢浩大，智能照明突飛猛進的迅速發(fā)展，多種多樣的產(chǎn)品也紛紛來到了我們的身邊，隨著產(chǎn)品功能越來越強大，多數(shù)的家庭和建筑都優(yōu)先考慮安裝智能照明系統(tǒng)。

（2）目前智能照明的功能實現(xiàn)，大部分都是依靠簡單的控制系統(tǒng)。在相對投入價格相同的時候智能化的操控較為僵硬，對個人化、個性化、隨心化的優(yōu)化遠遠不夠，采集個人習慣時間過長同時算法不夠準確，做到人來燈亮人走燈滅，手機智能控制燈的亮度與開關還是遠遠不夠的。公路上亦難以使用這樣不成熟的技術，如：紅外感應器僅限單物理參數(shù)鑒別，容易產(chǎn)生錯誤判斷：照度傳感器難以實現(xiàn)較大范圍準確平均值測量，難以做到精準照明精準節(jié)能，此外現(xiàn)在的技術在安裝方面上布線繁瑣，安裝專業(yè)性強，改造繁瑣，如何實現(xiàn)真正的完美控制算法與便利安裝等問題，都是對未來發(fā)展的挑戰(zhàn)。

（3）如今，總線式照明智能控制系統(tǒng)或網(wǎng)絡，有基于分布式控制總線DCS（Distributed control System）原理和現(xiàn)場控制總線（Field Control System）原理的測控系統(tǒng)，而目前在建筑照明領域，應用更多的是后者。可以通過網(wǎng)橋、交換機，或光纖傳輸與光纖交換機，總線式照明智能控制系統(tǒng)可以擴展成中、大型的照明智能控制網(wǎng)絡。這種方式開發(fā)接口多可以通過大部分協(xié)議，方便日后的升級更新，又可以實現(xiàn)任意地域用便攜電腦、智能設備調(diào)試與監(jiān)控。目前的公路照明，城市照明，樓宇照明都在向著智能化靠近，這種控制方式已經(jīng)讓照明成為了物聯(lián)網(wǎng)的一員。目前ICRS 通信已經(jīng)成為物聯(lián)網(wǎng)的重要成員，智慧城市的新概念正在實踐，這是大方向、大氣候。加快開發(fā)嵌入式協(xié)議通信接口的照明設備，推動照明的智能控制，同時優(yōu)化設置，可以讓照明管理向著高水平、高便捷、高準確方向發(fā)展。

2 智能照明的LED 的應用與5G 展望

2.1 LED 的應用與概況

近年來，中國的LED 照明系統(tǒng)發(fā)展迅速?？梢砸哉f是百花齊放的井噴式生長，呈現(xiàn)出一片繁榮的景象，但是人們并沒有把LED 向中堅處，核心處發(fā)展。LED 的照明系統(tǒng)基本沒有涉及自身運行時的實時監(jiān)測和故障自動警報的功能，這點在做為物聯(lián)網(wǎng)智能系統(tǒng)有著不可忽略的缺陷硬傷。為精準節(jié)能調(diào)節(jié)，對路燈亮度需實時、動態(tài)、連續(xù)平滑調(diào)整，淘汰氣體放電燈這是大趨勢，也是未來路燈發(fā)展的必要路徑，智能技術可以幫助LED、OLED、QLED 等固體光源更好的發(fā)揮潛能，超越傳統(tǒng)功能燈。LED 燈是全可見光譜燈具，這點十分符合現(xiàn)代的燈具發(fā)展歷程。重點優(yōu)化LED 的實時監(jiān)控與故障警報系統(tǒng)，讓LED 的損壞和返修成為智能化、便捷化，精準發(fā)現(xiàn)，快速返修，解決低可靠性的隱患，才能讓龐大的LED 燈群不在因有故障長久不可發(fā)現(xiàn)而產(chǎn)生的社會壓力與社會的安全隱患。LED 照明設備擁有節(jié)能、亮度易調(diào)節(jié)和多色可變等特點，有條件實現(xiàn)實時根據(jù)路面情況作出燈光的亮度與顏色的調(diào)節(jié)，讓行車更加安全。

對于LED 燈的精準定位，精準調(diào)光，提升可靠性來講，可在LED 燈具上集成定位芯片與物聯(lián)網(wǎng)區(qū)域編號相互配合，可以更加方便快速的找到故障燈進行維修。同時可以在燈桿上安裝多組獨立的LED 燈組與回路切換模組，這樣可以在一個燈組損壞的時候自動切換燈組讓副燈可以代替照明。在特殊條件下，單燈照明條件不足的時候，可通過多個燈組相互協(xié)調(diào)，多角度多色調(diào)協(xié)同照明以達到更好的照明條件，最大化滿足智能照明需求，讓物聯(lián)網(wǎng)發(fā)揮出更出色的功能。

2.2 5G 的展望

世界移動通信大會MWC 是一個風向標，對電信產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展提供預測和指引的作用。2018年3月剛剛落幕的MWC2018讓我們看到5G 已經(jīng)迫在眉睫。多家運營商與芯片商都已經(jīng)成功攻克5G 信號難題，5G 可以快速的傳播信號，讓復雜信號迅速準確的傳遞，給物聯(lián)網(wǎng)下的智能照明系統(tǒng)創(chuàng)造更多未來，讓多方位、高節(jié)能、高反應、高精準成為可能。5G 技術加上智慧AI 控制可以做到對事物迅速、靈活、正確、全面綜合理解和正確的處理的完美能力。由于5G 的高速傳遞信號的優(yōu)勢，LED 燈組可以自由組網(wǎng)，高速調(diào)整，是智能控制的更大的擴展。同時未來不會有復雜的線組，也不會多次編程和繁雜按鍵，照明都交給智能AI 處理，操控員在終端上給出合理的干預就可以成功的應付自如。與此同時，“云”概念已經(jīng)進入快速實踐階段，技術已經(jīng)十分成熟，“云”的能力將在5G 這一大工具下更加生命磅礴，可以簡化用戶的信息設備，增強基礎設備功能，將高昂的設備費用大幅度的降低。主控將不再存在一個固定的位置，每個燈柱都可以單點控制全局，工作人員可以將主控設置成任意燈上，也可以任意的遷移主控的位置，這樣大大的節(jié)省了控制的成本和控制的時間。5G 會變成未來物聯(lián)網(wǎng)的基礎，在5G 下智慧城市與智能照明將有更廣闊的未來。

2.3 5G 與LED 的結合

5G+LED 的結合將會大放異彩，LED 的高速反應特性將在5G 的加持下發(fā)揮的更好，靈敏的控制，高效的反應，快速的的讓AI 做出完美正確的答案，讓數(shù)據(jù)可以高速流通，工作人員可以實時的觀察數(shù)據(jù)，加上警報系統(tǒng)人們可以快速對路面上的情況做出反應，調(diào)節(jié)重點區(qū)域的亮度、色彩和燈光。5G+LED 還可以配合城市燈光的變化而變化，在有需要的節(jié)日甚至可以變成城市的像素點，從高空向下俯視，可以看到絢麗的路燈展，同時因為平滑的變化對路面的車輛與行人不會造成任何的不良影響。

5G+LED 在未來的運用上有極其廣闊的空間，我們還要更加努力的探究它的運用，將5G+LED 運用的更加靈活，讓城市的的燈光更好的為人們提供便利，同時節(jié)能也可以更加的便捷和高效，讓智能舒適的燈光與節(jié)能并存，這是未來城市、智慧城市不可或缺的一部分，智能照明控制將是未來行業(yè)發(fā)展的重中之重。

3 結束語

因為時代的更新，科技的發(fā)展，智能照明技術也越來越完善，智能照明控制系統(tǒng)的這項技術已經(jīng)成為了建筑之間自動化控制及城市之間的智能照明體系中的常用的重要的科技手段，智能照明控制技術的發(fā)展和越來越成熟的專業(yè)技術都對人類活動具有良好的幫助，同時也是未來發(fā)展綠色照明的延續(xù)方向之一，在最近的幾年，實現(xiàn)優(yōu)化控制的目標是照明智能控制系統(tǒng)的最主要的任務，而且較為先進的網(wǎng)絡通迅的結構也同樣是是實現(xiàn)核心任務的技術保障之一。所以無論是對于家用智能照明還是公共環(huán)境中的照明智能控制，都應該研究照明優(yōu)化控制的理論，創(chuàng)新系統(tǒng)設計方案。隨著物聯(lián)網(wǎng)的興起，智能城市照明控制技術的逐步發(fā)展，信息技術的不斷進步，網(wǎng)絡環(huán)境的不斷優(yōu)化，希望通過各項技術的協(xié)調(diào)和統(tǒng)籌發(fā)展，我國可以早日實現(xiàn)智慧照明的發(fā)展目標，為人民群眾提供更多的便利。