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照明系统结合IoT,“进化”出哪些创新新兴技术?

时间:2019-07-10 作者:Yoelit Hiebert 阅读:
2019年度国际照明展LightFair International上,参展业者展现了对IoT照明应用之潜力与局限性有更「进化」的理解...

在5月底于美国宾州费城(Philadelphia)举行的2019年度国际照明展LightFair International上,参展业者展现了对物联网(IoT)照明应用之潜力与局限性有更「进化」的理解,与前一年展会某种程度的炒作颇有不同。

今年展会显示出的第二个趋势,是有越来越多产品支持可调节相对色温(correlated color temperature,CCT)的功能,特别是以人类为中心应用的照明方案;随着产业转向超越节能以外的市场驱动力,这类照明方案似乎获得了不少青睐。此外展会上也看到众多技术创新,其中至少会有一项可能让未来的照明领域发生剧烈的变化。

举例来说,GE旗下的品牌Current展示的Daintree智能控制解决方案,以一种容易采用的形式整合了各种传感器。在场传感器(occupancy sensor)数据能触发空间中的冷暖空调(HVAC),如下图中央亮着绿色光的风扇;该控制系统也能接收来自其他传感器的信息,例如二氧化碳传感器(下图最底部的中央),以及管线泄漏侦测器(下最底部右边)。

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Current展示的Daintree智能控制解决方案整合多种传感器。(来源:EDN)

另一家厂商Eaton Lighting的Ephesus Lumadapt 8系列运动场地大型照明灯(如下图),内含8个较大型的可调白光LED模块,以及在四个角落的另外4个较小的有色灯模块,总功率440瓦,可提供5万流明(lumens)亮度。

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Eaton Lighting的Ephesus Lumadapt 8系列运动场地大型照明灯。(来源:EDN)

站在安装了Cree的Cadiant人造日光系统的房间,感觉就像真的一样:天花板上的「太阳」会在白天移动位置,就像实际的天空一样;该照明板能依据空间需求客制化,安装在墙上的控制面板则能支持使用者设定,并按照像是学校、医院与办公室等不同场地的照明需求预先编程。参考下方视讯的现场示范。

SLDLaser开发的半导体雷射模块,可望改变空间照明的游戏规则──这种雷射将光线照射在模块中央的磷光体(phosphor),安装于客制化的外壳中之后所产生的光束会扩展两倍。

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SLDLaser开发的半导体雷射模块。(来源:EDN)

AcuityBrands的Peerless Renna建筑照明灯是一种创新产品,能应用于如下图左边显示的弯曲结构,将光线重新导向。如图所示,照明光线能无缝改变方向,从最上面的嵌灯/筒灯(downlight)、到较下方左边的洗墙灯(wall wash),到最下方的往上照明灯具(uplight)。

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AcuityBrands的Peerless Renna建筑照明灯能支持向上、向下、向左、向右等不同角度的光线。(来源:EDN)

笔者个人最爱的展示,是欧司朗(OSRAM)的OSCONIQ S 3030 LED封装,在内部的磷光体中嵌入了量子点(quantum dots),号称能在不牺牲功效的情况下提升显色(color rendering)。这种产品的创新之处在于将量子点奈米粒子以透明涂层封装,如此能在保护量子点材料不受高温与潮湿影响的同时,又能兼顾透光性。

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OSRAM的量子点材料封装于球体中。(来源:EDN)

还有OLEDWorks展示的OLED模块,由独立的R、G、B层组成,不需要波导(waveguides)、散热器(heat sinks)或匀光片(diffuser),该模块也不会发热。这种发光平板能提供散射光,不产生眩光、阴影,也没有紫外线,而且是低蓝光。下图所示是该长方型平板的背面,该模块也可以制作成不同的形状与尺寸。

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OLEDWorks的OLED照明板背面。(来源:EDN)

照明产业持续朝向固态光源迈进,并致力于掌握藉由利用电子组件提供照明所带来的巨大潜力;照明系统无疑将继续在像是以人为中心的照明、园艺照明等传统领域扩展其功能,也将导入一些新的应用领域如人工智能、语音控制、公共场所安全以及智慧城市等等。

不过也有一些潜在的障碍需要排除,特别是藉由无线网络来控制照明以及其他建筑系统的情况越来越多,安装以及日常的运作维护也会带来挑战;特别是当照明必须确保建筑居民的安全与健康,让他们能完成工作,这意味着照明网络必须支持失效安全(fail-safe)设计。

要确保可靠的系统性能,其中一个最大的挑战是网络安全性;为此,照明控制系统制造商开始在设计中纳入网络安全标准,但这是否足够以因应需求,还有待后续观察。

(原文发表于ASPENCORE旗下EDN美国版,参考链接: LightFair 2019 products focus on IoT and human-centric lighting ,by Yoelit Hiebert;本文作者具备10年以上的照明产业经验;编译:Judith Cheng)

 

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Yoelit Hiebert
Yoelit Hiebert过去十年一直从事LED照明领域的工作,在行业制造和最终用户方面拥有丰富的经验。 她与照明工程协会一起,积极参与固态照明和控制标准的开发。Yoelit拥有密苏里科技大学的电子工程学士学位和硕士学位。她是注册专业工程师,通过认证的能源经理,并获得了国家照明行业资格认证委员会的照明认证。
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