智能灯具是什么东西

科技的发展，时代的进步，生活水平的提高，大家对生活质量的追求也是越来越高，而且智能科技在慢慢的融入我们的生活，智能产品也越来越普及了，大家知道什么是智能照明吗，大部分家庭都在推智能家居，那这个智能家居得有一个智能照明吧，让我们的生活空间也越来越有乐趣，那大家知道智能照明的原理是什么，容易实现吗，接下来就来一一了解一下!

　　智能灯具是什么

智能照明是智能家居范畴的重要组成部分，自苹果iPhone,iPad，及Android手机和平板日益普及后，智能照明离普通消费者的家庭越来越近，从智能灯泡，到智能灯座和智能控制盒产品已经曝光，其中Philips Hue灯泡的出现，第一次打开了普通家庭的智能照明场景变化的神奇面纱，揭开了低耗，环保，调光，配色的智能化家居照明新篇章。

首先灯具的选择要选的肯定是节能而且使用寿命长的LED灯，而品牌我认为传统的灯具已经无法满足人们对生活的需求了，人工智能的越发火热，灯具也开始更加智能，像氦氪智能照明系统，能够大大的提高生活体验及减少不必要的功耗，而且还具备远程控制跟数据分析能力

智能照明是指利用计算机、无线通讯数据传输、扩频电力载波通讯技术、计算机智能化信息处理及节能型电器控制等技术组成的分布式无线遥测、遥控、遥讯控制系统。具有灯光亮度的强弱调节、灯光软启动、定时控制、场景设置等功能;并达到预定的特点。

智能灯具的发展

智能照明行业自上世纪90年代进入中国市场，受市场的消费意识、市场环境、产品价格、推广力度等各方面的影响，一直处于缓慢发展的态势。近些年，随着国民经济的快速发展，特别是地产行业的高歌猛进，国内智能照明行业迅速发展，各类智能照明产品纷纷面市，中国智能照明市场规模从2005年的49亿元成长到2009年的137亿元人民币。中国高端智能照明市场5年内容量有望达到2000亿美元。

20世纪90年代开始，国外智能照明系统厂商就已经在中国投资建厂。进入21世纪，国内智能照明厂家和商

家也如雨后春笋般迅速发展，涌现出了如瑞郎、百分百照明、清华同方、索博等大小不一的几十家企业，国内智能照明行业进入一个崭新的发展阶段。但由于国外品牌智能照明系统起步早，跨国企业研发实力较强，其产品在创意、质量等方面均走在智能照明行业前端，国内智能照明市场是国外品牌的天下。国外品牌占据了国内90%以上的大型公用建筑(如体育场馆、写字楼、酒店等)和70%以上家居智能照明系统的市场份额，国内的业内企业还无法与之争锋。

智能灯具的照明效果如何

与传统照明相比，智能照明可达到安全、节能、舒适、高效的目的，因此智能照明在家居领域、办公领域、商务领域及公共设施领域均有较好发展前景。中国智能照明市场并未成熟，智能照明的应用领域还主要集中在商务领域和公共设施领域，酒店、会展场馆、市政工程、道路交通领域内对智能照明的采纳使用较多;此外，办公建筑和高端别墅项目也有采用智能照明。随着国内智能照明研发生产技术的发展和产品推广力度的加大，家居领域的智能照明应用有望得以普及。

智能灯具效果如何。智能家居是现如今生活的一个大方向，大家都在推行，毕竟将来就是一个智能时代，也离不开科技的进步，根据目前大家对智能手机的依赖，很快对智能生活也是很有追求的，那么智能家居中的智能灯具效果怎么样，应该如何更好的进行智能控制，这就需要我们专业的科技人才来设计了，目前市场上也是有很多智能灯具的，大家可以继续了解研究!

中商情报网讯：智能家居是以住宅为平台，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升居住环境。伴随经济水平及城镇化率的提升，叠加消费升级，智能家居接受度不断提高。目前，智能家居已成为许多公司争相布局和抢占赛道的“竞争”。
一、智能家居行业快速发展
1智能家居行业市场规模
在2019年底中国已成为全球最大的物联网市场，全球15亿台蜂窝网络连接设备中96亿台来自中国，占比64%。中国将成为全球最大的智能家居市场消费国，占据全球50%-60%的智能家居市场消费份额，利润占据全球20%-30%的市场份额。数据显示，2016-2020年我国智能家居市场规模由26085亿元增至51447亿元，年均复合增长率为1851%。中商产业研究院预测，2022年我国智能家居市场规模可达65156亿元。
数据来源：CSHIA、中商产业研究院整理
2智能家居行业出货量
近年来，我国智能家居出货量快速增长。数据显示，2017年中国智能家居设备市场规模仅114亿台，2019年中国智能家居市场出货量突破2亿大关，达到208亿台，较2018年增长335%。受疫情影响，2020年中国智能家居设备市场出货量为22万台。预测2022年中国智能家居设备出货量将达24亿台。
数据来源：IDC、中商产业研究院整理
3智能家居行业细分市场
（1）智能家电
智能家电产品发展经历三个阶段，第一是产品智能化，第二是家电系统智能化，第三是融入。随着智能化水平的提升，智能家电市场规模迅速增长。数据显示，2016-2020年我国智能家电市场规模不断增长，2020年我国智能家电市场规模达5155亿元。2021年我国智能家电市场规模进一步增长，市场规模突破5500亿元。
数据来源：中商产业研究院整理
（2）智能门锁
据奥维云网（AVC）推总数据，2021年中国智能门锁市场销量为458万套，同比增长314%；销额为71亿元，同比增长355%；均价为1544元，同比增长31%。整体呈现良好的发展趋势。
数据来源：奥维云网、中商产业研究院整理
（3）智能照明
近几年，中国智能照明市场增长迅速。从20世纪90年代开始，国外智能照明系统厂商开始在中国投资建厂，市场规模随着增加，从2016年的120亿元增长至2020年的264亿元，年增长率保持在2173%左右。未来，在智能家居的推动下，我国智能照明行业市场规模将加速扩大。
数据来源：中商产业研究院整理
（4）智能音箱
在消费升级的背景下，智能音箱成为人们提升家居生活品质的方式之一。数据显示，2017年中国智能音箱零售额仅49亿元，到2020年智能音箱零售额已超过70亿元。随着智能音箱人工智能技术的不断融合、提升，未来中国智能音箱消费市场潜力将得到释放，行业有望迎来快速增长。预计2022年其市场零售额将达1027亿元。
数据来源：奥维云网、中商产业研究院整理
（5）扫地机器人
近年来，中国扫地机器人销售规模整体呈增长趋势，2019年出现小幅下降后2020年恢复增长。2021年中国扫地机器人销售规模约为110亿元，同比增长1702%。
数据来源：中怡康、中商产业研究院整理
4智能家居行业企业注册量增长
企查查数据显示，2019年注册量达10年来最高，达59万家，同比增长32%。截至12月24日，2021年我国智能家居企业总数高达646916家，仅今年一年就新增177907家，占比275%。广东、山东、江苏、陕西、浙江位居前五，且均超过40000家。
数据来源：企查查、中商产业研究院整理
二、智能家居行业发展前景
1政策利好行业发展
近年来，中国智能家居行业受到各级政府的高度重视和国家产业政策的重点支持。国家陆续出台了多项政策，鼓励智能家居行业发展与创新，《“十四五”智能家居产业发展规划》《预防用疫苗临床可比性研究技术指导原则》《中华人民共和国药品管理法》等产业政策为智能家居行业的发展提供了明确、广阔的市场前景，为企业提供了良好的生产经营环境。
资料来源：中商产业研究院整理
2技术进步推动产业高质量发展
随着芯片算力的不断增强以及5G通信的大规模应用，云平台构建技术、视音频AI算法技术、产品智能化技术都将为智能家居产业赋能。此外，随着视觉能力在智能家居产品中的广泛应用，未来的家用智能视觉将不局限于家用安防单个场景的单独联动，而是围绕视觉能力打造多场景自主联动，使智能家居各产品间具备主动感知、识别、信息共享，实现全屋智能反馈执行能力，根据用户偏好提供对应的服务，助推产业转型升级。
3社会环境为产业成长提供空间
随着“宅经济”的兴起，年轻消费者在家居场景下不仅有生活、消费和娱乐的需求，工作和学习也更多地出现在家居场景中。家用智能视觉厂商以家用安防产品作为初始立足点，切入智能家居行业。家用安防已成为智能家居中落地最快且最具象的应用场景，涉及到视频流相关的大量前端数据感知与云端数据处理，如消息推送、视频回放、安全预警等。
更多资料请参考中商产业研究院发布的《中国智能家居行业市场前景及投资机会研究报告》,同时中商产业研究院还提供产业大数据、产业情报、产业研究报告、产业规划、园区规划、十四五规划、产业招商引资等服务。

随着经济和 社会 的发展，城市公共照明已经成为城市现代化水平的重要标志之一，城市照明设施规模日益增大，用电量节节攀升， 社会 各方对城市公共照明的要求和希望越来越高。而目前国内城市照明的监控和管理方式相对简单、粗放，服务质量和节能水平有待提高，难以满足现代化城市照明的需要，主要表现在以下几个方面：

监控管理方式相对粗放。传统“三遥”系统只能实现回路级别的采集和控制，对单灯运行情况无法实时、准确监控，不能实现智能化监控和精细化管理；部分城市仍停留在“时控”时代，缺少基本的信息化管理手段。

运行维护效率低、成本高。现有的照明设施故障发现机制主要采用人工巡查模式，工作量巨大，需要投入大量的人力物力，并且还可能留有盲区，运维效率低、成本高，难以实现主动服务、保障服务质量。

照明能耗偏大。缺少灵活有效的节能控制手段，过度照明和照明不足的矛盾难以调和，无法实现按需照明，从而在保障照明质量的前提下有效降低照明能耗设施安全难以保障。缺少实时监管措施，设施被盗时有发生，给照明管理部门造成直接的经济损失，严重影响城市照明的正常运行，同时带来安全隐患。

1 设计与实现

本系统由3大部分组成：NB-IoT通信模块、云端控制系统、手机端APP。

图1

11 NB-IoT通信模块

基于高通MDM9206平台高性能、低功耗的CAT-M1/CAT-NB1/GSM三模无线通信模块，支持全球各主流定位系统GNSS，不仅支持当前运营商的主流物联网频段，对未来可能会部署的频段也最大可能性的支持 ，其尺寸仅 为 225mm265mm27mm，能最大限度地满足终端设备对小尺寸模块产品的需求，

通过该模块实现路灯信息传输、调光、降功率、按需开关灯等管理方式，减少过度照明节约电能，真正实现节能、环保、安全、舒适的照明，减少对大气的污染，建设资源节约型、环境友好型 社会 。

12 云端控制中心

是根据路灯管控开发的一款远程 *** 作与监控管理平台，方便了管理人员的管理与维护。通过灯联网集中监控管理平台可以远程控制每一个回路的开、关状态，也可以实时监测每个设备的当前信息，并根据采集到的参数的情况，实时判断线路情况，给用户直观的解析。系统同时还具备短消息报警和声音报警的功能。

13 手机端APP

一种基于智能手机APP应用的城市路灯控制方法，包括将智能手机APP应用与路灯管理系统相关联，形成APP调节城市路灯的架构，构建智能手机 APP 节点，每个 APP 节点代表一个APP 注册用户；当用户登录 APP 应用时，APP 应用将包含用户地理位置、行进方式的 APP 应用信息传送到路灯管理系统；路灯管理系统根据APP应用信息，查询用户所属路段的路灯实时状态，并对路灯进行调节控制。采用NB-IoT物联网概念，通过手机 APP 应用按照用户实际需求开启路灯、调节路灯亮度，合理分配路灯照明资源，降低了路灯能耗、节约了路灯使用成本。

2 测试与分析

硬件调试：分为电源电路、通信链路、LED驱动电路调试。

21 电源电路

图2 电源电路

图 2 中，EUP3420 是一款恒定频率，采用电流模脉宽调制（PWM）架构的降压型变换器。芯片集成了主开关和同步整流开关，可以获得更高的效率。本系统采取5V适配器输入，转化给NB-IoT无线通讯模块VBAT网络33V供电。

C1000：适配器的输入端，用万用表或者示波器测试该点电压是否为5V。

L1000：开关电源 buck 电感输出端，用万用表或者示波器测试该点电压是否为33V，通过调整R1000和R1007阻值调整VBAT输出的大小。

22 通信链路

NB-IoT模块上电后sim卡状态测试。

图3 NB-IoT模块Sim卡状态查询

23 LED驱动电路

图4 LED驱动电路

上图中，三极管驱动电路由Q11、R128、D30、J26（焊接LED模组）组成，NB-IoT通信模块通过GPIO口控制三极管的基集，使三极管Q11工作在开关状态，实现对LED的开断。

3 软件测试

安卓手机端可以控制指定路灯的亮与灭以及全开全灭。

图5 手机控制端界面

PC端实现对各个端口的控制。

图6 云端控制端界面

4 控制系统特性

41 管道NB-IoT设计

一是广覆盖：NB-IoT 覆盖能力强，在同样的频段下，NB-IoT 比现有的网络增益 20dB，覆盖面积扩大 100 倍。它不仅可以满足广覆盖需求，对于厂区、地下车库、井盖这类对深度覆盖有要求的应用同样适用。因此不只是道路照明，在室内、工业照明领域的应用前景也十分广阔。

二是强链接：在同一基站的情况下，NB-IoT可以比现有无线技术提供50-100倍的接入数。一个扇区能够支持10万个连接，支持低延时敏感度、超低的设备成本、低设备功耗和优化的网络架构。这将意味着，基于 NB-IoT 通信技术的照明控制系统，将能够管控更多的终端设备，满足未来智慧城市中大量设备联网需求。

三是低功耗：低功耗特性是智慧照明应用一项重要指标，NB-IoT聚焦小数据量、小速率应用，因此NB-IoT设备功耗可以做到非常小，终端模块的待机时间可长达10年，特别适用于智能家居的应用。

四是低成本：低速率、低功耗、低带宽同样给 NB-IoT 芯片以及模块带来低成本优势。单个接连模块预期价格不超过 5美元，最终低至 1 美元，这对降低智慧照明应用的成本起到关键性作用。

42 云端智能管理

采用单灯控制技术，构建路灯物联网，精准控制每一盏路灯，在保证照明需求的前提下，根据季节、路段、天气、特殊场合等条件设定路灯运行方案，真正实现“按需照明”，深化节能减排。因本项目范围内 LED 路灯电源不具备调光接口，单灯节能方式采用开关灯控制方式。

通过单灯“在线巡测”，及时发现路灯故障并在地图上进行精准定位，转变“人工巡检、热线报修”的传统运维方式，实现定向运维、主动服务，减轻劳动强度，提高路灯运维效率，降低运维成本。

43 客户端APP

智慧公共照明管理平台具有全面和优化的路灯智能控制功能，为路灯管理人员提供更高效的管理和维护手段，主要体现为：实时监控：可以对任意一盏、一路或任意自定义组的路灯进行开关灯、调光。同时支持多终端，支持基于 Android *** 作系统的移动终端远程控制，可采用平板电脑、手机等终端下发开关灯、调光等控制命令等。

5 应用前景分析

对于 NB-IoT 产业的发展，中国移动、中国联通、中国电信三大运营商皆就NB-IOT发布了各自的发展计划。工信部也发文要求加快 NB-IoT 在国内落地，到今年年底建成基站规模 40万个，到 2020 年建成基站规模 150 万个。中国 NB-IoT 产业加速布局，将是全球 NB-IoT 产业领跑者。目前在上海、广州、江

门、鹰潭、长沙落地了NB-IoT智慧路灯项目，实现了到处开花、处处结果。

6 结束语

城市智慧照明是智慧能源的开端，以 NB-IoT 新一代通信技术为支撑，实现整个城市一张网，对城市道路每盏灯实现全面的感知、智能的控制、广泛的交互和深度的融合，在满足市民正常照明需求的前提下，通过智能调光、降功率、按需开关灯等管理方式，减少过度照明，电能节约率可达30% 60%，真正实现节能减排，减少对大气的污染，建设资源节约型、环境友好型 社会 。同时通过对城市照明设施实现精细化管理，通过对城市道路每个灯具的运行状态进行准确分析和故障报警，并根据故障等级启动相应的处置流程，将被动巡检改为定点维护，反应更加敏捷处置效率更高，将使城市的灯光管理水平与现代化的大都市相适应，提高亮灯率，减少各种故障，合理照明，美化照明，安全照明，营造出现代城市科学和艺术完美结合的照明效果，树立和提升城市的品牌形象。

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