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智慧系統在商業照明中發揮越來越大的作用

2018-12-11    

中國照明網報道

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導語: 隨著物聯網技術的應用,智慧系統賦予了商業照明以動態的,可變幻的,有特定程序的方式與用戶進行交互,并能達到節能的效果,在商業照明中發揮著越來越大的作用。

  商業照明是相對于家用照明的概念,場所一般是公共場所,比如寫字樓,酒店,超市,商場,學校,停車庫,博物館等,采購主體一般是機構而非個人,一般以工程施工的方式進行安裝。商業照明所要達到的目標往往取決于應用的場合,比如對照度,色溫的要求,以及對節能的要求等。隨著物聯網技術的應用,智慧系統賦予了商業照明以動態的,可變幻的,有特定程序的方式與用戶進行交互,并能達到節能的效果,在商業照明中發揮著越來越大的作用。

  智慧商業照明的發展相對家用領域落地更早,發展更快。具有關機構統計和預計,2017年全球智慧照明市場規模46億美金,其中智慧商業照明占比60%左右,未來幾年會穩步增長,到2020年全球智慧照明市場規模將達到134億美金,相對于智慧戶外、家用和公共照明,智慧商業照明份額依然最高,占一半以上。

  智慧系統的應用場景

  在商業照明里,一些場合存在著智控的需求,這也是智慧系統能落地的前提。目前的智慧系統,在商業照明的應用主要是節能,場景控制以及集中監控等。

  在節能場合,一般用到的控制方式是時間表控制,人感傳感器控制以及照度控制。比如倉庫照明,一個有上萬平方米的倉庫,貨架依次排列,傳統方式是燈一直亮著,送取貨的人員或者叉車從過道進出,但其實并不是一天里每時每刻每個過道都有人,很多過道大部分時間都沒有人,因此沒有必要保持所有的燈常亮。這樣的結果就是電費很昂貴,一個倉庫運營的公司,全國的倉庫加在一起,一年下來的電費是一筆非常巨大的開銷。同樣的場合有地下停車場,寫字樓等,這些場合的一個共同特點是人不是一直在的,沒必要燈一直開在那里。

  智慧系統就提供了一個方案,感知人的存在,從而在需要的時間打開燈,比如倉庫場合感知人或叉車的存在,打開相應過道上的燈,其他沒有人活動的區域燈光關閉;又如地下車庫感知人和車輛,打開相應區域的照明等。在辦公樓領域除了探測人的存在,還可以加上時間表控制來節能,比如圖1的村田東京辦公樓無線系統的節能應用案例,就綜合使用了人體探測,時間表控制來達到節能,跟之前沒有安裝控制系統比較,能源消耗降低了63%。 這樣的智慧系統不但為企業提高了經濟效益,也符合全球控制溫室氣體以及保護環境的目標。


圖1 村田東京辦公樓節能控制案例,能源消耗降低63%

  在場景控制的場合,比如宴會廳就是一個很典型的應用。大型酒店的宴會廳又稱作多功能廳,會舉辦各種各樣的活動,比如行業論壇會議,產品發布,企業培訓,生日宴會,婚禮宴會等,每個活動對燈光的效果要求都不一樣,在同一活動中,不同的階段也對燈光有著不同的要求。比如產品發布,在嘉賓入場階段,產品宣講階段,中場休息階段等燈光就有不一樣的要求。會議室也有類似的場景,比如設置開會討論模式,PPT演示模式,中場休息模式,離開模式等。

  場景控制帶來了燈光能動態適應當前的主題活動,取得很好的活動效果。在集中監控的場合,主要是一些大型的公共場所,比如寫字樓,大型商場的公共區域等等,在主控平臺上對燈光控制,節省人力和時間;同時對燈光工作的狀態進行監測,比如看有沒有哪個燈工作不正常,系統及時主動上報。相關管理工作人員可以收到信息,有問題馬上派人維修。燈光的集中管理帶來了省時,省力和高效。

  智慧系統的技術和方案

  目前的智慧系統是怎么實現以上功能的呢,主要是通過連接技術,感知技術,以及前后臺軟件實現的。另外大數據,云計算,以及人工智能等,正在越來越多地與智慧照明結合,目前在家用照明方面趨勢比較明顯,相信在以項目應用為基礎的商用照明方面,未來也會找到更多契合點。

  既然是智慧系統,連接是第一步,也是最基礎的一步,把所有的燈具連接起來能進行通信,才能在此基礎上施以智慧手段進行調光,調色,監測能耗以及查看燈具狀態等。連接技術主要存在有線和無線,目前市場應用中大部分是有線連接。有線技術包括各類總線標準,比如RS485,DALI,BACNet,KNX等;無線連接主要包括ZigBee,BLE mesh, EnOcean, 私有射頻協議等。有線通信相對無線優勢是穩定,信號不易受到干擾;但安裝麻煩,特別是在后裝改造市場,需要施工布線,如果場所空間比較大,那么施工量也是一筆巨大開銷。無線的優勢是安裝方便,在后裝改造市場有著巨大優勢,在歐美等發達國家就比較明顯,在做施工時會考慮人工成本的問題,人工費用所占的項目總成本比較高,包括后期維護更換等,所以在這個層面來說,無線是一個價值比較大的地方。如圖2,目前的無線技術有很多,簡單的可以按照傳輸距離和傳輸速率進行區分。


圖2 各種無線通訊技術傳輸距離及速率

  目前智慧路燈領域的無線一般采用低功耗廣域網的技術,比如NB-IOT等,那么適應商用照明的無線技術應該具有哪些特點呢?根據實際的應用情況,一般認為應該有以下特點,組網規模大,組網方式方便、功耗低、網絡穩定可靠、抗干擾性強、傳輸距離遠、低延遲、安全性高、標準化等。

  由于是商用項目,業界選擇一般比較慎重,主要是從穩定可靠,系統性能,成本以及施工方便度考慮。無線有其安裝便利和成本優勢,但還沒有占目前的市場主流主要還是對其在大網絡下的可靠性和穩定性的顧慮,一些國際大公司以及有獨特技術的企業在此領域深耕做了不少努力。比如其中村田研發的無線商用智慧照明系統,采用的方式是對mesh網絡進行優化,采用特定的機制防止同頻干擾,在節點數量多的商用照明環境下,實現大規模燈具組網,并保持網絡的可靠穩定。在全球市場越來越多的大型寫字樓,博物館等場合應用。

  以連接為基礎,智慧系統的控制手段包括感知技術,前后臺軟件等。目前應用的比較多的感知技術是被動紅外(PIR)傳感器,照度傳感器,超聲波傳感器等。PIR傳感器可以檢測人的移動,實現人來燈亮,人走燈滅,應用在上面提的倉庫以及車庫等場合就比較合適,有些場景可以配合超聲波傳感器的應用,檢測人的存在。照度傳感器檢測當前的光線強度,比如在白天建筑物靠窗的位置,自然光線比較強,可以通過照度傳感器調節燈具的亮度,實現恒照度應用,從而節省能耗。后臺軟件可以在后臺服務器里實現一些特定的邏輯,比如自動定時開關的邏輯,在辦公室的不同時段,上班時間,午休時間,下班時間等控制不同區域燈光的開關和亮度。后臺軟件也可以根據記錄的燈具能耗情況,統計總體的能耗;也可以根據其他的系統里監測的變量,統計相應的功能,創造數據的價值。前臺軟件一般實現人機交互,比如場景控制,單燈控制,狀態顯示等。

編輯:嚴志祥

來源:阿拉丁商城

標簽:智慧系統  商業照明  物聯網技術  

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