智能照明控制技术发展现状与未来展望

李 刚

（中交第一公路勘察设计研究院有限公司，西安 710065）

1 智能照明的优势、不足和现状的讨论

（1）早在1897年，白炽灯的问世，使人类从此步入了一个新的时代，电气照明是历史上十分伟大的发明之一。每一次科技发展有重大的突破，智能照明系统也会由此进步一大步。在90年代伊始，智能照明第一次传入中国市场，但是当时经济发展刚刚起步，所以采用智能照明的用户不多，也受到消费群体和推广力之间的互相影响，在国内的发展是十分缓慢的。但是随着近年来，我国经济发展水平的逐渐增高，各种建筑也像是雨后春笋一般拔地而起，照明用户群体增多，人们的选择也更加丰富，智能照明的优势也在竞争中逐一显现了出来。智能照明也越来越深受各地人的喜爱。智能照明引进的初期，所使用的都是国外的品牌，但是现如今我国自己的品牌也发展的声势浩大，智能照明突飞猛进的迅速发展，多种多样的产品也纷纷来到了我们的身边，随着产品功能越来越强大，多数的家庭和建筑都优先考虑安装智能照明系统。

（2）目前智能照明的功能实现，大部分都是依靠简单的控制系统。在相对投入价格相同的时候智能化的操控较为僵硬，对个人化、个性化、随心化的优化远远不够，采集个人习惯时间过长同时算法不够准确，做到人来灯亮人走灯灭，手机智能控制灯的亮度与开关还是远远不够的。公路上亦难以使用这样不成熟的技术，如：红外感应器仅限单物理参数鉴别，容易产生错误判断：照度传感器难以实现较大范围准确平均值测量，难以做到精准照明精准节能，此外现在的技术在安装方面上布线繁琐，安装专业性强，改造繁琐，如何实现真正的完美控制算法与便利安装等问题，都是对未来发展的挑战。

（3）如今，总线式照明智能控制系统或网络，有基于分布式控制总线DCS（Distributed control System）原理和现场控制总线（Field Control System）原理的测控系统，而目前在建筑照明领域，应用更多的是后者。可以通过网桥、交换机，或光纤传输与光纤交换机，总线式照明智能控制系统可以扩展成中、大型的照明智能控制网络。这种方式开发接口多可以通过大部分协议，方便日后的升级更新，又可以实现任意地域用便携电脑、智能设备调试与监控。目前的公路照明，城市照明，楼宇照明都在向着智能化靠近，这种控制方式已经让照明成为了物联网的一员。目前ICRS 通信已经成为物联网的重要成员，智慧城市的新概念正在实践，这是大方向、大气候。加快开发嵌入式协议通信接口的照明设备，推动照明的智能控制，同时优化设置，可以让照明管理向着高水平、高便捷、高准确方向发展。

2 智能照明的LED 的应用与5G 展望

2.1 LED 的应用与概况

近年来，中国的LED 照明系统发展迅速。可以以说是百花齐放的井喷式生长，呈现出一片繁荣的景象，但是人们并没有把LED 向中坚处，核心处发展。LED 的照明系统基本没有涉及自身运行时的实时监测和故障自动警报的功能，这点在做为物联网智能系统有着不可忽略的缺陷硬伤。为精准节能调节，对路灯亮度需实时、动态、连续平滑调整，淘汰气体放电灯这是大趋势，也是未来路灯发展的必要路径，智能技术可以帮助LED、OLED、QLED 等固体光源更好的发挥潜能，超越传统功能灯。LED 灯是全可见光谱灯具，这点十分符合现代的灯具发展历程。重点优化LED 的实时监控与故障警报系统，让LED 的损坏和返修成为智能化、便捷化，精准发现，快速返修，解决低可靠性的隐患，才能让庞大的LED 灯群不在因有故障长久不可发现而产生的社会压力与社会的安全隐患。LED 照明设备拥有节能、亮度易调节和多色可变等特点，有条件实现实时根据路面情况作出灯光的亮度与颜色的调节，让行车更加安全。

对于LED 灯的精准定位，精准调光，提升可靠性来讲，可在LED 灯具上集成定位芯片与物联网区域编号相互配合，可以更加方便快速的找到故障灯进行维修。同时可以在灯杆上安装多组独立的LED 灯组与回路切换模组，这样可以在一个灯组损坏的时候自动切换灯组让副灯可以代替照明。在特殊条件下，单灯照明条件不足的时候，可通过多个灯组相互协调，多角度多色调协同照明以达到更好的照明条件，最大化满足智能照明需求，让物联网发挥出更出色的功能。

2.2 5G 的展望

世界移动通信大会MWC 是一个风向标，对电信产业的未来发展提供预测和指引的作用。2018年3月刚刚落幕的MWC2018让我们看到5G 已经迫在眉睫。多家运营商与芯片商都已经成功攻克5G 信号难题，5G 可以快速的传播信号，让复杂信号迅速准确的传递，给物联网下的智能照明系统创造更多未来，让多方位、高节能、高反应、高精准成为可能。5G 技术加上智慧AI 控制可以做到对事物迅速、灵活、正确、全面综合理解和正确的处理的完美能力。由于5G 的高速传递信号的优势，LED 灯组可以自由组网，高速调整，是智能控制的更大的扩展。同时未来不会有复杂的线组，也不会多次编程和繁杂按键，照明都交给智能AI 处理，操控员在终端上给出合理的干预就可以成功的应付自如。与此同时，“云”概念已经进入快速实践阶段，技术已经十分成熟，“云”的能力将在5G 这一大工具下更加生命磅礴，可以简化用户的信息设备，增强基础设备功能，将高昂的设备费用大幅度的降低。主控将不再存在一个固定的位置，每个灯柱都可以单点控制全局，工作人员可以将主控设置成任意灯上，也可以任意的迁移主控的位置，这样大大的节省了控制的成本和控制的时间。5G 会变成未来物联网的基础，在5G 下智慧城市与智能照明将有更广阔的未来。

2.3 5G 与LED 的结合

5G+LED 的结合将会大放异彩，LED 的高速反应特性将在5G 的加持下发挥的更好，灵敏的控制，高效的反应，快速的的让AI 做出完美正确的答案，让数据可以高速流通，工作人员可以实时的观察数据，加上警报系统人们可以快速对路面上的情况做出反应，调节重点区域的亮度、色彩和灯光。5G+LED 还可以配合城市灯光的变化而变化，在有需要的节日甚至可以变成城市的像素点，从高空向下俯视，可以看到绚丽的路灯展，同时因为平滑的变化对路面的车辆与行人不会造成任何的不良影响。

5G+LED 在未来的运用上有极其广阔的空间，我们还要更加努力的探究它的运用，将5G+LED 运用的更加灵活，让城市的的灯光更好的为人们提供便利，同时节能也可以更加的便捷和高效，让智能舒适的灯光与节能并存，这是未来城市、智慧城市不可或缺的一部分，智能照明控制将是未来行业发展的重中之重。

3 结束语

因为时代的更新，科技的发展，智能照明技术也越来越完善，智能照明控制系统的这项技术已经成为了建筑之间自动化控制及城市之间的智能照明体系中的常用的重要的科技手段，智能照明控制技术的发展和越来越成熟的专业技术都对人类活动具有良好的帮助，同时也是未来发展绿色照明的延续方向之一，在最近的几年，实现优化控制的目标是照明智能控制系统的最主要的任务，而且较为先进的网络通迅的结构也同样是是实现核心任务的技术保障之一。所以无论是对于家用智能照明还是公共环境中的照明智能控制，都应该研究照明优化控制的理论，创新系统设计方案。随着物联网的兴起，智能城市照明控制技术的逐步发展，信息技术的不断进步，网络环境的不断优化，希望通过各项技术的协调和统筹发展，我国可以早日实现智慧照明的发展目标，为人民群众提供更多的便利。