【導讀】現代建築中最大的能源消耗主要來自照明係統。根據國際能源署的預測，除非采取具體行動提高效率，否則到2050年，建築環境中的能源需求將增長50%。因yin此ci，智zhi能neng照zhao明ming係xi統tong迅xun速su走zou到dao前qian台tai，成cheng為wei現xian代dai建jian築zhu中zhong能neng效xiao戰zhan略lve的de重zhong要yao組zu成cheng部bu分fen
，其qi目mu標biao是shi通tong過guo使shi用yong先xian進jin的de照zhao明ming設she備bei和he自zi動dong控kong製zhi技ji術shu顯xian著zhu降jiang低di能neng耗hao，同tong時shi為wei使shi用yong者zhe提ti供gong更geng大da的de舒shu適shi性xing和he安an全quan性xing。

現代建築中最大的能源消耗主要來自照明係統。根據國際能源署的預測
，除非采取具體行動提高效率
，否則到2050年，建築環境中的能源需求將增長50%。因yin此ci，智zhi能neng照zhao明ming係xi統tong迅xun速su走zou到dao前qian台tai
，成cheng為wei現xian代dai建jian築zhu中zhong能neng效xiao戰zhan略lve的de重zhong要yao組zu成cheng部bu分fen

，其qi目mu標biao是shi通tong過guo使shi用yong先xian進jin的de照zhao明ming設she備bei和he自zi動dong控kong製zhi技ji術shu顯xian著zhu降jiang低di能neng耗hao，同tong時shi為wei使shi用yong者zhe提ti供gong更geng大da的de舒shu適shi性xing和he安an全quan性xing。

通過物聯網（IoT）啟用的智能建築照明係統可以為建築業主、居住者和訪客提供許多好處，比如用戶可通過使用移動應用程序、語(yu)音(yin)命(ming)令(ling)和(he)傳(chuan)感(gan)器(qi)來(lai)控(kong)製(zhi)他(ta)們(men)的(de)照(zhao)明(ming)設(she)備(bei)以(yi)達(da)到(dao)優(you)質(zhi)體(ti)驗(yan)。如(ru)果(guo)將(jiang)物(wu)聯(lian)網(wang)智(zhi)能(neng)照(zhao)明(ming)係(xi)統(tong)與(yu)暖(nuan)通(tong)空(kong)調(tiao)和(he)安(an)全(quan)設(she)施(shi)等(deng)其(qi)他(ta)建(jian)築(zhu)係(xi)統(tong)進(jin)行(xing)集(ji)成(cheng)
，還(hai)可(ke)大(da)幅(fu)提(ti)高(gao)建(jian)築(zhu)中(zhong)的(de)整(zheng)體(ti)能(neng)源(yuan)效(xiao)率(lv)。

1.智能照明在樓宇自動化中的重要作用

能源之星（Energy STAR）的報告顯示，對於企業而言，能源成本將占到總預算的三分之一。而能源生產又是每年溫室氣體排放量的主要來源
，占比達到20%。通過利用傳感器、計ji時shi器qi和he其qi他ta先xian進jin技ji術shu
，智zhi能neng照zhao明ming係xi統tong可ke大da幅fu減jian少shao能neng源yuan浪lang費fei，從cong而er實shi現xian更geng高gao效xiao的de能neng源yuan利li用yong。如ru今jin，智zhi能neng建jian築zhu照zhao明ming正zheng在zai迅xun速su成cheng為wei建jian築zhu節jie能neng的de重zhong要yao因yin素su之zhi一yi。通tong過guo采cai用yong正zheng確que的de智zhi能neng照zhao明ming控kong製zhi技ji術shu、智能燈泡以及傳感器等，可將企業的能源成本降低約80%。

為何智能照明在智能建築中有如此重要的作用
？

首(shou)先(xian)

，智(zhi)能(neng)照(zhao)明(ming)是(shi)建(jian)築(zhu)自(zi)動(dong)化(hua)係(xi)統(tong)的(de)基(ji)本(ben)需(xu)求(qiu)。從(cong)使(shi)用(yong)角(jiao)度(du)看(kan)，有(you)了(le)智(zhi)能(neng)照(zhao)明(ming)，建(jian)築(zhu)管(guan)理(li)者(zhe)可(ke)用(yong)很(hen)少(shao)的(de)成(cheng)本(ben)提(ti)供(gong)高(gao)質(zhi)量(liang)的(de)能(neng)源(yuan)使(shi)用(yong)效(xiao)率(lv)，同(tong)時(shi)建(jian)築(zhu)中(zhong)的(de)居(ju)住(zhu)者(zhe)和(he)使(shi)用(yong)者(zhe)還(hai)能(neng)獲(huo)得(de)更(geng)多(duo)的(de)便(bian)利(li)以(yi)及(ji)更(geng)高(gao)的(de)適(shi)度(du)。例(li)如(ru)
，隻(zhi)需(xu)通(tong)過(guo)麵(mian)板(ban)或(huo)智(zhi)能(neng)手(shou)機(ji)即(ji)可(ke)設(she)置(zhi)個(ge)人(ren)照(zhao)明(ming)偏(pian)好(hao)並(bing)對(dui)周(zhou)圍(wei)環(huan)境(jing)進(jin)行(xing)控(kong)製(zhi)。從(cong)運(yun)營(ying)成(cheng)本(ben)角(jiao)度(du)看(kan)
，智(zhi)能(neng)照(zhao)明(ming)可(ke)大(da)幅(fu)提(ti)高(gao)能(neng)源(yuan)效(xiao)率(lv)。管(guan)理(li)人(ren)員(yuan)可(ke)以(yi)使(shi)用(yong)智(zhi)能(neng)照(zhao)明(ming)監(jian)控(kong)和(he)調(tiao)節(jie)整(zheng)個(ge)設(she)施(shi)的(de)照(zhao)明(ming)消(xiao)耗(hao)
，從(cong)而(er)優(you)化(hua)能(neng)源(yuan)使(shi)用(yong)並(bing)極(ji)大(da)限(xian)度(du)地(di)減(jian)少(shao)支(zhi)出(chu)。比(bi)如(ru)他(ta)們(men)可(ke)以(yi)設(she)置(zhi)自(zi)動(dong)時(shi)間(jian)表(biao)，在(zai)不(bu)需(xu)要(yao)時(shi)關(guan)閉(bi)燈(deng)光(guang)
，或(huo)者(zhe)根(gen)據(ju)空(kong)間(jian)中(zhong)的(de)自(zi)然(ran)光(guang)的(de)強(qiang)度(du)改(gai)變(bian)燈(deng)光(guang)的(de)亮(liang)度(du)。

其次
，智能照明解決方案可以提供基於物聯網技術的關於能源使用、照zhao明ming模mo式shi和he占zhan用yong水shui平ping的de重zhong要yao數shu據ju，使shi管guan理li者zhe能neng夠gou做zuo出chu準zhun確que的de設she施shi管guan理li和he維wei護hu計ji劃hua。當dang物wu聯lian網wang供gong電dian的de設she備bei用yong於yu收shou集ji數shu據ju時shi
，智zhi能neng照zhao明ming係xi統tong就jiu開kai始shi了le其qi自zi動dong化hua方fang麵mian的de工gong作zuo。當dang這zhe些xie數shu據ju輸shu入ru到dao智zhi能neng建jian築zhu平ping台tai時shi，借jie助zhu人ren工gong智zhi能neng和he機ji器qi學xue習xi技ji術shu，在zai建jian築zhu智zhi能neng化hua方fang麵mian將jiang發fa揮hui重zhong要yao作zuo用yong。

再zai有you
，物wu聯lian網wang照zhao明ming策ce略lve還hai可ke用yong於yu改gai善shan居ju住zhu者zhe的de照zhao明ming體ti驗yan。先xian進jin的de照zhao明ming係xi統tong可ke以yi為wei不bu同tong的de活huo動dong創chuang建jian不bu同tong的de照zhao明ming場chang景jing
，從cong而er大da幅fu提ti高gao工gong作zuo的de舒shu適shi度du以yi及ji生sheng產chan力li。伯bo明ming翰han大da學xue的de一yi項xiang研yan究jiu表biao明ming，照zhao明ming是shi工gong作zuo場chang所suo舒shu適shi度du的de主zhu要yao影ying響xiang因yin素su之zhi一yi。這zhe項xiang研yan究jiu甚shen至zhi說shuo，缺que乏fa足zu夠gou的de照zhao明ming會hui顯xian著zhu降jiang低di工gong作zuo效xiao率lv並bing對dui健jian康kang產chan生sheng負fu麵mian影ying響xiang。 

綜合來看，通過使用先進的照明係統並與其他智能建築係統集成
，建築物可以創造一個更互聯、更高效的環境。接下來，智能照明將成為樓宇自動化領域一個特別值得行業期待的市場。

2.智能建築照明背後的關鍵技術

zaizhinengzhaomingxitongzhong，youjigeguanjianzujian，tamenlianjieyiqibinggenjuxitongheyingyongdefuzaxingyiduozhongfangshijinxingpeizhi，yonghujiketongguozhinengshoujihuojiatingzidonghuapingtaikongzhigongzuochangsuodezhaoming。lejiezhexiezujiandegongzuohetongxinfangshiduiyuchenggonggoujiangaoxiaodezhinengzhaomingxitongfeichangzhongyao。changjiandezujianbaokuozhinengzhaomingdengju
、智能照明控製器
、智能照明網關等。

LED燈的效率很高，與普通的白熾燈相比

，它們能耗幾乎減少了70%。因此，LED技術開始逐步滲透到智能照明領域，而LED燈正在成為供應商和消費者的首選。

Lumileds公司的LUXEON XR-5050 SQR是安裝在剛性導熱基板上的高效LED陣列並針對照明應用而優化的LED模塊，該模塊構建塊在MCPCB基板上，具有8、12或16個LUXEON 5050方形LEDbingjichengledianqilianjieqi
，yubiaozhundisanfangdeguangxuehesanreqijianjieheshiyongjikezuchengyigewanzhengdezhaomingjiejuefangan。zhezhongmokuaihuafanganfeichangyouliyuzaiyigequanxindehuofanjiandejianzhuzhongkuaisudajianyigegaoxiaodezhinengzhaomingxitong。

圖2：LUXEON 5050方形LED（圖源：Lumileds）

智能燈泡是一種連接到互聯網
、可以進行定製、調度和遠程控製的LED燈泡，是新興的家庭自動化和智能照明領域中非常受歡迎的產品之一。能直接聯網的智能燈泡允許用戶從方便的位置控製他們的燈具。

這些智能燈泡可以通過集成的Wi-Fi、藍牙、ZigBeedengjishuyuwulianwangwangguanxianglian
，keyiduidangehuoduogedengpaojinxingbiancheng，bingyizhidingdefangshigenggaishuchu。youyudengpaoshilianwangde，yonghuhaikeyiliyongbianyuanjisuanweizhinengdengpaopeibeineizhideshexiangtouhechuanganqi，bujinnenggouyuanchengdakaiheguanbizhexiezhinengdengpao，tiaozhengdengdeyanse，hainengjiangshoujidehuanjingshujushangchuanzhikongzhipingtai。

OSRAM OPTOTRONIC BLE器件是通過智能手機應用程序進行無線照明控製的基礎。它們提供更簡單、更直觀、更強大的照明控製，隻需連接LED模塊並將其與智能手機或平板電腦配對即可
，無需額外布線或網關，為翻新項目開辟了廣泛的可能性，非常適用於智能建築中的娛樂、餐廳和零售區等區域的照明配置。整個器件由LED燈帶、驅動器和其他附件組成，其中，24 V 藍牙恒壓LED驅動器OTI BLE 80/220-240/24 1-4 CH和12-24 V藍牙調光器OT BLE DIM這兩個組件構成了LED燈帶係統，用於靈活和個性化的照明解決方案。

圖3：12-24 V藍牙調光器OT BLE DIM（圖源：OSRAM）

zhinengzhaomingwangguankeyiyuchulilaiziduogeshebeidetongxin，zaijiangshujufasongdaojiyuyundepingtaizhiqianzhengheshuju。weileshiwangguannenggouchulishebeizhijiandetongxin
，tabixushibiecongchuanganqiwangluodaochuantongtongxinwangluodexieyihuihua。

智能照明係統使用的有線和無線通信協議包括藍牙
、Wi-Fi、ZigBee、DALI、EnOcean和Sigfox等。Zigbee之所以適用於智能照明係統，主要是因為它能以超低功耗實現可靠的通信。每個照明控製器均可配備一個Zigbee模塊
，形成與Zigbee網關通信的網絡。Z-Wave在許多方麵與Zigbee相似，但傳輸範圍更短
，功耗也更低，易於設置
，通常用於住宅環境。

使用LoRaWAN技術的智能物聯網照明比使用其他傳統的短距離射頻技術如BLE、Zigbee等更靈敏、性能更穩定
，成本更低，在街道照明係統中采用基於LoRaWAN的設計方案比較多。BLE（藍牙低能耗）具有功耗低
、尺寸小以及良好的兼容性等特點。

此外

，BLE還支持網狀網絡，多個設備之間可相互通信
，在不需要額外基礎設施的情況下有效擴展了網絡範圍，因此，BLE可以說是物聯網智能照明應用的優選方案。

事實上，Wi-Fi也可用於物聯網智能照明，特別是在需要將大量設備連接到網絡的環境中
，Wi-Fi具有相對較長的範圍和較高的帶寬是它的加分項，但功耗相對較高可能限製了其應用範圍。

近年來，智能照明技術的使用越來越受歡迎。然而，智能照明設備必須能夠成功連接其他智能設備，比如智能手機、語音助手和其他設備，才能充分享受這些優勢。此時，無線多協議SOC的優勢就會十分明顯，這種單芯片、多核解決方案無論在安全性
、低功耗
、快速喚醒以及集成度上都有著出色的表現
，為實現基於物聯網的智能照明提供了更高等級的安全連接。

Silicon Labs公司的無線SoC有多個產品係列
，具有高達+20dBm的傳輸功率，支持Sub-GHz的ZG28和SG28係列，可很大限度地提高覆蓋範圍和牆壁穿透率。其中
，EFR32ZG28 SoC就是一款適用於物聯網應用的雙頻Sub-GHz + 2.4GHz BLE SoC解決方案。

與前一代的ZG23係列相比，這款產品非常適合需要更多閃存、RAM和GPIO的Z-Wave應用場景，而Z-Wave在智能家居
、安防、智能照明等場景的應用十分廣泛的。ZG28還可以支持包括Wi-SUN
、Amazon Sidewalk和無線M-BUS在內的協議。

圖4：EFR32ZG28 SoC內部係統框圖（圖源：Silicon Labs）

3.本文小結

zhinengjishuzhengzaizhongsurenleiyujianzhudehudongfangshi。zaiwomendegerenshenghuozhong，zhinengzhaomingshebeihuizidongkaidenghuoguandeng，bingguanliwomendenuantongkongtiaoxitong。zaiwomendegongzuochangsuo，jiyuwulianwangdezhinengzhaomingxitongzaishangyezhaomingdingzhi、暖通空調優化等方麵均取得了巨大進步。除了這些基本功能，智能照明係統開始融入人工智能（AI）和機器學習（ML）等先進技術。有了這些技術的加持，用戶可以根據自己的偏好和活動場景自定義照明體驗。

zhinengzhaomingkongzhixitongzhizaishixianjianzhuzhaomingdezidonghuacaozuo，tongguoliyongzhinengjianzhuzhaomingbeihoudejishu，qiyekeyijieshengzijin
，jianshaotanzuji，bingweijuzhuzhechuangzaoyigegengshushi
、高效的環境。智能照明係統正在迅速成為能源效率的重要元素之一，對於任何尋求盡可能提高其效率的建築來說都是必不可少的。

文章來源：貿澤電子

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