如何選擇智能照明控制系統(tǒng)

任運(yùn)業(yè)

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：隨著科技的發(fā)展以及人們對美好生活向往要求的提升，智能照明產(chǎn)品正逐漸得到越來越多的應(yīng)用。本文介紹了智能照明概況、全球智能照明行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢，對我國智能照明行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀及趨勢進(jìn)行了深入分析，指出了行業(yè)未來發(fā)展面臨的主要問題，并提出了提升我國智能照明行業(yè)發(fā)展水平的建議。

關(guān)鍵詞：智能照明；現(xiàn)狀趨勢；路徑方向

前言

照明產(chǎn)品是社會經(jīng)濟(jì)活動和人民生活的必要用品，從基于鎢絲燈、氣體放電燈的傳統(tǒng)照明跨入基于半導(dǎo)體器件的LED照明，照明產(chǎn)品正處于移動互聯(lián)網(wǎng)躍進(jìn)到萬物互聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代風(fēng)口。智能照明系統(tǒng)作為智能家居的重要分支，獲得蓬勃發(fā)展的機(jī)遇，開創(chuàng)了前景廣闊的智能照明時(shí)代。

一、智能照明概況

智能照明是指利用通信技術(shù)及嵌入式計(jì)算機(jī)智能化信息處理等技術(shù)組成的分布式照明控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)全自動調(diào)光、自然光源的充分利用、照度的一致性以及光環(huán)境場景的智能轉(zhuǎn)換等功能。與傳統(tǒng)照明相比，智能照明系統(tǒng)具有自動化、場景化、語音控制、APP控制等幾大特點(diǎn)。通過語音交互指令或APP控制，可以調(diào)節(jié)照明亮度、顏色、色溫，并且能夠根據(jù)天色變化自動調(diào)節(jié)亮度。智能照明系統(tǒng)不是單純用于照明，還能夠和其他智能設(shè)備聯(lián)動，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的場景模式調(diào)整到相應(yīng)參數(shù)，營造出與場景相匹配的智能照明環(huán)境。

但是，智能照明行業(yè)目前產(chǎn)品現(xiàn)狀甚至思路更多是單個(gè)或多個(gè)的產(chǎn)品或終端，智能照明業(yè)態(tài)現(xiàn)在也還處在較初級的終端鋪設(shè)階段。LED疊加智能系統(tǒng)，使得產(chǎn)品/方案類型多樣化，實(shí)現(xiàn)路徑多樣化，應(yīng)用場景也多樣化。

二、全球智能照明行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢

1.全球智能照明行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

人類邁進(jìn)電氣照明時(shí)代已有上百年，在科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展之下，照明領(lǐng)域也前后歷經(jīng)4個(gè)發(fā)展階段，各個(gè)階段代表性產(chǎn)品雖各有優(yōu)劣，但行業(yè)總體向效能更高的低碳節(jié)能環(huán)保方向發(fā)展。目前，全球照明已進(jìn)入LED照明階段，大量的新產(chǎn)品、新設(shè)備、新技術(shù)的出現(xiàn)，使智能照明技術(shù)向著系統(tǒng)一體化集成的方向發(fā)展。

隨著技術(shù)發(fā)展、產(chǎn)品成熟、廠商銳意進(jìn)取，推動智能照明的相關(guān)概念普及，全球智能照明市場已進(jìn)入高速發(fā)展階段。根據(jù)GrandViewResearch,Inc.的一項(xiàng)新研究，全球智能照明市場規(guī)模預(yù)計(jì)2021年至2028年將以20.4%的復(fù)合年增長率（CAGR）擴(kuò)大，到2028年預(yù)計(jì)將達(dá)到469億美元。

2.全球智能照明行業(yè)發(fā)展趨勢

隨著智能照明技術(shù)的發(fā)展及智能照明企業(yè)的布局?jǐn)U大，預(yù)計(jì)全球智能照明行業(yè)將出現(xiàn)品牌集成、人本智能照明、個(gè)性化智能照明及技術(shù)融合的趨勢。

具體發(fā)展趨勢見附表。

三、我國智能照明行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢

1.我國智能照明市場規(guī)模穩(wěn)步增長

我國擁有巨大的照明市場和雄厚的照明工業(yè)基礎(chǔ)，是世界照明電器生產(chǎn)、使用大國之一。目前的智能照明行業(yè)主要經(jīng)歷了3個(gè)階段——節(jié)能階段、自動控制階段、智能控制階段。智能照明現(xiàn)在正在從照明自動控制階段進(jìn)入照明智能控制階段，燈具通過傳感器對環(huán)境的感知自動對燈光進(jìn)行控制，進(jìn)一步對環(huán)境的感知再通過智能控制系統(tǒng)對燈光等進(jìn)行控制，我國智能照明行業(yè)已步入智能控制階段。

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及和全屋智能概念的深化，智能照明作為全屋智能的重要組成部分，受到眾多智能化廠家的重視，我國智能照明行業(yè)得到快速發(fā)展。近年來，市場規(guī)模穩(wěn)步增長，照明產(chǎn)品智能化控制成為趨勢，帶來龐大的發(fā)展空間，成為整個(gè)照明產(chǎn)業(yè)鏈的重中之重。

（1）20世紀(jì)90年代開始，國外智能照明系統(tǒng)廠商開始在中國投資建廠，市場規(guī)模不斷擴(kuò)大，由2015年的73.3億元上升到了2022年的337億元，年增長率保持在21.73%左右。

（2）近年來，在智能家居的推動下，我國智能照明行業(yè)市場規(guī)模加速擴(kuò)大。資本紛紛布局智能照明，智能照明相關(guān)企業(yè)年注冊量呈現(xiàn)增加趨勢。

（3）伴隨著5G商用以及新業(yè)態(tài)的布局，智能產(chǎn)業(yè)迎來了很好的發(fā)展機(jī)遇，智能照明單品迎來了爆發(fā)式增長。隨著用戶對智能照明需求的愈發(fā)強(qiáng)烈，單個(gè)智能照明產(chǎn)品的銷售將有利于推動全屋智能照明系統(tǒng)改造的需求，以點(diǎn)帶面推動智能照明產(chǎn)品銷量的增長。

2.住宅智能照明成為我國智能照明重要應(yīng)用領(lǐng)域之一

近年來，隨著技術(shù)、產(chǎn)品的成熟和相關(guān)概念的普及，智能照明應(yīng)用場景日益豐富?，F(xiàn)階段，人們對智能化家居生活的需求逐漸增加，而家居智能照明是整個(gè)智能家居的基礎(chǔ)部分，人性化的燈光設(shè)計(jì)和節(jié)省能源，直接影響業(yè)主對智能家居的認(rèn)可度和滿意度。我國目前智能家居照明可基本實(shí)現(xiàn)狀態(tài)感知、自動決策、即刻執(zhí)行及實(shí)時(shí)分析的功能，照明燈具執(zhí)行行為更加準(zhǔn)確，用戶也可選擇更為準(zhǔn)確的個(gè)性化照明。

從市場需求角度來看，智能照明的逐漸普及，將對傳統(tǒng)照明產(chǎn)品產(chǎn)生替代效應(yīng)，進(jìn)而以點(diǎn)帶面地激發(fā)更大的消費(fèi)潛力，推動產(chǎn)業(yè)鏈往更高水平的方向發(fā)展。

3.我國智能照明行業(yè)競爭狀態(tài)及發(fā)展趨勢

（1）上游企業(yè)加速進(jìn)入智能照明應(yīng)用領(lǐng)域

在政府的特別引導(dǎo)及巨大的市場前景推動下，我國LED芯片行業(yè)發(fā)展迅速，吸引了眾多資本進(jìn)入，LED芯片的國產(chǎn)化率不斷提高，除了部分高水平應(yīng)用所需的高亮度LED芯片外，其他應(yīng)用領(lǐng)域國產(chǎn)芯片的品質(zhì)均達(dá)到國ji先進(jìn)水平。技術(shù)逐漸帶動城市智能照明發(fā)展，前景廣闊。從我國智能照明上游企業(yè)2021年布局來看，加速進(jìn)入智能照明應(yīng)用領(lǐng)域是大勢所趨。2021年，多家智能照明上游企業(yè)與雷士照明、歐司朗等簽署合作協(xié)議，擴(kuò)大業(yè)務(wù)范圍。傳統(tǒng)照明企業(yè)如歐普照明、陽光照明、佛山照明加緊布局智能照明，小米、華為、魅族等不同領(lǐng)域的企業(yè)也紛紛入局。

（2）中下游企業(yè)大多已和互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)合作

從智能照明中下游品牌商的布局來看，大部分企業(yè)選擇與互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)合作，提供更完善的智能照明解決方案。雷士照明已與華為、涂鴉、百du等多個(gè)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)開展合作，提供的具體解決方案包括雷士照明上海辦公室、高水平商照智能展廳、涂鴉智能辦公室等，提高自身在智能照明領(lǐng)域的競爭力。

4.我國智能照明行業(yè)發(fā)展路徑和方向

目前，我國智能照明行業(yè)存在企業(yè)多而小、競爭無序等問題，競爭較為激烈。智能照明行業(yè)的上游hang業(yè)發(fā)展迅速，工藝日趨成熟，技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高，產(chǎn)品種類齊全，市場供給充足，供應(yīng)商議價(jià)能力一般；智能照明行業(yè)的下游hang業(yè)是商業(yè)照明、辦公照明、家居照明等終端消費(fèi)市場，消費(fèi)者議價(jià)能力較強(qiáng)。智能照明作為新興產(chǎn)業(yè)，市場未成型，還未形成大的消費(fèi)市場，認(rèn)知和普及程度不夠，尚未形成消費(fèi)者剛需產(chǎn)品，可替代性較強(qiáng)。同時(shí)，在目前的智能家居照明市場當(dāng)中，阿里、騰訊、小米、海爾、華為等企業(yè)也跨界進(jìn)入智能家居照明市場，呈現(xiàn)良好的發(fā)展態(tài)勢。

智能照明照亮未來，但路途漫漫。行業(yè)未來發(fā)展，以下問題不容忽視。

1）行業(yè)智能化程度仍為基礎(chǔ)階段，未來提升空間大。目前所謂的智能照明，不管是用語音控制，還是用手機(jī)控制，只不過是在以前的開關(guān)基礎(chǔ)上換了一種控制方式，歸根到底仍需人為主動去控制。有研究表明，照明質(zhì)量的控制，不僅直接影響到工作的效率，甚至影響到身體健康和心理狀況，還會影響到整個(gè)室內(nèi)的氣氛和各種效果^[3]。未來的智能照明應(yīng)從有感變成無感，能在系統(tǒng)上比較智能、自動地去判斷人的需要，先人一步去自動進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)使用者的需求。

2）技術(shù)規(guī)范趨向統(tǒng)一，方可集中力量辦大事。當(dāng)下智能照明發(fā)展情況百花齊放，也因之造成了產(chǎn)品之間連接協(xié)議繁雜、功能實(shí)現(xiàn)方式各異的情況，品牌之間自成一家，相互兼容度不足，不同產(chǎn)品之間難以進(jìn)行數(shù)據(jù)互通，難以打通功能聯(lián)動壁壘，用戶體驗(yàn)碎片化。智能照明屬于智能家居一部分，大部分照明企業(yè)往往不涉及其他智能家居的業(yè)務(wù)，推動智能照

明行業(yè)技術(shù)接口的統(tǒng)一，可保障智能家居系統(tǒng)互聯(lián)互通的至大化，進(jìn)而推動整個(gè)行業(yè)做大做強(qiáng)。

3）重視低端照明產(chǎn)業(yè)質(zhì)量問題。目前，我國智能照明行業(yè)中專注于國內(nèi)市場的企業(yè)，對價(jià)格仍較敏感，而且供應(yīng)商品質(zhì)水平差異比較大，照明行業(yè)的技術(shù)準(zhǔn)入門檻相對較低，產(chǎn)品外觀同質(zhì)化情況較為普遍，功能差異不明顯，消費(fèi)者感知差異度不高，在消費(fèi)過程中存在信息不對稱現(xiàn)象，中低端企業(yè)的問題仍停留在基本產(chǎn)品質(zhì)量問題，與行業(yè)智能發(fā)展形成較大落差。只有基礎(chǔ)質(zhì)量問題得到保障，行業(yè)才能實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。

四、安科瑞智能照明控制系統(tǒng)

1概述

ALIBUS智能照明產(chǎn)品采用RS485總線技術(shù)，技術(shù)成熟可靠，安全穩(wěn)定。開關(guān)驅(qū)動器具備獨(dú)立工作的能力，適用于一些中小型的項(xiàng)目；模塊化設(shè)計(jì)，可以任意拼接擴(kuò)展，同時(shí)預(yù)留I/O口以及Modbus接口，還可以滿足與AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)管理云平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

2應(yīng)用場所

適合于各類智能小區(qū)、醫(yī)院、學(xué)校、酒店，以及體育場所、機(jī)場、隧道、車站等大型公建項(xiàng)目的照明控制需求。

3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

4系統(tǒng)功能

1）實(shí)時(shí)檢測并顯示各個(gè)模塊的在線狀態(tài)，反饋現(xiàn)場受控回路的開關(guān)狀態(tài)，監(jiān)控界面按照樓層各分區(qū)的布局和回路列表來瀏覽。

2）當(dāng)發(fā)生模塊離線、網(wǎng)關(guān)設(shè)備掉線或者狀態(tài)反饋和下發(fā)控制命令不一致時(shí)會發(fā)生故障報(bào)警，并將故障報(bào)警信息記錄并顯示在界面中。

3）可以對單個(gè)照明回路實(shí)現(xiàn)開關(guān)控制；每個(gè)模塊、樓層都有相應(yīng)的模塊控制開關(guān)和樓層控制開關(guān)，也可以一個(gè)模塊或者整個(gè)樓層實(shí)現(xiàn)開關(guān)控制。

4）開關(guān)驅(qū)動器支持過零觸發(fā)功能，負(fù)載（燈具）的分合操作僅在交流電過零時(shí)進(jìn)行；可有效減少電磁干擾以及對電網(wǎng)的沖擊，延長燈具與控制裝置的壽命。

5）對每個(gè)照明回路可以預(yù)設(shè)掉電狀態(tài)，當(dāng)照明電源掉電時(shí)，開關(guān)驅(qū)動器會自動切換到預(yù)設(shè)的掉電狀態(tài)；確保重新上電時(shí)燈具的開關(guān)狀態(tài)是確定與可控的。

6）拖動調(diào)光控件，照明設(shè)備從0%到100%進(jìn)行調(diào)光，可以對單個(gè)照明回路實(shí)現(xiàn)調(diào)光控制，調(diào)光總控可以對一個(gè)模塊的照明回路實(shí)現(xiàn)調(diào)光控制，也可以對多個(gè)照明回路實(shí)現(xiàn)調(diào)光控制，通過圖標(biāo)的亮滅狀態(tài)反饋現(xiàn)場開關(guān)的狀態(tài)。

7）點(diǎn)擊場景控件，打開或者關(guān)閉對應(yīng)場景設(shè)置，軟件界面上顯示不同的場景模式和場景功能，通過圖標(biāo)的亮滅顯示對應(yīng)的場景狀態(tài)是打開還是關(guān)閉。

8）設(shè)置定時(shí)時(shí)間，確認(rèn)時(shí)間點(diǎn)后，對該事件點(diǎn)執(zhí)行的動作進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置燈在設(shè)定的時(shí)間點(diǎn)亮或者滅。

9）系統(tǒng)可以通過預(yù)設(shè)的當(dāng)?shù)亟?jīng)緯度信息，自動計(jì)算每天的日升日落時(shí)間；根據(jù)天文時(shí)鐘控制照明開關(guān)，實(shí)現(xiàn)日落開燈、日出關(guān)燈的功能。

10）所有定時(shí)控制計(jì)劃均可下發(fā)保存至驅(qū)動模塊；當(dāng)上位機(jī)系統(tǒng)故障或模塊離線時(shí)，驅(qū)動模塊可以利用自帶的RTC時(shí)鐘維持定時(shí)控制計(jì)劃的正常執(zhí)行，不影響日常的照明控制效果。

11）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是分布式總線結(jié)構(gòu)；系統(tǒng)內(nèi)各元件不依賴于其他元件而能夠獨(dú)立工作；系統(tǒng)內(nèi)各元件可以通過程序的設(shè)定實(shí)現(xiàn)功能的多樣性。

12）預(yù)留BA或第三方集成平臺接口，采用modbus、opc等方式。

5設(shè)備選型

五、結(jié)語

綜上所述，要實(shí)現(xiàn)實(shí)質(zhì)意義上的系統(tǒng)化智能照明，達(dá)到全域感知、多元融合、互聯(lián)互通的效果，仍需經(jīng)歷從單品到多品再到系統(tǒng)的發(fā)展歷程。然而，要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，我國照明行業(yè)還需要走一段相當(dāng)長的路。但是，我國擁有目前世界上相對很完整的工業(yè)體系，以及數(shù)yi數(shù)二的用戶市場規(guī)模，隨著科技的進(jìn)步和消費(fèi)者對智能化、節(jié)能化、舒適化照明需求的增加，未來這個(gè)行業(yè)的發(fā)展?jié)摿⒏泳薮?。有理由相信，智能照明將在未來發(fā)揮更大的作用，為人們的生活帶來更多便利和舒適。

參考文獻(xiàn)

[1]魏穎東,陶涵迆,曹簫洪,等.基于智能家居的智慧照明控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[J].光源與照明,2017(4):5.

[2]孫冰,曹犇.建筑室內(nèi)智慧照明設(shè)計(jì)策略探究[J].建筑與文化,2021(08):39-40.

[3]劉江，柯勇.智能照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究[J].

[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊.2022年05版

作者簡介：任運(yùn)業(yè)，男，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司。