LED灯将成为智能照明新趋势

现在的家居照明所处的时代已不再是有几盏灯、亮度够就可以的时代了，当然，也不是仅仅要求灯具外观漂亮、实用就好的时代，而是要求照明在住宅空间中进行整体设计，结合居室空间环境中的元素形成不同的感受，而且对于光线的控制要通过遥控器实现智能化，此外还要实现节能。在此基础上，LED灯智能照明将给我们带来全新的家居享受。

整体设计随着家居照明功能的增加，家居照明整体解决方案逐渐流行。据某著名苏州装修公司有关人士介绍，现在精装修的商品房在灯光的设计上都十分讲究，开发商要请专门的设计师来设计。因为现在消费者对室内灯光的要求也在改变，不是明亮就可以，要有情调、有感觉。

那么要怎么样才能实现整体设计控制智能家居照明呢首先在使用上要实现智能化。智能化的照明设备用户不用触摸开关，只需轻轻按一下遥控器，家里的照明灯就可以自动开关。专家预计，在不久的将来，智能照明产品将取代普通照明产品，成为照明行业的主流产品。

据介绍，所谓智能照明控制产品，是在确保灯具正常工作的条件下，给灯具输出配置一个最佳的照明功率。这样既可减少由于过压所造成的照明眩光，使灯光发出的光线更加柔和，照明分布更加均匀，又可大幅度节省电能。据介绍，智能照明控制系统节电率可达20%-40%。其智能化特点主要表现在以下几方面：实现了根据场景对组合灯光进行调节和控制的功能;实现了个性化设定：可以设定“看电视”、“会客”、“晚餐”、“离家”等灯光情景。开灯时，灯光缓缓地亮起，关灯时，灯光缓缓地熄灭，消除了光线骤变对眼睛的刺激，既保护眼睛，也减小了电流对灯具的冲击，延长了灯具的使用寿命，保护灯泡。开关方式可选择电脑、遥控器、轻触式按键开关、红外线自动感应开关等方式对照明情景进行一对一、一对多、多对一的灵活控制;具有系统灯具的无级亮度调节和自动延时功能，停电状态的记忆功能和开关状态的锁定功能，使系统使用更加安全可靠。

据苏州装修网小编了解，目前在市场上已经有个别企业销售智能灯光控制系统，但是价格有点儿贵。最贵的家用智能照明为国外品牌，约1000元/路，一般三室一厅的住宅需要20路，也就是说，一套智能照明系统需要2万元。而目前国内智能照明产品正常的价格约为100-200元/路，一间客厅安装下来也要接近万元。

不过装修业界人士表示，家居智能照明系统肯定是家居照明的发展方向，它与整体照明设计相结合可以达到比较理想的照明效果。随着技术的不断改进、成熟，使用者的增加，价格会逐渐降低。

能耗要降低如今节能对于家居照明来说越来越重要，智能控制可降低能耗，但是这还不够，灯的选择也不能忽视。现在LED灯因其独特的节能效果成为了家居照明整体设计、智能控制最佳的选择。

LED灯的特点使其成为了极具吸引力的家居光源。首先是省电，在同样亮度下，耗电量仅为白炽灯的1/10,荧光灯管的1/2。这样的节电效果，在电力能源紧缺的今天不能不让人心动。而且作为整体家居照明所采用的光源数量会比以往增加很多，因此节能就更显得重要。其次，LED灯还有较长的使用寿命，这对消费者来说就更划算了。对于LED进入家居照明，许多消费者认为LED灯节能、寿命长，既节省生活开支又节约能源，是一举两得的事情。

再其次，LED灯还有一个其他灯具无法达到的特点，那就是可以随意剪裁、弯曲。记者在北京的一家飞利浦照明馆里看到，家居装饰中利用飞利浦LED灯带可以裁剪、弯曲出各种创意图形，有的还可以剪出如火山般的造型，有的则弯曲成星星、月亮形状，还有的剪成细长条，藏在卧床、沙发、墙壁、窗帘等任何你想藏的隐秘处。据了解，LED灯的最小裁剪可达5毫米。这样的性能不仅方便了家居照明的整体设计，同时也方便了消费者自己DIY。

不过，目前LED灯价格普遍偏高，不少消费者望而却步。尽管如此，经销商对LED家居照明的前景非常有信心。国内某照明的总经理余总指出，经过了多年的发展和技术改进，LED产业的散热、驱动、光源、芯片等技术都取得了很大的进步，加上消费者的收入在不断提高，人们对LED产品带来的节能环保实惠是渴求的，这正是LED灯应用于家居照明的契机。

土巴兔在线免费为大家提供“各家装修报价、1-4家本地装修公司、3套装修设计方案”，还有装修避坑攻略！点击此链接：LED（Light Emitting Diode），发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。LED的心脏是一个半导体的晶片，(xin zang shi yi ge ban dao ti de jing pian _)晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个P-N结。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED发光的原理。而光的波长也就是光的颜色，是由形成P-N结的材料决定的。
50年前人们已经了解半导体材料可产生光线的基本知识，第一个商用二极管产生于1960年。LED是英文light emitting diode（发光二极管）的缩写，它的基本结构是一块电致发光的半导体材料，置于一个有引线的架子上，然后四周用环氧树脂密封，起到保护内部芯线的作用，所以LED的抗震性能好。
发光二极管的核心部分是由p型半导体和n型半导体组成的晶片，在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层，称为p-n结。在某些半导体材料的PN结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管，通称LED。 当它处于正向工作状态时（即两端加上正向电压），电流从LED阳极流向阴极时，半(yang2 ji2 liu2 xiang4 yin1 ji2 shi2 _ban4)导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线，光的强弱与电流有关。
最初LED用作仪器仪表的指示光源，后来各种光色的LED在交通信号灯和大面积显示屏中得到了广泛应用，产生了很好的经济效益和社会效益。以12英寸的红色交通信号灯为例，在美国本来是采用长寿命，低光效的140瓦白炽灯作为光源，它产生2000流明的白光。经红色滤光片后，光损失90%，只剩(_zhi sheng)下200流明的红光。而在新设计的灯中，Lumileds公司采用了18个红色LED光源，包括电路损失在内，共耗电14瓦，即可产生同样的光效。 汽车信号灯也是LED光源应用的重要领域。
对于一般照明而言，人们更需要白色的光源。1998年发白光的LED开发成功。这种LED是将GaN芯片和钇铝石榴石（(xin1 pian4 he2 yi3 lv3 shi2 liu2 shi2 _)YAG）封装在一起做成(zai4 yi1 qi3 zuo4 cheng2)。GaN芯片发篮光（λp=465nm，Wd=30nm），高温烧结制成的含Ce3+的YAG荧光粉受此篮光激发后发出光射，峰值550nm。篮光LED基片安装在碗形反射腔中，覆盖以混有YAG的树脂薄层，约200-500nm。 LED基片(ji pian)发出的篮光部分被荧光粉吸收，另一部分篮光与荧光粉发出的黄光混合，可以得到得白光。现在，对于InGaN/YAG白色LED，通过改变YAG荧光粉的化学(ying2 guang1 fen3 de0 hua4 xue2)组成和调节荧光粉层的厚度，可以获得色温3500-K的各色白光。这种通过篮光LED得到白光的方法，构造简单、成本低廉、技术成熟度高，因此运用最多。
上个世纪60年代，科技工作者利用半导体PN结发光的原理，研制成了LED发光二极管。当时研制的LED，所用的材料是GaASP，其发光颜色为红色。经过近30年的发展，现在大家十分熟悉的LED，已能发出红、橙、黄、绿、缊ト多种色光。然而照明需用的白色光LED仅在近年才发展起来，这里向读者介绍有关照明用白光LED。
led-介绍
1． 可见光的光谱和LED白光的关系。 众所周之，可见光光谱的波长范围为380nm～760nm，是人眼可感受到的七色光——红、橙、黄、绿、青、篮、紫，但这七种颜色的光都各自是一种单色光。例如LED发的红光的峰值波长为565nm。在可见光的光谱中是没有白色光的，因为白光不是单色光，而是由多(bu shi dan se guang _er shi you duo)种单色光合成的复合光，正如太阳光是由七种单色光合成的白色光，而彩色电视机中的白色光也是由三基色黄、绿、篮合成。由此可见，要使LED发出白光，它的光谱特性应包括整个可见的光谱范围。但要制造这种性能的LED，在目前的工艺条件下是不可能的。根据人们对可见光的研究，人眼睛所能见的白光，至少需两种光的混合，即二波长发光（篮色光＋光）或三波长发光（篮色光＋绿色光＋红色光）的模式。上述两种模式的白光，都需要篮色光，所以摄取篮色光已成为制造白光的关键技术，即当前各大LED制造(_ji dang qian ge da ___zhi zao)公司追逐的“篮光技术”。目前国际上掌握“篮光技术”的厂商仅有少数几家，所以白光LED的推广应用，尤其是高亮度白光LED在我国的推广还有一个过程。
2． 白光LED的工艺结构和白色光源。 对于一般照明，在工艺结构上，白光LED通常采用两种方法形成，第一种是利用“篮光技术”与荧光(_yu ying guang)粉配合形成白光(bai guang)；第二种是多种单色光混合方法。这两种方法都已能成功产生白光器件(qi jian)。第一种方法产生白光的系统如图1所示，图中LED GaM芯片发篮光（λp＝465nm），它和YAG（钇铝石榴石）荧光粉封装在一起，当荧光粉受篮光激发后发出光，结果，篮光和黄光混合形成白光（构成LED的结构如图2所示）。第二种方法采用不同色光的芯片封装在一起，通过各色光混合而产生白光。
3．白光LED照明新光源的(___zhao ming xin guang yuan de)应用前景。 为了说明白光LED的特点，先看(___de0 te4 dian3 _xian1 kan4)看目前所用的照明灯光源的状况。白炽灯和卤钨灯，其光效为12～24流明／瓦；荧光灯和HID灯的光效为50～120流明／瓦。对白光LED：在1998年，白光LED的光效只有5流明(___de0 guang1 xiao4 zhi3 you3 _liu2 ming2)／瓦，到了1999年已达到15流明／瓦，这一指标与一般家用白炽灯相近，而在2000年时，白光LED的光效已达25流明／瓦，这一指标与卤钨灯相近。有公司预测，到2005年，LED的光效可达50流明／瓦，到2015年时，LED的光效可望达到150～200流明／瓦。那时的白光LED的工作电流便可达安培级。由此可见开发白光LED作家用照明光源，将成可能的现实。
普通照明用的白炽灯和卤钨灯虽价格便宜，但光效低（灯的热效应白白耗电），寿命短，维护工作量大，但若用白光LED作照明，不仅光效高，而且寿命长（连续工作时间10000小时以上），几乎无需维护。目前，德国Hella公司利用白光LED开发了飞机(___kai1 fa1 le0 fei1 ji1)阅读灯；澳大利亚首都堪培拉的一条街道已用了白光LED作路灯照明；我国的城市交通管理灯也正用白光LED取代早期的交通秩序指示灯。可以预见不久的将来，白光LED定会进入家庭取代现有的照明灯。

单一的白光LED难以满足色彩与照明的应用需求，可调LED将是更好的选择。 随着固态照明技术的性能与效率不断超越传统照明技术，该新技术得到了广泛应用。不过，如果我们只是用静态白光LED来取代传统技术的话，就难以真正发挥固态照明技术的全部潜力，不能充分实现产品的特色化。在智能驱动器支持下，LED照明灯具不仅能取代白光照明，而且还能实现新的功能，而这些功能用传统的照明技术是很难实现的。
大家都知道：“所有色彩都包含白色”。根据相关色温(CCT)，存在着不同的白色调，从暖白色(如白炽灯的光)直到冷白色(如众多早期LED指示灯和电源LED的光)，这两种色调数值范围在2700～6000K以上。如果我们采用传统技术的话，只能添加对白光进行“调光”这种智能功能。如果采用固态照明技术的话，设计人员就能从中获得全新的功能，比方说调节白光色温，改变环境等。
这种新功能的优势包括提高工作单位的效率，使零售环境对顾客变得更有吸引力，从而增加了客流量，并能在酒店服务行业产生一种更有亲和力的光照欢迎效果。此外，我们还能根据不同的季节、产品、一天中的不同时段等来改变零售环境中的光照效果，从而促进销售工作，而无须对商铺进行大规模改造。亮度可调正是固态照明技术的特性之一，当然除此之外，固态照明还有节能、降低成本、延长设备工作时间等优势，这些优势都推动着LED技术在照明市场中的广泛应用。
在改进功能之前，首要工作就是确保合适的照明效果。为了加快推广速度，我们应当遵从传统的照明技术规范，确保新技术的照明效果能够满足照明设计人员、架构师以及最终用户的预期要求。只有能够提供适当照明效果、且具备添加智能化功能的可扩展性、同时确保较低商业成本的技术，才能为照明市场带来革命性的变革。性能(光照强度)、质量(色温和色彩渲染)以及照明(光束角与发光强度)都是我们要考虑的重要参数。色彩渲染通常是用IEC规范中的显色指数(CRI)标准来衡量，它体现的是准确复制照明色彩的能力。
举例来说，红色汽车在低压钠光下就会呈现褐色，这种光有一种琥珀色调，CRI较低。最终用户希望能够通过LED照明技术延长设备的使用时间，降低能耗和维护费用，但是如果新的照明技术达不到照明质量要求的话，则根本不会考虑采用此技术。只有在实现了有关照明效果性能要求的基础上，我们才能转而考虑如何增强功能。
要想对光照效果实现绝对的控制，就要解决一致性的问题。在采用可控的固态照明灯具时，我们始终要考虑色彩一致性的问题，要想到性能方面的差异，包括不同灯具之间随时间推移而产生的差异，温度和设定点等。尽管有相应的技术来解决上述问题，但整体系统开发仍对照明产业提出了挑战。本文所述的模块化或系统级实施方案有助于解决有关技术问题。采用适当电源和控制技术的LED系统应当成为当前技术的有益补充和配合，而不应与现有技术产生冲突，不一定要完全取代其他技术，只有这样，才有助于加速新技术推广。不仅限于光源问题
要想取代小型的卤素灯，那么光源的光通量应达400～1000Lm之间。尽管LED性能不断得到显著改进，但能达到上述性能的高光通量密度光源还不多见。现有的单芯片LED的光通量能达到100Lm以上，但很少有能达到相当于20W、35w或50W卤素灯光通量的LED。我们可以把一些低性能LED组合起来，但是这会带来光控制方面的问题。光的生成是一个问题，而控制光以实现最佳的光照效果又是另一个问题。我们应当设计出一种满足所需光通量的统一光源，这有助于简化光设计，并提高灯泡的效率。
散热管理是任何高功率固态照明应用所不能忽视的又一重要问题。LED光源产生的热量必须加以适当控制，这样才能确保设备在一定的工作条件下达到足够长的使用寿命。就LED的小型化封装而言，散热问题可能很难解决，但通过最小化热阻，有助于缓解整个系统级问题。
设计可调白光的基本问题就是要支持多个可以分别控制并加以混合的色彩通道。确保波束色彩的一致性，不会出现彩色边缘或阴影现象，这是一项相当复杂的工作。我们可通过减小LED或LED系统的光源大小来改善色彩混合。
一种解决方案是设计多芯片LED，尽可能准确地定位不同色彩，以缩短混合距离。尽管市场上出售各种多芯片封装方案，但同时支持高光通量密度和色彩混合的封装方案却不多。大多数多芯片封装由于低驱动电流的限制，光通量密度较低。此外，设计人员也可采用多个分立的高通量光源，但这会加大光源大小和色彩混合方面的问题。
光通量密度、调光性、色彩混合和散热管理等综合要求尽管并不是不能解决的问题，但确实对LED制造商提出了严峻的挑战。不过，我们应当在LED内部解决上述问题，这有助于简化OEM和系统集成商所面临的问题。
我们开发出了多芯片高功率LED，以其作为可调“白点”的光源，这样可减少色彩混合方面的问题，并支持微型化的点光源照明应用。相对于传统功率LED和阵列组装而言，这种10～15W的封装方案不仅能显着提高光输出功率，而且还能大幅改进光通量密度。这种LED针对散热性能与可靠性进行了优化，可提高驱动电流，从而进一步改进光通量密度。材料、封装以及组装与裸片的连接工艺的优化组合可实现更出色的散热性能，从而改进不同应用条件下的可用光照效果。
可调LED照明系统通常采用红、绿、蓝单色LED，通过混合来生成白光，这也称作RGB技术。RGB技术能支持丰富的色彩和可调的白光，但CRI值却相当低。这种系统可支持的色彩渲染CRI数值通常在40～60之间，具体取决于目标色彩温度。内部照明通常要求CRI数值在80以上，要是在零售和博物馆等特定环境中，则要求更高的CRI数值。因此，这种光可以完全适用于信号或环境上色(color-washing)应用，但不太适合用做室内照明的可调白光源。
提高CRI数值的一种可能办法就是增加色彩成分。通过添加琥珀色来实现RGBA系统，我们可大幅改善CRI值，同时又能确保色点的可调性。此外我们仍能实现极高的色彩灵活度，但对室内照明更重要的是，我们可以在黑体线上移动白点，同时又能让CRI值趋近于90，这就实现了较好的色彩渲染效果，并生成高质量白光。
我们可将上述产品因素相结合，获得较好的性能结果。例如，目前已经推出10W的RGBA发射器(见图1)，其可实现高光通量密度、色彩控制与混合等功能，而且其封装针对散热性能与高可靠性进行了精心优化。

使用这种类型的LED，我们可以开发出一款满足适当光照亮度和质量的灯 泡，而且还能支持白点调节，以改善色彩渲染效果。图1所示的产品封装为7mm×7mm，单颗芯片的持续工作电流可高达1000mA，光通量为350Lm时，功耗仅为10W。
多色LED发射器介绍多色LED发射器也需要智能化和集成式控制器，原因如下：
多通道驱动器：就给定的色温而言，高质量CRI(90以上)会需要多种类型的LED。CRI是光源的光谱能量分布(SPD)的一个函数。SPD是指给定波长(频率)下光源的辐射量。CRI数值表现最好(97以上)的白炽灯工作寿命较短(750～2500小时)，效率也较低(美国能源部的数据为10～17Lm/W)。图2显示了白炽灯的SPD曲线与RGB光源曲线的对比情况。

显然，RGB光源本身尚不足以支持较高的CRI。设计人员需要添加更多色彩通道填充到频带中，这样就能获得接近于白炽灯的曲线。因此，器件必须采用最少4通道的驱动器来驱动红、绿、蓝与琥珀色或红、绿、琥珀色与自然白光的组合。这种控制器可在工厂制造阶段编程以获得正确的u、v元素值，也可通过通信链接动态编程。
EMI控制：由于高速开关调节器的缘故，高亮度(HB)LED灯具会产生较高的电磁干扰(EMI)，我们应通过特殊设计技术对此加以控制。我们可采用依靠随机处理的强度调制技术，通过伪随机计数器生成的不含主导周期性分量的输出函数，获得一个从EMI/EMC角度而言噪声较低、便于使用的调制输出。
补偿：LED设计需要进行一系列复杂的计算才能获得一致性的色彩。高亮度LED~2程师目前所面临的两个最大问题在于如何根据生产编码解决不同的LED性能规格问题，以及LED在不同温度上的性能降低问题(如光通量输出与波长)。LED灯具需要智能驱动器、通过预测的方式来确保色彩和CRI在不同时间与温度下的一致性。对某些应用而言，这种驱动器还应当能够接受色彩和温度的实时反馈数据，从而确保灯具的性能。 调光：LED灯具应便于调光，其分辨率应支持深色功能，而且应当避免低亮度下的闪烁问题。
为了帮助开发人员解决多个LED通道以及复杂的色彩设计与管理问题，一些公司推出了能够驱动多个LED的硬件以及旨在简化LED开发与控制的软件，如图3所示。
通过单个器件驱动多个通道(就赛普拉斯半导体公司推出的EZ-Color控制器而言是16个)，我们能大幅减少大型设计方案所需的控制器数量，从而降低设计复杂性和功耗，并节约板级空间占用。
此外，我们还提供直接可用的软件驱动器，从而显着减少了HB LED设计中(包括建筑照明、通用标志牌、可充电手电筒、娱乐照明与车辆应急灯等)普遍存在的低频闪烁与EMI放射问题。集成式开发环境还能通过嵌入式可视化设计工具简化设计工作，因此即便是缺乏经验的工程师也能为选定的LED方便地选择特殊色彩。

结束语

LED技术与控制技术持续快速发展，新式LED开启了更出色照明功能的可能性，并能确保预期照明质量。尽管开发上述照明系统的工作非常复杂，但制造商们正在努力应对挑战以加速技术推广。目前，通过LedEngin等厂商推出的高功率多芯片LED以及LED专用控制软件相结合，我们能推出高性能、高质量的可调光照明灯具，确保照明性能不亚于传统的卤素灯光源。

没有。LED照明系统是一个电光转换系统，没有计算机系统，其电光转换过程从供电部分开始，依次包括原始电源(动力源泉)、电源管理与变换、传感与控制、驱动器、热管理、LED及其混光、散射和光学提取等部分。

智慧城市路灯杆分为杆体部分和系统部分。

系统以GIS(电子地图)为基础，集单灯、线路及配电箱监控、调度管理、评价考核、照明设施资产管理、专家分析等系统于一体，为城市、企业、港口码头等提供全面的智慧照明物联网解决方案。

总体架构：

QSTC-2000(Ⅱ)智慧照明物联网系统由物联网感知层、传输层和智能管理平台组成。

感知层由智慧照明灯具、智能手机、照度传感器等组成。智慧照明灯具主要采集单灯的电气参数，同时接收来自智能管理平台的指令，以便对单灯进行相应的智能控制，以实现单灯的精细化管理。

传输层是系统信息交换的桥梁，由电力载波、GPRS、以太网路由器等设备组成。

智能管理平台则是整个系统的"大脑"，系统大部分功能都在该层得以实现。该层由计算机、服务器和系统软件等组成。一般城市由于处理的数据量大，需要配置多台服务器才能满足需要，其分别是采集、地图、数据库、应用服务、定位与调度、接口等服务器;而在企业应用中，只需采用数据库和应用服务两台服务器既可满足要求。

巨擘智慧灯杆平台架构图

Internet of Lamp (IOL), “灯联网”顾名思义，就是将所有灯具进行联网，简单讲就是单灯联网。艾贝斯灯联网是物联网在照明行业的一个具体应用，是物联网的一个子集，它是物联网技术和市场高速发展的必然结果和趋势！艾贝斯灯联网 (Internet of Lamps)指的是将无处不在（Ubiquitous）的末端设备(智能灯具)，通过各种无线和/或有线的长距离和/或短距离通讯网络实现互联互通（M2M)、应用灯联网平台的大集成（Grand Integration)，在内网（Intranet）、专网（Extranet）、和/或互联网（Internet）环境下，经过处理后，采用适当的信息安全保障机制，提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、远程控制、远程单灯调光节能、故障定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面远程调度、监视等管理和服务功能，实现对管辖区域内的照明系统实现“单灯”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化。来自艾贝斯。

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