数据显示,2015年全球智能照明市场规模达到78.3亿美元,增长十分迅猛。按照当前发展势头,预计2020年可达243.41亿美元,其中灯具和相关配件市场规模约为87.1亿美元,占比超过5%,年复合增长率超过20%。其中,2022年,中国智能照明行业市场规模约为431亿元,年增长率在23%左右。
面对智能照明市场的火速增长,诸多LED照明相关企业,早已纷纷布局智能照明。但是,在LED智能照明的热管理与高效能驱动方案、新型驱动电路与集成IC、LED调光及调色温技术、照明产品控制解决方案、无线控制技术、智能LED照明与新型互联技术、智能LED照明系统与传感技术等都成为其重要议题。那么如今的驱动、智能与控制技术如何?
2017年11月1日-3日,第十四届中国国际半导体照明论坛暨 2017 国际第三代半导体论坛开幕大会在北京顺义隆重召开。论坛由国家半导体照明工程研发及产业联盟、第三代半导体产业技术创新战略联盟、北京市顺义区人民政府主办,中关村科技园区顺义园管理委员会、北京半导体照明科技促进中心和北京麦肯桥新材料生产力促进中心有限公司承办。论坛同时得到了科技部、发改委、国标委和北京市科委等主管部门的大力支持。11月2日上午,由深圳茂硕电子科技有限公司、飞乐音响股份有限公司、杭州中恒派威电源有限公司共同协办的“SSLCHINA: P204-驱动、智能与控制技术”在首都机场希尔顿酒店·二层会议室26召开。由浙江大学教授、电力电子技术研究所副所长张军明和浙江大学教授、方大智控董事长宋宏伟共同主持。
会上,来自英国布鲁内尔伦敦大学的John COSMAS教授,分享了“超市5G网络Radio Light服务”报告。他对宽带家庭网络解决方案以及用于超市的5G无线网络照明服务应用的主要市场趋势和需求做了介绍。5G无线光网络(输入/输出寄存器装入)超市,可以很容易地部署,因为它采用无可见光和毫米波频谱的一部分,它是用来为购物者提供精确定位、互动架构,访问互联网和基于云的服务,如高分辨率视频在平板电脑。
他还表示,此次来北京其中有一个目的就是找到一家公司能够合作,找到适合的芯片,把这样的一个解决方案实现了,而且是基于用户的需求进行实现。
杭州电子科技大学教授谢小高分享了“基于可变协同电感的LLC的拓扑在宽范围的调光领域里的实现技术”。他表示,采用可变电感的LLC的变换器,用在宽范围调光里还是有一定的好处,首先它的结构比较简单,把常规的电感变成一个可变电感,控制也比较简单,和原来的控制方式保持不变,可以实现非常深的调光,基于变频控制就可以实现深度调光,效率影响也不大,但是缺点就是可变携程电感的体积比原来的要大一些,但大的不多,采用可变电感以后没法做磁极层了。
照明作为现在城市的基本建设,可以通过照明收集很多的信息来源,智慧的路灯已经成为一个城市的重要的入口。可以在路灯上面加载很多东西,一方面有照明,比如说安防甚至一些充电桩的建设都会搭载在路灯的灯杆上,智慧照明不仅仅是在一个灯杆上,甚至会延伸到智能家居、酒店、社区,最终到达智慧城市。
深圳茂硕电子科技有限公司区域销售总监蒋大鹏分享了“物联网智慧照明系统”。他表示,针对物联网智慧照明系统中提出了一个概念,叫直流供电系统,把原来AC的方案变成了DC去给灯具进行照明。整个系统分为照明驱动、信息采集和智能控制这三部分,最终可以达到智慧城市的建设要求和目的。
水下无线通信因其在战术监视、海洋学研究、近海石油勘探、海床勘测和监控中发挥的重要作用,在军事、工业和科学界引起了极大兴趣,人们对可靠且具有高数据速率的水下无线通信系统的需求日益增长。水下无线通信(UOWC)因其高带宽,低延迟,低功耗和高成本效益等优势成为替代传统的声学通信和射频通信的一种极具吸引力的无线通信方式。然而,水下通信在光学上非常具有挑战性。
复旦大学副教授田朋飞介绍了“2.70 Gbps数据速率NRZ-OOK调制的34.5米水下无线绿色激光通信”技术。他表示,使用非归零开关键控(NRZ-OOK)调制520 nm绿色激光的高速长距UOWC系统。激光二极管在87 mA(6.2 V)直流驱动电流下,计算所得激光光束在水中的衰减率约为0.44 dB/m。该UOWC链路在水下距离为2.3 m,11.5 m,20.7 m和34.5 m时实现的最高数据速率分别达到4.60 Gbps,3.93 Gbps,3.48 Gbps和2.70 Gbps。相应的误码率分别为2.10 × 10-3,2.16× 10-3,3.30 × 10-3和3.40 × 10-3,均低于3.80 × 10-3的前向纠错(FEC)标准。总之,我们创记录地实现了在34.5 m水下通信距离下传输距离达2.7 Gbps的UOWC,这表明了激光在用于高速长距离水下无线通信领域中具有很大的潜力。
紧接着,浙江大学教授/浙江方大智控股份有限公司董事长宋宏伟在作基于物联网平台的智能电杆的进展与挑战报告时,详细介绍了照明管理系统、基于物联网技术的进展和智能交通系统。他表示从PLC到NB-loT,是技术发展的方向,但目前来说NB-IoT的成本还比较高,希望模块成本能降到4-5美元,NB-IoT技术就会广泛应用起来。
随后,介绍了一系列智慧照明解决方案,和项目案例中的技术分析。嘉兴4万多盏智慧照明控制项目,为目前业界最大的LED+智能单灯改造项目。沙特利雅得 6.1万盏智能照明项目、柬埔寨智慧照明项目、杭新景高速公路隧道照明维修工程、河南周口太阳能路灯项目、杭州市西园路试点、三亚“双修双城”全国第一个试点城市项目等等。他表示,方大智控会一如既往地聚焦产品和技术,在拥有20个海外战略合作伙伴基础上,将产品推广到全球八十余个国家和两百多个城市。
飞乐音响股份集团有限公司首席技术官童敏主要分享从产业的角度探讨智慧城市和智能路灯网的关系。他认为。现在很多在推智慧路灯杆,当然很实用,但是它不是一个智能路灯网,我们只有把这些终端的设备加上一个总的云平台才是一个智能路灯网,所以我们说智能路灯和智能路灯网也相当大的区别。有一些地方完全可以用智能路灯但是不用网,摄像头可以单独成为网,但是不是我们刚才的概念,把智能路灯加上物联网,成为一张智能路灯网的概念。
中恒派威电源股份有限公司张锦芸(音)介绍了“智慧直流供电系统解决方案”。她表示,我们的企业愿景是让照明更可靠,让照明管理更简单。拥有22年的技术研发经验,之所以简单是因为我们不断在道路景观这块不断的在做创新、努力,目前也拥有了多个解决方案。主营业务分为LED驱动电源和系统解决方案。LED驱动电源包括横流电源,恒功率电源和恒压电源;系统解决方案有智慧直流供电、三相变频和智慧照明解决方案三个。
英飞特电子(杭州)有限公司CEO F. Marshall Miles带来了“智能LED驱动设计和应用”报告。他表示,大家都认为智能灯光有很多的优点,比如可以节能、灯光的质量很高,包括安全性等等,我们都认为这是比较好的想法,但是如何实现呢?很多人都不断的讲到了智能光的网络,还有不同的拓扑等等,我那些方面不太懂,我就来讲驱动。有时候不一定是最好的技术能够赢,一般来讲能赢的是那种最火的技术占领市场的才是最好的赢家。
他表示,智能照明的时代已经到来,我们希望能够帮助大家进行更好的网络控制实现智能照明,把不同的部分整合在一起,快速把产品推入市场,同时获得更大的竞争力。我们希望向我们的客户提供一些工具包,让他们使自己的产品可以快速推入市场。不仅仅是生产一个驱动,而是说我们提供给合作伙伴的是模块化、标准化的产品。我们和标准化的合作伙伴,确保我们这个器件是可用的,不是为了标准化而标准化,而是说这个标准是可以很好适配的。比如刚才说到的NEMA3和NEMA7的感应,传感器就是放在路上来感应光强所以这方面我们有很多可以做,帮助我们客户可以快速推出他们的产品进入市场。
中国科学院苏州生物医学工程技术研究所光健康中心董建飞研究员也分享了具有复杂动态光伏窗遮阳控制的建筑物的采光模拟与分析报告。他表示,光伏(PV)遮阳系统将光伏材料与窗户处理(百叶窗,百叶窗等)结合在一起,用于建筑环境中的能量平衡。光伏遮阳系统在发电,照明控制,眩光保护等方面对建筑物有利。为了从窗户区域收获最大的太阳能,在PV遮阳元件中应用太阳能跟踪,从而可以实时移动和动态采光,但是很难通过常规方法模拟这一操作。
这个工具也分析年度和时间上的眩光。从模拟结果可以看出,各种光栅遮蔽方案在照度均匀度,眩光等方面产生不同的日光效应。仿真结果为我们提供了不同光栅遮蔽方案的采光能力。这些有用且重要的信息可以让我们选择合适的光伏遮阳方案来实现能源平衡建筑环境。值得注意的是,人造照明也可以通过在模型中导入电气照明灯具同时进行模拟。通过这种方法,可以评估光伏阴影系统的整体能量性能,并可以选择最佳的遮蔽方案。(根据现场速记整理,如有出入敬请谅解!)