智能照明：以为TA油腻了，其实满满黑科技
照明，从基于钨丝灯、气体放电灯的传统照明跨入基于半导体器件的LED照明，邂逅万物互联的物联网的时代风口，两者碰撞，激发出一个前景广阔的基于物联网的智能照明时代。
多传感融合、大数据、人工智能、物联网等技术正在推动各个领域的智能化发展，并不断创造出新的应用场景。以手机为控制中心，汇聚了定位技术、节能技术，通过应用程序对照明设备进行控制成为新的应用形态。通过无线和有线连接技术，照明设备甚至可以接入流行的智能家居控制平台，如亚马逊搭载智能助手 Alexa 的智能音箱Echo。照明不再只是一个简单的功能，而是成为物联网时代一种新的服务和体验。
▲ 全球照明联盟(GLA)照明发展路线图
在智能城市照明中，充分发挥路灯(杆)带电的位置资源，结合传感器、视频监控、显示屏、无线通信基站、充电桩等设备，建设多功能路灯(杆)系统，作为基础设施， 将在智能城市建设中发挥更大作用。
在智能办公楼和工厂环境中，通过利用合适的多个无线协议（包括ZigBee、 thread和Bluetooth）以及SoC和经过认证的无线协议栈实现互联节能LED照明，可节省大量能源，帮助实现个性化工作空间，优化制造。
此外，智能照明不仅在家居，楼宇，城市道路这些环境中提供以人为中心的照明，也跨越到给医疗健康和农业等其他领域，为万物提供照明，比如动植物，这是一个更广阔的应用领域。
以 人 为 本
智能照明的核心是在正确的时间，通过照明开关，调光，调色等方式，在正确的地点给照明的目标提供正确的照明，包括合适的照度、色温、颜色和照明时长。不仅需要关注照明的视觉效应，更要关注照明的非视觉效应，比如光生物安全，光调节人的生理节律，光调节人的情绪，也就是应该更多的关注人的健康，这就是“以人为本的照明“。智能照明不仅要做到光是“眼之所见”，还要是“心之所想，情之所需”。
在智能家居照明中，智能照明可以和其他智能家居系统比如安防系统，娱乐系统(音箱，电视等)进行语音互动，应用AI 技术，让系统更加智能，让人、照明，家居设备(家电)之间无缝互动，让生活更加便利，更加丰富，更加安全。
在商业楼宇和大型商超中，无处不在的智能照明系统可以结合以太网通信基础设施，通过以太网供电(PoE)将智能照明系统和以太网物联网通信系统完美融合，更进一步， 结合可见光通信VLC，提供高速安全的Wi-Fi无线通信接入，或利用可见光定位服务，让购物更加便利、更有乐趣。
无 所 不 连
在智能家居照明的应用场景，需要考虑整体家居设备的全连接、操作方便、安全和低功耗。低功耗蓝牙和ZigBee技术以其在超低功耗、成本和安全性上的显著优势成为智能互联照明系统的理想无线连接技术。谷歌，亚马逊，阿里，腾讯，百度，小米等公司的智能产品生态链中，无线灯光控制都是其中产品最丰富、最受欢迎的版块之一。
在智能楼宇的应用场景，智能照明系统一般需要和楼宇自动化系统联动， ALI由于其简单可靠，易安装等优点，成为照明连接技术的不二选择。无线的连接方式组网更加灵活，比如和ZigBee/thread同源的支持IP的Fairhair连接技术，由于还具有兼容多种楼宇自动化协议的统一通用应用层，在智能楼宇这个复杂的环境下，将来会成为一个统一的连接方式。
道路照明和公共建筑及设施照明应用场景更关注连接的长距离、可靠性和安全性，可以使用电力载波PLC或短距离RF进行本地连接，在控制柜或网关进行汇聚，再借助运营商的通信网络进行远程连接。NB-IOT由于使用国家许可的专用频段，由运营商来建设可靠的网络，会成为道路照明连接的首选，其他技术如LoRa，sigfox，UnB，ZEtA等会成为有益的补充。而POE以太网供电的可靠性和低成本的特点也非常适合工业场景。
大 数 据 分 析
无论身在何处，用户都可利用无线监控和控制能力来控制能源使用。利用物联网通信连接技术将照明设备和相关的传感设备连接起来，对人的信息、环境的信息、照明设备的运行信息进行数据收集和分析，根据人的需求或传感信息对照明设备进行控制。此外，智能和数据分析也带来附加价值，不仅可以让消费者实时查看能量消耗情况，还能够通过移动设备控制智能物件。
基于位置的照明也是新出现的便利功能。在灯具内集成定位功能，利用灯光来判断人的位置或占位情况。灯具在工业、商业、甚至一些户外场所（如停车场和城市中心）通常均匀地间隔开，因此能够完美地照射人所在的位置。将灯具的健康状况与位置相结合，人们可以预防性地确定该灯具的维护时间，从而节省时间与资金。
通过聚合不同时间和空间的数据信息，可确定仓库、超市甚至停车场的空间利用效率。零售商还可以根据购物者的位置选择性地促销产品。
在智能照明系统中，人机交互的平台、数据处理的平台和设备控制平台是智能照明系统的核心，也是提供照明服务的运营平台。
照 明 即 平 台
互联照明是增长最快的物联网设备，已经超出其照明的基本功能，通过嵌入AI、大数据、IOT，与其他智能系统连接起来，正在转型成为支持众多创新应用的智能平台。未来五年，“照明即平台”会越来越多地用于控制、监控以及自动化系统。智能照明所提供的这些附加服务价值比照明控制和节能本身的价值高出七至十倍。
阿姆斯特丹的梵高博物馆已经采用蓝牙LED模块取代了原有的卤素灯照明。这些照明灯由蓝牙开关控制，使用EnOcean能量收集技术为无电池型开关供电。蓝牙传感器能够传输占用率、勒克斯（照明亮度）级别、温度和湿度等数据。这些传感器通过控制环境，帮助博物馆更好地保存无价艺术品。此外，灯具、传感器和网关可用作蓝牙Beacon，支持博物馆根据馆内访客位置提供导航服务和地标信息。
智 能 照 明 的 设 计 挑 战
人工智能技术，高精度的照明控制、家庭自动化网关、蓝牙低功耗mesh，主流的电力线通信以及模块化的设计成为智能互联照明的几大核心技术。而安全性和节能则是整个系统设计的关键指标。
将灵活性、无线控制和高能效等特性汇于一身的智能互联照明平台，能够加快系统开发，并提升用户投资回报率。
以安森美的智能照明平台方案基本架构为例，一个智能互联照明平台主要包括以下部分：
- 高效率PFC电源模块
- 高效率、高精度调光LED驱动器模块
- 上行和下行连接
- 高效率LED
- 环境传感器模块
▲ 新型智能照明平台架构
据前瞻产业研究院《智能照明行业分析报告》数据显示：2013年，全球智能照明市场行业规模约57.57亿美元，其中灯具和相关配件市场规模约为12.87亿美元；2015年，全球智能照明市场规模达到78.3亿美元，增长十分迅猛。按照当前发展势头，预计2020年可达243.41亿美元，其中灯具和相关配件市场规模约为87.1亿美元，占比超过5%，年复合增长率超过20%。
▲ 2013-2020年全球智能照明市场规模及同比变化(单位：亿美元，%)
国内市场方面，2022年，中国智能照明行业市场规模约为431亿元，年增长率在23%左右。
▲ 2017-2022年中国智能照明行业市场规模预测(单位：亿元)
做为物联网时代一种新的服务和体验，智能照明将彻底融入人们的生活，成为智慧世界不可或缺的一部分。