智能照明控制技術發展現狀與未來展望

李 剛

（中交第一公路勘察設計研究院有限公司，西安 710065）

1 智能照明的優勢、不足和現狀的討論

（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明之一。每一次科技發展有重大的突破，智能照明系統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，但是當時經濟發展剛剛起步，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，在國內的發展是十分緩慢的。但是隨著近年來，我國經濟發展水平的逐漸增高，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，智能照明的優勢也在競爭中逐一顯現了出來。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，但是現如今我國自己的品牌也發展的聲勢浩大，智能照明突飛猛進的迅速發展，多種多樣的產品也紛紛來到了我們的身邊，隨著產品功能越來越強大，多數的家庭和建筑都優先考慮安裝智能照明系統。

（2）目前智能照明的功能實現，大部分都是依靠簡單的控制系統。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鑒別，容易產生錯誤判斷：照度傳感器難以實現較大范圍準確平均值測量，難以做到精準照明精準節能，此外現在的技術在安裝方面上布線繁瑣，安裝專業性強，改造繁瑣，如何實現真正的完美控制算法與便利安裝等問題，都是對未來發展的挑戰。

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

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 照明系統發展迅速。可以以說是百花齊放的井噴式生長，呈現出一片繁榮的景象，但是人們并沒有把LED 向中堅處，核心處發展。LED 的照明系統基本沒有涉及自身運行時的實時監測和故障自動警報的功能，這點在做為物聯網智能系統有著不可忽略的缺陷硬傷。為精準節能調節，對路燈亮度需實時、動態、連續平滑調整，淘汰氣體放電燈這是大趨勢，也是未來路燈發展的必要路徑，智能技術可以幫助LED、OLED、QLED 等固體光源更好的發揮潛能，超越傳統功能燈。LED 燈是全可見光譜燈具，這點十分符合現代的燈具發展歷程。重點優化LED 的實時監控與故障警報系統，讓LED 的損壞和返修成為智能化、便捷化，精準發現，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現而產生的社會壓力與社會的安全隱患。LED 照明設備擁有節能、亮度易調節和多色可變等特點，有條件實現實時根據路面情況作出燈光的亮度與顏色的調節，讓行車更加安全。

對于LED 燈的精準定位，精準調光，提升可靠性來講，可在LED 燈具上集成定位芯片與物聯網區域編號相互配合，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調，多角度多色調協同照明以達到更好的照明條件，最大化滿足智能照明需求，讓物聯網發揮出更出色的功能。

2.2 5G 的展望

世界移動通信大會MWC 是一個風向標，對電信產業的未來發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 已經迫在眉睫。多家運營商與芯片商都已經成功攻克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，給物聯網下的智能照明系統創造更多未來，讓多方位、高節能、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勢，LED 燈組可以自由組網，高速調整，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”概念已經進入快速實踐階段，技術已經十分成熟，“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，這樣大大的節省了控制的成本和控制的時間。5G 會變成未來物聯網的基礎，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，讓數據可以高速流通，工作人員可以實時的觀察數據，加上警報系統人們可以快速對路面上的情況做出反應，調節重點區域的亮度、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，同時節能也可以更加的便捷和高效，讓智能舒適的燈光與節能并存，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發展的重中之重。

3 結束語

因為時代的更新，科技的發展，智能照明技術也越來越完善，智能照明控制系統的這項技術已經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展和越來越成熟的專業技術都對人類活動具有良好的幫助，同時也是未來發展綠色照明的延續方向之一，在最近的幾年，實現優化控制的目標是照明智能控制系統的最主要的任務，而且較為先進的網絡通迅的結構也同樣是是實現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境中的照明智能控制，都應該研究照明優化控制的理論，創新系統設計方案。隨著物聯網的興起，智能城市照明控制技術的逐步發展，信息技術的不斷進步，網絡環境的不斷優化，希望通過各項技術的協調和統籌發展，我國可以早日實現智慧照明的發展目標，為人民群眾提供更多的便利。