如果你裝修過房子，一定有在家居照明市場里眼花繚亂的各種燈具當中挑花眼的經(jīng)歷。從吸頂燈、吊燈、筒燈、壁燈、臺燈、落地燈、鏡前燈、小夜燈、地腳燈、柜燈、射燈、燈帶、導(dǎo)軌、磁吸，各種紛繁復(fù)雜的種類和用途所困惑吧。但這還只是按照功能劃分的燈。如果在燈的前面再加上“智能”二字，所具備的內(nèi)涵將發(fā)生翻天覆地的轉(zhuǎn)變。

曾經(jīng)，照明只是為了提供光線，讓我們能夠看清周圍昏暗的環(huán)境，滿足基本的視覺需求。然而，隨著科技的不斷進步和社會的不斷發(fā)展，照明的概念已經(jīng)超越了單純的照亮功能，展現(xiàn)出更加廣闊而深遠的意義。

首先，照明能改善我們生活的質(zhì)量，科學(xué)表明，光線的亮度、色溫和光譜分布可以對人們的情緒、注意力和生物節(jié)律產(chǎn)生影響。明亮而清晰的照明則激發(fā)活力和專注力，助力我們充滿活力地追逐夢想。藍光對人體的生物鐘起著調(diào)節(jié)作用，可以抑制褪黑激素的分泌，從而提高警覺性和抑制睡意。柔和而溫暖的燈光可以在繁忙的日常生活中帶來放松和寧靜，增添一份溫馨和安慰；暖色調(diào)的光線有助于促進睡眠。在照明設(shè)計中，模擬自然光的變化可以更好地滿足人們的生物節(jié)律需求。例如，使用智能照明系統(tǒng)可以根據(jù)不同時段模擬自然光的變化，如晨光效果在早晨逐漸增加亮度和色溫，模擬日落效果在晚上逐漸降低亮度和色溫。這樣的光線變化可以幫助人們保持生物節(jié)律的平衡，提高睡眠質(zhì)量和身體健康。

其次，照明已經(jīng)成為一種藝術(shù)形式和生活方式的象征，越來越注重情景化的體驗。它不僅僅是為了點亮房間，通過精心的設(shè)計和創(chuàng)意的燈光安排，照明可以為人們營造出舒適、溫馨或激動人心的氛圍和情感體驗。無論是餐廳、客廳、書房、玄關(guān)和臥室，照明可以通過調(diào)整亮度、色彩和燈光效果，創(chuàng)造出獨特的空間感和情感體驗。

另外，隨著能源危機和環(huán)境保護意識的增強，使得節(jié)能和可持續(xù)性成為現(xiàn)代照明的重要關(guān)注點。智能照明系統(tǒng)的發(fā)展，使得照明能效得到了最大程度的提升。通過智能控制和優(yōu)化，自動調(diào)整照明亮度、色溫和光譜分布等，可以減少能源浪費，降低照明系統(tǒng)的能耗，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標。

最后，人工智能和智能家居在照明系統(tǒng)中起到的作用越來越大，這不僅僅是不同的智能照明系統(tǒng)與其他智能設(shè)備（比如手機）的拉通和控制聯(lián)動，而且可以根據(jù)個人的需求，通過個性化的智能場景識別，能隨時改變燈光和照明的開關(guān)、方向角度、強弱、色溫、搭配組合和色彩變化來迎合不同的個性化場景和個性化心境的照明需求。同時照明也不僅僅是照明，智能照明系統(tǒng)可以作為智能家居系統(tǒng)的一部分，與其他智能設(shè)備（如智能音箱、智能窗簾、智能安防等）進行互聯(lián)互通，實現(xiàn)更綜合、智能化的家居體驗。

今天，我們就展開聊一下智能照明這個話題。

首先，讓我們回顧一下照明系統(tǒng)的發(fā)展歷史。

• • 1884 年：英國科學(xué)家約瑟夫·斯旺（Joseph Swan）發(fā)明了現(xiàn)代電燈開關(guān)。這一發(fā)明為人們方便地控制電燈的開關(guān)提供了重要的解決方案，并成為后來電氣照明系統(tǒng)的重要組成部分。

  • 1901年：美國發(fā)明家Peter Cooper Hewitt獲得了一項關(guān)于氣體放電熒光燈的專利。

  • 1934年：熒光管的改進。由于技術(shù)改進，熒光燈的可靠性和效率得到了顯著提升，廣泛應(yīng)用于商業(yè)和工業(yè)照明。

  • 1950年代至1960年代：熒光燈的廣泛普及。熒光燈開始在家庭、辦公室和公共場所得到廣泛應(yīng)用，取代了傳統(tǒng)的白熾燈。

  • 1962年：Egon Lübbers和Herbert Paul Maruska在德州儀器（Texas Instruments）工作期間，成功制造了第一顆工作在綠光波長范圍的發(fā)光二極管，使用的是鎵砷化物（GaAsP）材料。同年，通用電氣科學(xué)家尼克·霍洛尼亞克（Nick Holonyak Jr.）使用合金化合物鎵砷化銦（GaAsP）發(fā)明了第一個紅色發(fā)光二極管（LED）。

  • 1971 年：美國物理學(xué)家Edward Miller和Jacques Pankove在1971年發(fā)明了藍色LED。他們使用的是氮化鎵材料，并成功制造出工作在藍色波長范圍的LED。緊接著第二年，Herb Maruska和Wally Rhines在斯坦福大學(xué)進行的研究中，于1972年制造了第一個使用摻鎂氮化鎵材料的藍紫色LED。藍色LED的發(fā)明對于現(xiàn)代光電子技術(shù)的發(fā)展和照明行業(yè)的進步具有重要意義。

  • 1972 年：通用電氣（General Electric）工作的電氣工程師M. George Craford 成功地發(fā)明了一種高亮度、高效率的黃色LED，使用的是鎵砷化物（GaAsP）材料。這項發(fā)明對于LED技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用具有重要意義。

  • 1986 年：在斯坦福大學(xué)的研究中，Maruska和Rhines成功地開發(fā)了鎂摻雜的氮化鎵（GaN:Mg）材料，并制造出了工作在藍色波長范圍的LED。這一發(fā)明被認為是藍色LED技術(shù)的重要里程碑，為后續(xù)的藍色LED研究和應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

  • 1993 年：物理學(xué)家 Isamu Akaski 和 Hiroshi Amano 開發(fā)出用于藍色 LED 的高質(zhì)量氮化鎵。通過 Akaski 和 Amanos 的開發(fā)，電氣工程師 Shuji Nakamura 創(chuàng)造了第一個高亮度藍色 LED，從而迅速引領(lǐng)了白色 LED 的發(fā)展。開啟了數(shù)字照明革命。

  • 1998 年：DALI – 最廣泛使用的數(shù)字照明控制協(xié)議發(fā)布。DALI（Digital Addressable Lighting Interface）協(xié)議是由歐洲照明工業(yè)協(xié)會（ZVEI）主導(dǎo)發(fā)起的。旨在為照明系統(tǒng)提供一種統(tǒng)一的數(shù)字控制標準。歐洲照明工業(yè)協(xié)會與照明行業(yè)的各個利益相關(guān)者合作，包括制造商、供應(yīng)商和系統(tǒng)集成商，共同推動DALI協(xié)議的制定和推廣。

  • 2002 年：住宅用白光 LED 開始商用

  • 2008：LED燈開始在學(xué)校、辦公室和醫(yī)院流行起來。

  • 2019： LED燈是照明的主要來源，鹵素燈和熒光燈正在被淘汰。

過去這幾十年，照明系統(tǒng)經(jīng)歷了從熒光燈到LED燈的徹底轉(zhuǎn)變。毫不夸張地說，LED燈重新定義了照明。相比傳統(tǒng)的白熾燈和熒光燈，LED的能效更高，能將更多的電能轉(zhuǎn)化為可見光，而不會產(chǎn)生大量的熱量。這使得LED照明能夠顯著節(jié)省能源和降低能源成本。同時，LED具有明顯的壽命優(yōu)勢，通常可以達到數(shù)萬小時以上。相比傳統(tǒng)的燈泡，LED的壽命更長，不容易損壞或燒壞。這減少了更換燈具和維護的頻率和成本。而且，和傳統(tǒng)的熒光燈不同，LED燈在以下幾個方面是傳統(tǒng)照明設(shè)備完全不具備的能力：

• • LED能夠產(chǎn)生廣泛的色彩，包括白光和各種彩色光。通過調(diào)整LED的材料和結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)不同色溫和色彩的光線輸出，以滿足不同場景和需求的照明要求。

  • LED照明產(chǎn)品通常較小巧，靈活性高。它們可以設(shè)計成各種形狀和尺寸，適應(yīng)不同的應(yīng)用場景，如室內(nèi)照明、戶外照明、汽車照明等。這為照明設(shè)計師提供了更大的創(chuàng)造空間和靈活性。

  • LED具有良好的可調(diào)光性能，可以根據(jù)需要調(diào)整亮度和光強。此外，LED還可以與智能控制系統(tǒng)集成，實現(xiàn)遠程控制、自動化調(diào)光和智能照明管理，提供更高級的照明體驗和能源管理。

LED的出現(xiàn)和廣泛應(yīng)用改變了傳統(tǒng)照明技術(shù)的格局，為照明行業(yè)帶來了革命性的變化。毫不夸張地說，沒有LED燈，就不會有智能照明。LED是智能照明解決方案的根基。

但光有這個根基是不夠的。作為智能照明系統(tǒng)，是需要一系列部件配合來實現(xiàn)業(yè)務(wù)功能的：

• • 照明對象：LED燈是典型的照明對象。作為智能照明系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，LED會分散到家居場景的各處。

  • 照明控制器：如果是單一燈源，控制器往往與燈集成在一起為單燈控制器，但作為智能照明系統(tǒng)，一般控制器和照明對象是分離的。通過信號和指令來完成控制。

  • 網(wǎng)關(guān)/路由器：是所有智能設(shè)備橋接匯聚的節(jié)點，進行通信協(xié)議的轉(zhuǎn)換。

  • 智能照明云端服務(wù)平臺：服務(wù)器儲存和處理控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)，分析控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)，提供遠程控制功能。云端服務(wù)平臺往往收集和存儲各種傳感器的數(shù)據(jù)，如光照強度、溫度、濕度等。這些數(shù)據(jù)可以用于后續(xù)分析和優(yōu)化照明系統(tǒng)的性能，如能源管理、行為模式識別等。往往會對接生態(tài)應(yīng)用。

  • 智能照明控制終端：一般是通過智能終端等運行控制軟件，可以現(xiàn)場或遠程對控制對象進行配置和控制。

  • 環(huán)境感知部件（傳感器）：用于感知環(huán)境條件和用戶行為，從而實現(xiàn)智能控制和自動化調(diào)節(jié)。

  • 無線通信模塊：無線通信模塊用于實現(xiàn)傳感器、燈具和控制設(shè)備之間的無線通信。常見的無線通信技術(shù)包括Wi-Fi、藍牙、Zigbee等，使各個部件能夠互相傳遞信息和指令。

這些部件相互配合，通過傳感器感知環(huán)境信息，將數(shù)據(jù)傳輸給網(wǎng)關(guān)或中控器。中控器根據(jù)預(yù)設(shè)的規(guī)則和用戶的需求，通過無線通信模塊發(fā)送控制指令給LED燈和其他控制設(shè)備，從而實現(xiàn)自動化調(diào)光、調(diào)色、開關(guān)控制等功能。用戶可以通過控制器、手機APP或云平臺與系統(tǒng)交互，實現(xiàn)手動控制、設(shè)置場景和定時控制等操作。整個系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)存儲和分析，不斷優(yōu)化照明效果和節(jié)能管理。

下一篇，我們會一一展開來說明這些部件是如何配合工作的。