智能照明產品日益融入智能家居系統,從不斷改善和提升驅動的壽命以跟上LED光源長壽命的步伐,到逐漸向智能照明的方向進展,智能化、數字化、可控性無疑是LED引領的未來照明行業的發展趨勢。
數據顯示,2015年全球智能照明市場規模達到78.3億美元,增長十分迅猛。按照當前發展勢頭,預計2020年可達243.41億美元,其中燈具和相關配件市場規模約為87.1億美元,占比超過5%,年復合增長率超過20%。其中,2022年,中國智能照明行業市場規模約為431億元,年增長率在23%左右。
面對智能照明市場的火速增長,諸多LED照明相關企業,早已紛紛布局智能照明。但是,在LED智能照明的熱管理與高效能驅動方案、新型驅動電路與集成IC、LED調光及調色溫技術、照明產品控制解決方案、無線控制技術、智能LED照明與新型互聯技術、智能LED照明系統與傳感技術等都成為其重要議題。那么如今的驅動、智能與控制技術如何?
2017年11月1日-3日,第十四屆中國國際半導體照明論壇暨 2017 國際第三代半導體論壇開幕大會在北京順義隆重召開。論壇由國家半導體照明工程研發及產業聯盟、第三代半導體產業技術創新戰略聯盟、北京市順義區人民政府主辦,中關村科技園區順義園管理委員會、北京半導體照明科技促進中心和北京麥肯橋新材料生產力促進中心有限公司承辦。論壇同時得到了科技部、發改委、國標委和北京市科委等主管部門的大力支持。11月2日上午,由深圳茂碩電子科技有限公司、飛樂音響股份有限公司、杭州中恒派威電源有限公司共同協辦的“SSLCHINA: P204-驅動、智能與控制技術”在首都機場希爾頓酒店·二層會議室26召開。由浙江大學教授、電力電子技術研究所副所長張軍明和浙江大學教授、方大智控董事長宋宏偉共同主持。
會上,來自英國布魯內爾倫敦大學的John COSMAS教授,分享了“超市5G網絡Radio Light服務”報告。他對寬帶家庭網絡解決方案以及用于超市的5G無線網絡照明服務應用的主要市場趨勢和需求做了介紹。5G無線光網絡(輸入/輸出寄存器裝入)超市,可以很容易地部署,因為它采用無可見光和毫米波頻譜的一部分,它是用來為購物者提供精確定位、互動架構,訪問互聯網和基于云的服務,如高分辨率視頻在平板電腦。
他還表示,此次來北京其中有一個目的就是找到一家公司能夠合作,找到適合的芯片,把這樣的一個解決方案實現了,而且是基于用戶的需求進行實現。
杭州電子科技大學教授謝小高分享了“基于可變協同電感的LLC的拓撲在寬范圍的調光領域里的實現技術”。他表示,采用可變電感的LLC的變換器,用在寬范圍調光里還是有一定的好處,首先它的結構比較簡單,把常規的電感變成一個可變電感,控制也比較簡單,和原來的控制方式保持不變,可以實現非常深的調光,基于變頻控制就可以實現深度調光,效率影響也不大,但是缺點就是可變攜程電感的體積比原來的要大一些,但大的不多,采用可變電感以后沒法做磁極層了。
照明作為現在城市的基本建設,可以通過照明收集很多的信息來源,智慧的路燈已經成為一個城市的重要的入口。可以在路燈上面加載很多東西,一方面有照明,比如說安防甚至一些充電樁的建設都會搭載在路燈的燈桿上,智慧照明不僅僅是在一個燈桿上,甚至會延伸到智能家居、酒店、社區,最終到達智慧城市。
深圳茂碩電子科技有限公司區域銷售總監蔣大鵬分享了“物聯網智慧照明系統”。他表示,針對物聯網智慧照明系統中提出了一個概念,叫直流供電系統,把原來AC的方案變成了DC去給燈具進行照明。整個系統分為照明驅動、信息采集和智能控制這三部分,最終可以達到智慧城市的建設要求和目的。
水下無線通信因其在戰術監視、海洋學研究、近海石油勘探、海床勘測和監控中發揮的重要作用,在軍事、工業和科學界引起了極大興趣,人們對可靠且具有高數據速率的水下無線通信系統的需求日益增長。水下無線通信(UOWC)因其高帶寬,低延遲,低功耗和高成本效益等優勢成為替代傳統的聲學通信和射頻通信的一種極具吸引力的無線通信方式。然而,水下通信在光學上非常具有挑戰性。
復旦大學副教授田朋飛介紹了“2.70 Gbps數據速率NRZ-OOK調制的34.5米水下無線綠色激光通信”技術。他表示,使用非歸零開關鍵控(NRZ-OOK)調制520 nm綠色激光的高速長距UOWC系統。激光二極管在87 mA(6.2 V)直流驅動電流下,計算所得激光光束在水中的衰減率約為0.44 dB/m。該UOWC鏈路在水下距離為2.3 m,11.5 m,20.7 m和34.5 m時實現的最高數據速率分別達到4.60 Gbps,3.93 Gbps,3.48 Gbps和2.70 Gbps。相應的誤碼率分別為2.10 × 10-3,2.16× 10-3,3.30 × 10-3和3.40 × 10-3,均低于3.80 × 10-3的前向糾錯(FEC)標準。總之,我們創記錄地實現了在34.5 m水下通信距離下傳輸距離達2.7 Gbps的UOWC,這表明了激光在用于高速長距離水下無線通信領域中具有很大的潛力。
緊接著,浙江大學教授/浙江方大智控股份有限公司董事長宋宏偉在作基于物聯網平臺的智能電桿的進展與挑戰報告時,詳細介紹了照明管理系統、基于物聯網技術的進展和智能交通系統。他表示從PLC到NB-loT,是技術發展的方向,但目前來說NB-IoT的成本還比較高,希望模塊成本能降到4-5美元,NB-IoT技術就會廣泛應用起來。
隨后,介紹了一系列智慧照明解決方案,和項目案例中的技術分析。嘉興4萬多盞智慧照明控制項目,為目前業界最大的LED+智能單燈改造項目。沙特利雅得 6.1萬盞智能照明項目、柬埔寨智慧照明項目、杭新景高速公路隧道照明維修工程、河南周口太陽能路燈項目、杭州市西園路試點、三亞“雙修雙城”全國第一個試點城市項目等等。他表示,方大智控會一如既往地聚焦產品和技術,在擁有20個海外戰略合作伙伴基礎上,將產品推廣到全球八十余個國家和兩百多個城市。
飛樂音響股份集團有限公司首席技術官童敏主要分享從產業的角度探討智慧城市和智能路燈網的關系。他認為。現在很多在推智慧路燈桿,當然很實用,但是它不是一個智能路燈網,我們只有把這些終端的設備加上一個總的云平臺才是一個智能路燈網,所以我們說智能路燈和智能路燈網也相當大的區別。有一些地方完全可以用智能路燈但是不用網,攝像頭可以單獨成為網,但是不是我們剛才的概念,把智能路燈加上物聯網,成為一張智能路燈網的概念。
中恒派威電源股份有限公司張錦蕓(音)介紹了“智慧直流供電系統解決方案”。她表示,我們的企業愿景是讓照明更可靠,讓照明管理更簡單。擁有22年的技術研發經驗,之所以簡單是因為我們不斷在道路景觀這塊不斷的在做創新、努力,目前也擁有了多個解決方案。主營業務分為LED驅動電源和系統解決方案。LED驅動電源包括橫流電源,恒功率電源和恒壓電源;系統解決方案有智慧直流供電、三相變頻和智慧照明解決方案三個。
英飛特電子(杭州)有限公司CEO F. Marshall Miles帶來了“智能LED驅動設計和應用”報告。他表示,大家都認為智能燈光有很多的優點,比如可以節能、燈光的質量很高,包括安全性等等,我們都認為這是比較好的想法,但是如何實現呢?很多人都不斷的講到了智能光的網絡,還有不同的拓撲等等,我那些方面不太懂,我就來講驅動。有時候不一定是最好的技術能夠贏,一般來講能贏的是那種最火的技術占領市場的才是最好的贏家。
他表示,智能照明的時代已經到來,我們希望能夠幫助大家進行更好的網絡控制實現智能照明,把不同的部分整合在一起,快速把產品推入市場,同時獲得更大的競爭力。我們希望向我們的客戶提供一些工具包,讓他們使自己的產品可以快速推入市場。不僅僅是生產一個驅動,而是說我們提供給合作伙伴的是模塊化、標準化的產品。我們和標準化的合作伙伴,確保我們這個器件是可用的,不是為了標準化而標準化,而是說這個標準是可以很好適配的。比如剛才說到的NEMA3和NEMA7的感應,傳感器就是放在路上來感應光強所以這方面我們有很多可以做,幫助我們客戶可以快速推出他們的產品進入市場。
中國科學院蘇州生物醫學工程技術研究所光健康中心董建飛研究員也分享了具有復雜動態光伏窗遮陽控制的建筑物的采光模擬與分析報告。他表示,光伏(PV)遮陽系統將光伏材料與窗戶處理(百葉窗,百葉窗等)結合在一起,用于建筑環境中的能量平衡。光伏遮陽系統在發電,照明控制,眩光保護等方面對建筑物有利。為了從窗戶區域收獲最大的太陽能,在PV遮陽元件中應用太陽能跟蹤,從而可以實時移動和動態采光,但是很難通過常規方法模擬這一操作。
這個工具也分析年度和時間上的眩光。從模擬結果可以看出,各種光柵遮蔽方案在照度均勻度,眩光等方面產生不同的日光效應。仿真結果為我們提供了不同光柵遮蔽方案的采光能力。這些有用且重要的信息可以讓我們選擇合適的光伏遮陽方案來實現能源平衡建筑環境。值得注意的是,人造照明也可以通過在模型中導入電氣照明燈具同時進行模擬。通過這種方法,可以評估光伏陰影系統的整體能量性能,并可以選擇最佳的遮蔽方案。(根據現場速記整理,如有出入敬請諒解!)