【作者： 籃貫銘】
led（light-emitting diode，發光二極體）問世後，人們對於照明的概念有了推翻性的轉變，這項被稱為半導體照明的手藝，不僅改變了照明的根基思考，更擴展了照明的利用形式，其發展一路從照亮情況演進至氣氛營建，今朝更進入了小我照明的時期，而其演進的主軸，就是聰明化。
led市場研究機構led inside日前發布了最新的全球照明市場闡發，該機構指出，2018照明市場成長有三大主軸：聰明照明、利基照明與新興國度照明。
此中智慧照明已在2017年進入高速發展階段，市場範圍接近46億美元，同比成長率高達95%。
led inside指出，跟著技術和產品，以及相幹生態系的成熟，預計2020年智慧照明的整體範圍可達134億美元。而工業及貿易將會是聰明照明最大的利用場域。
但是聰明照明其實並非新工具，它存在的歷史遠比常人想像的還要久，其節制系統的發展時候已將近數十年，只是當時仍多利用冷陰極管和傳統白熾燈泡，在系統的電路設計上不輕易有沖破性進展。
聰明照明系統一開始是利用電磁式觸點節制進行關開燈光的節制，光源則是白熾燈。而跟著照明手藝的演進，燈具也慢慢從日光燈到節能燈，水銀燈到高壓鈉氣燈，最後到目前的led燈。所搭配的調光控制手藝則擴展至電阻器式、電感器式、變壓器式和繼電器式等。
而跟著網路技術的發展，和物聯網與大數據時代的來臨，照明節制技術起頭與無線手藝慎密的連系，並進入更複雜與細緻的數位節制時期；另外一方面，在全球節能趨向與小我化需求的帶動下，照明聰明化的控制範圍入手下手縮小聚焦，不僅要自動化，更要知足「人」的需要，包括安全、舒適和節能，甚至是健康照護都要能被實現。
zigbee + blt 聰明照明控制走入以人為本的時代
但就猶如物聯網，要先「連上（connect）」才有接下來的各種事。聰明照明也是如斯，想要具有「聰明」的能力，感測器與網路手藝的採用絕對是不成或缺的一環，乃至說，它就是實現聰明照明的基礎。
而為了實現主動化的照明控制，在過去十多年裡，照明方案供給商和控制系統業者已開辟出多種的解決方案，而根據其應用的技術類型，約略可分為三代，目前已邁入了第二代，並逐漸推向第三代。
第一代解決方案以成立一個照明節制收集為主，首要的目標是連接照明設備。這類解決方案的設備保持方式以有線的電路控制為多，毗連的方式非常簡單，並以集中節制的方式來告竣節能的目標，是以多以大型的工業與貿易場域才會建置，貿易範圍有限。
到了第二代解決方案，照明的節制技術開始插手了低功耗短距無線手藝與感測器的利用，並逐步規範設備彼此貫穿連接的通訊和談，也進入了所謂的聰明照明期間。此時，所謂的感測器與執行器網路（sensor-actor network）的整合運用則是主要成長趨向，而zigbee和低功耗藍牙手藝（bluetooth low energy；ble）就是推動新一代智慧照明的關頭手藝。
其次，為了可以或許整合更多的裝配和系統，開放平台的使用也是此期間主要成長，它讓所謂的智慧技術可以或許更周全性的導入，讓中小型照明製造商和節制系統業者可以或許實現智慧裝備的互通與互連。
值得注重的是，在此期間，智慧手機也最先成為用戶的控制裝備之一，用以操作節制系統和照明設備。
數位照明的第三代，也能夠說是它的終究型態，就是實踐並成為物聯網的此中一環，與場域中的所有裝備進行互聯和通訊，為分歧的個人供給小我化的照明辦事，也就是從集中控制進入「以人為本（human-centric lighting; hcl）」的時代。
此時除照明網路和感測器網路的利用外，再插手了小我化的區域網路，也就是pan（personal area network）和ban（body area network），提供更細部與更小我導向的照明節制。第三代數位照明需要為每一個設備提供ip位址，採用端到端（end-to-end）的平安架構，並整合硬體、韌體和軟體來供給全方位的照明辦事並保障資訊平安。
dali照明規範與開放系統成為成長主流
先進的無線網路和感測器的導入雖然是智慧照明的成長環節，但將之進行整合與運用的通訊規範和控制系統也是關頭地點，而dali則是今朝最具指標性的照明介面規範。
dali（digital addressable lighting interface）中文為「數位可定址照明介面」，它是從1-10v類對照明控制器系統成長而來，是一種專為燈光節制而生的國際通用標準。
dali協議最早是由歐洲主要的照明製造商，如：osram、philips和tridonic等配合擬定，於1990年揭曉草案，後來在2002年由國際電工委員會（iec）正式訂定公布：iec60929。此標準是針對可調式螢光燈安甯器的介面進行定義，確保分歧製造商的安甯器間可彼此互換。今朝iec 60929已由iec 62386庖代，指定dali做為所有光源和照明節制器的獨一介面，其包含變壓器、繼電器模組、感測器和緊急配件等相幹零組件都需契合dali標準。
dali規範是採用雙線介面，採匯流排或星狀拓撲設置裝備擺設，讓獨立網路中多達 64 個裝置彼此通信。若需保持更多裝配，dali 閘道能透過子系統的毗鄰讓更多裝置定址。數位訊號的標稱位準為0 v和16 v，採用1200 bit/s的非同步、半雙工序列協議進行數據傳輸。
另外，dali採用差動訊號連系曼徹斯特編碼，即使在嚴重的電氣雜訊下，也能確保可靠操作，是以能沿著主電纜，乃至在承載主電源的多芯纜線中進行佈線。再者，dali是在低電壓下運作，故無需額外的安甯器平安隔離，另外，介面電路中含有二極體橋，因此不會產生任何毗鄰極性問題
由於dali是開放且數位化標準，因此利用dali建置的系統就可以夠相容於分歧製造商的產品，同時也輕易整合至其他的數位系統上，或與其他的控制裝備如：觸控、電腦、平板電腦和聰明手機等，異常相符講求開放的物聯網和大數據時期的需求。
也沾恩於其多年的成長歷史和背後豐富的大廠支援，dali系統通常內建了多種照明功能，如調光、漸變和閃灼等組合，其調光演繹體例就高達255階（1％～100%） ，較傳統調光體例（1～10v）更合適人眼視覺。
別的，dali具有雙向通信能力，是以能針對系統內的裝配進行偵測，不但可以記錄各光源的能源消耗狀態，可偵測安甯器及光源狀況，便於管理和維修，幾近是今朝主流建築物主動化設備管理系統（building management system；bms）必備的規範。
照明感測走向整合型成長
當今的聰明照明系統不外乎是提供無線節制、調光和調色功能，但跟著照明走向小我化和主動化後，這些控制功能都將會交由電腦系統根據情況數據和使用者敕令來進行調整，從被動節制變自動節制，而其定奪的基礎則全依靠感測器來達成。
過往的照明利用感測器，如亮度感測器、色溫感測器和紅外線感測器等，都是根據個別的需求另行安裝，但跟著物聯網技術的鼓起，照明的感測節制也就順勢整合了網路功能，特別是zigbee和ble的使用。
另外一方面，由於led製程手藝的前進，讓照明系統能達到更細緻和複雜的控制，是以也促進了感測器的設計從單一走向多元整合。
奧地利微電子（ams ag）是今朝照明感測器技術的佼佼者，其以提供具有iot網路功能的整合型感測器元件著稱。該公司旗下的感知照明（cognitive lighting）系列產品不但內建了網路功能，還整合了嵌入式、數位情況光感測器 （als）等功能。
奧地利微電子指出，所謂的感知照明系列，就是要能讓燈光具有「感知」能力，能因應情況自主辦理照明，以知足美觀、品質和能源效率的需求。
此系列的控制與辦理元件可主動調劑日光燈、led 燈和泛光燈的亮度，維持恆定的勒克斯以因應日光亮度。能透過als 的明視覺響應連系嵌入式紅外線 （ir） 遮光濾波器，能到達高度準確的勒克斯讀數，即便在高ir光源下也能維持準度。
此外，此系列產品整合了嵌入式、數位、三倍刺激、真實色采、奈米光學感測器，供給直接cie1931 xyz和cie 1976 u'v'座標對應的閉迴路、自立式調劑可變的cct和光譜可調式led燈具和泛光燈，能提供更精準的照明節制。
而從照明系統商的概念來看，這類的整合型控制器與治理元件，的確也有其需要的地方，由於複雜的iot網路和感測利用的鼓起，整合型元件不但可以加速其產品的上市時程，更能縮小照明裝配的體積，同時也下降整體的開發本錢，間接促成聰明照明系統的普及。
來自: https://udn.com/news/story/6903/2984699
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