上帝说要有光,于是便有了光。

 

 

照明,一个古老的词汇,它伴随着人类发明发展,也开启了人类丰富多彩的夜生活。

 

将时间追溯到 4500—5500 年的新石器时代,中国福建闽侯县苦蔗镇昙石村就有我国最早的油灯,也是世界最早的油灯,被誉为“中华神灯”。随后,人类玩火玩了几千年,直到一道闪电劈到了富兰克林面前,电和照明的结合,让电致发光走上了历史舞台。

 

1854 年亨利·戈培尔使用一根炭化的竹丝,放在实空的玻璃瓶下通电发光。

 

1874 年,加拿大的两名电气技师申请了一项电灯专利。他们在玻璃泡之下充入氮气,以通电的碳杆发光。然则他们无足够财力继续生长这发现,于是在 1875 年把专利卖给了爱迪生。

 

 

随后爱迪生开始改良灯丝,最终找到了钨。

 

电灯也开启了属于它的进化史。

 

1930 年,照相闪光灯问世

 

1930 年,低压钠灯问世。

 

1934 年,汞灯问世。

 

1959 年,卤素灯问世。

 

1962 年,金属卤化物灯问世。

 

1962 年,第一盏 LED(发光二极管灯)灯(白色)问世。

 

……

 

虽说照明还是那种照明,但白光 LED 似乎让照明开始有了新的追求:高光效、低光衰。换句话说就是省电、耐用、高性能 。

 

未来,如果在照明前面加上两个字,我希望是“智能”。

 

智能照明凭什么叫智能?

不过,很多人都是把智能这两个字做一些比较狭义的解释,

 

所谓智能,其实是不需要人为介入的,它能够根据不同的用户需求,自动调控来达到舒适性与节能两方面的体验。简而言之,就是你安装之后就再也不用去管它。

 

据相关研究人员分析,智能照明受到特别关注,主要因为,传统照明中集成了传感器、用户数据收集、云服务和用户输入反馈,再加上节能、高性能。这个以人为中心的照明,绝对是未来一个值得大力发展的方向。

 

天花乱坠胡侃了一段,其实智能照明最直接的作用还是节能。因此,这个新兴研究领域的大部分工作都集中在驱动 LED 节能上。一般说来,采用集成节能照明控制系统的通常比传统照明节能 17%-60%。当然除了节能,智能照明还能提高光效、调节昼夜节律、提高工厂生产力、加速植物生长以及实施以人为中心的照明系统。

 

不过目前撬开这块市场的产品,并没有所说的那么“智能”,单向控制的智能照明产品还是研究热点。

 

挂名为华南师范大学光电子材料与技术研究所和广东省半导体产业技术研究院的一篇 2017 年发表的文献,将智能照明定义为:

 

“利用计算机、手机等电子设备通过无线 ZigBee、WiFi、GPRS /CDMA 等多种物联网通讯技术、电力载波通讯技术、计算机智能化信息处理及总线控制等技术, 实现对 LED 照明设备的开关、调控、检测等智能化控制,使 LED 照明设备具有灯光亮度的强弱调节、灯光软启动、配光、定时控制、场景设置等功能,并达到安全、节能、环保、舒适、高效的目的。”

 

 

不管我们赋予智能照明怎样的定义,这块市场的前景仍然非常诱人,根据集邦咨询 LED 研究中心(LEDinside)最新数据显示,2017 年全球智能照明市场规模接近 46 亿美元,年成长率高达 95%,预计 2020 年可达 134 亿美元。

 

95%的年成长率,这雷声大雨点小的智能照明似乎要脱胎换骨了。那曾经的市场为什么这么小呢?

 

“智能照明市场一直在犹豫,一个很重要的因素就是市面上的方案仅仅是单独器件,还没有完整的方案。成本结构和技术差异也在阻碍它的发展。”这是艾迈斯半导体台湾区总经理李定翰在接受与非网记者采访时所给出的答案:“所谓成本结构,就是大家对这个新颖的应用领域还存在认知差异,产品还不能做出差异化来实现自己的利润。当大家想做智能照明的时候,并不能在市面上找到相关的元器件,来实现相关功能,如今已经有这样的传感器,所以智能照明会往下一阶段走。”

 

艾迈斯半导体台湾区总经理 李定翰

 

 

大一统时代

通讯技术的发展也让智能照明呈现了多元化趋势,但目前市场上涌现出 DALI、ZigBee、Bluetooth、Wi-Fi、LoRa、NB-IoT、Sigfox、Z-wave、EnOcean 等各种各样的通讯技术,谁才能成为智能照明领域的主导呢?

 

蓝牙技术联盟亚太区高级区域经理李佳蓉偏宠蓝牙技术,她认为:“2010 年,低功耗蓝牙成为了蓝牙技术向前迈进的重要一步,在业界产生了极大影响,也受到了广泛关注,尤其是在智能手机和平板电脑、以及健康与健身、智能家居和可穿戴设备领域。2017 年夏季,蓝牙新增了蓝牙 mesh 网络支持,mesh 标准的推出可谓蓝牙技术发展历程中的又一大重要进展,让蓝牙能够应用于包括商用照明在内的一系列新兴应用和行业领域。”

 

(注:拿商用照明举例,其本身就是一种现成的互联网络,再将蓝牙 mesh 网络导入其中,零售商就具备了提供店内导航和定制化促销的潜力。医院将能够对患者和昂贵的设备进行跟踪。厂房将能够实现机器互联,并执行自动化监控和维护。企业也将有能力对照明、温度和空调进行智能控制,并对占用率和安全性进行监控。传感器可安装于建筑物的各个角落,有了节能的蓝牙 mesh 网络,我们能够捕获颇具价值的数据,且蓝牙 mesh 网络仅靠小型电池就能运行多年。)

 

蓝牙技术联盟亚太区高级区域经理 李佳蓉

 

村田(中国)投资有限公司技术市场经理肖鹏表示:“智能照明通信协议众多,ZigBee、蓝牙、Wi-Fi 等技术各具优势,又都有短板。看使用在什么样的智能照明应用场景。比如在户外照明领域,LoRa,NB-IoT 等低功耗广域网的技术就比较适合;在家用领域,Wi-Fi,蓝牙 mesh,以及 ZigBee 都很适合,看接多少数量的灯,如果是数量比较多,就需要选用 mesh 组网的蓝牙 mesh 或者 ZigBee 等。商用照明领域更强调稳定可靠和大规模的网络部署,以及安装方便,有线的协议比如 DALI 比无线更稳定可靠,但特别是在后装市场安装不如无线方便。所以实际选择会综合考虑成本,性能等做选择。”

 

村田(中国)投资有限公司技术市场经理 肖鹏

 

Power Integrations 产品营销总监 Hubie Notohamiprodjo 认为:“我们觉得,市场上应该只要有两种协议就可以了,一是有线协议,一种是无线协议。对于大型多层建筑的照明,采用无线会遇到距离和干扰问题,一般采用有线内部通讯会比较好,当然也可以采用有线无线相结合的形式。

 

 厂商们都想引人注意,创建品牌知名度,所以我们看到很多不同的无线协议名称,让人眼花缭乱,然而其背后的技术却非常类似,因为它们都要受限于市面上的开放频带。2.4GHz 的发射机非常普遍,但是由于 APP 是基于完全不同的栈协议,不利于广泛推广。所认我认为对于这个必须要有一个标准。”

 

Power Integrations 产品营销总监 Hubie Notohamiprodjo

 

其实这一个统一标准也道出了前几年智能照明发展的窘境,市面上产品鱼龙混杂,市场需求也不足,因为没有统一的标准,各家生产出来的产品不一定能够匹配,导致国内消费者对于照明的概念还是停留在比较原始的阶段。

 

如果有了统一标准,智能家居、建筑、工厂、医疗、汽车等等这些领域都将迎来一个爆发,在计算机的世界里,他们可以制造一个 USB(通用串行总线)标准,即使存在有多种连接器,它们仍然还是使用同一个标准。那么在照明的世界里,我们也积极地希望会有一个标准。届时,成本和技术问题都会迎刃而解。

 

最后我们将话题回到智能照明的未来上。

 

这必将会是一个多学科的研究领域,智能照明有可能为我们的客厅和办公室融合成一个平台,再将关于节能建筑、人体健康、光生物学、电信和人体生理学等关键研究领域的进展带入其中。这会是一个以人为中心的真正的智能照明系统。

 

文章引用

1,《人类照明的发展历史》;

2,《Smart lighting: The way forward? Reviewing the past to shape the future》;

3,《LED 智能照明技术专利信息分析》;

4,《凭什么说现在处于智能照明爆发前夜?》

5,《智能照明发展机遇何处寻?这三点理由够不够》

6,《智能照片市场日趋成熟,看蓝牙 mesh 网络如何撬动这块市场?》

7,《智能照明产品五花八门,统一标准到底有多重要?》

 

(其中 4、5、6、7 为与非网记者采访稿。)

 

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