0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

互联智能LED照明网络:智能建筑中集成的智能照明

星星科技指导员 来源:mouser 作者:Paul Golata 2023-05-16 10:43 次阅读

当今的LED照明不再仅限于照亮黑暗的空间。与互联智能网络中基于低压IP的基础设施相结合后,LED照明已成为强大系统网络的一部分,这些系统协同收集、分析、管理、控制和响应设定的目标和实时传感器反馈。由此形成的“智能建筑”在性能上更有优势,它可以动态响应运行问题,大幅提高效率,并节省电力和成本。

集成的智能照明如何与其他系统配合工作? 集成系统并实现收益最大化将需要哪些技术? 本文将剖析互联智能照明,并探讨基础设施技术。

智能LED照明网络

互联智能LED网络的基本前提是,让照明控制从大面积建筑空间内的集中化和相对统一布局,转变为满足建筑内各空间分区的特定需求。此外,由于照明并入了智能网络,那么,照明就可以与网络上的其他组件集成和联动。这在商业办公楼、医疗保健设施、仓库、制造和工业设施以及类似的大型或多用途空间中尤其有价值,在这些地方,一刀切的方法是无效或低效的。

例如,一座具有自动供暖、新风和空调 (HVAC) 控制的建筑。HVAC监控并调节温度,使环境适合人体舒适度和机器性能,并保证最佳效率和最低成本。互联智能LED照明网络将实现照明与上述各目标的统一, 形成照明与环境气候控制联动。因此,通过互联智能照明网络,网络用户能够更好地调节光线,让其更有益于提升人类生产力、积极情绪、注意力和幸福感。它可以通过调节光线,让光线与人类自然生理周期同步,并根据透过外部窗户的阳光量减少或增加所需的光线,发挥潜在优势。

LED照明和PoE

智能LED照明网络背后的关键技术是以太网供电 (PoE),它带来了将物联网资产连接到LED灯具的低压布线和设备。随着基于IP的基础设施平台取得成功,PoE变得简单易用。通过将PoE用作LED照明电源和控制系统的动脉,将照明作为IoT资产集成到建筑物中。除了在单层基础设施上同时提供电源和数据的巨大优势外,PoE还比铜缆便宜。LED照明网络PoE系统架构包括以下设备,将在下一节中讨论:

PoE网关

LED照明装置

LED灯

LED智能驱动器

LED电缆线束

传感器

无线开关和调光器

PoE网关

虽然计算机和网络接口控制PoE网络的管理层,但集成式LED照明系统的启动在很大程度上取决于设备层和用于构建网络的系统组件的级别。PoE网关是系统的核心设备。这些网关连接、控制和驱动LED照明装置的亮度。它们可以控制LED照明功能,包括调光、颜色调节和传感器报告。这些网关能够提供高达60W的功率。需要更高功率时,例如高顶棚照明,仍然需要交流线路电压 (120VAC–277VAC),这时可以通过无线线路电压继电器来控制设备。

在IP行业,源自高级电信计算架构(ATCA或AdvancedTCA)的标准要求48VDC。为满足该标准,自然就需要提供采用以下配置之一的POE网关:

非稳压48VDC

恒压24VDC/48VDC

恒定电流

也可以使用符合IEEE 802标准的无线PoE网关。它们以标准频率工作(北美902MHz;欧洲868MHz)。其有效范围通常约为15m。它们支持通过安全双向通信来控制多个无线设备的状态,设计人员无需担心与其他设备发生干扰。

Silicon Labs是提供芯片、软件和解决方案的知名供应商,致力于实现更智能、更互联的世界。他们的技术屡获殊荣,正不断塑造物联网的未来,助力楼宇和家庭自动化互联。他们提供业界集成度超高的PoE设备, 其功能丰富的高效产品主要面向智能照明、IP摄像头、无线接入点和IP电话等。

Silicon Labs Si3404以太网供电 (PoE) 设备是符合IEEE 802.3 1类标准的15W PoE用电设备 (PD) 接口和脉宽调制 (PWM) 开关稳压器图1)。通过为设备集成、最低的总体BOM成本、效率和可靠性设定新的标准,Si3404使得设计人员能够在以太网产品中添加PoE功能。包含在支持PoE的系统设计中时,Si3404将通过以太网铜线非屏蔽双绞线 (UTP) 电缆提供的高压(通常为±48V DC转换为稳压的低压DC电源。此外,Si3404还将所有必需的IEEE 802.3检测,分类和热插拔接口与完整、高效的PWM开关稳压器结合在一起。只需添加输入二极管电桥,即可实现一流的集成面积比PoE PD解决方案。

PoE+技术可提供30W功率,支持更苛刻的应用任务。Silicon Labs的Si3406以太网供电加 (PoE+) 设备系列是建筑和家庭自动化环境中支持PoE+的物联网产品的理想供电设备接口解决方案。Si3406稳压器的开关频率可通过简单的外部电阻值调节,以帮助避免无用的谐波。集成的同步驱动器可以控制次级侧场效应晶体管 (FET) 以提高功率转换效率。该系列的电流模式控制开关稳压器支持多种隔离和非隔离电源拓扑。集成的功率开关FET与稳压器互补。这种灵活性以及Silicon Labs全面的PoE PD参考设计使开发人员可以更轻松地部署关键电源子系统。

LED照明装置

LED照明装置本身是系统的一个关键支持组件。从核心上讲,照明依赖于特定照明LED本身的选择。在未进行智能互联和联网的LED照明系统中,使用LED代替传统灯具。相对于白炽灯或荧光灯,LED固有的卓越技术具有效率优势。而互联的智能照明系统让整个系统的效率更上层楼。他们采用并添加PoE网关、照明控制传感器和高级网络管理软件系统,以提供一个整体环境,为系统增加重要的反馈和控制。这种增强使灯具本身以人为中心,并能够根据网络用户的数据、分析和决策标准进行控制。

LED灯/机械/电子/连接

LED制造商通过提高功效 (lm/W) 和降低每流明成本 ($/lm) 不断改进LED。为灯具制造商提供优质产品的LED制造商的例子比比皆是。LED可以通过高流明密度、可靠性和颜色一致性来降低系统成本。流明密度、电压特性,可靠性和光学性能一直在不断提高。通常使用大功率、多晶粒发射器,为高架和户外应用提供经济高效,高可靠性的灯具。 这些配置中的LED可以提供高达150lm/W的功效。通常使用相关色温 (CCT) 为2700K至6500K的LED。另外,在LED串中的LED出现开路故障时,电涌保护器可用来提供电子分流路径。连接器可为薄型LED照明模块应用提供轻松的电线拆除,较低的电线插入力和较高的电线保持力。

带有单片开关稳压器的LED驱动器可用于效率、高带宽、脉宽调制和模拟调光非常重要的高亮度LED照明应用。驱动器以诱人的成本提供出色的效率、易用性和抗电磁干扰性能,对于各种互联智能LED照明网络来说都是理想的选择。LED电缆线束尚未成为连接智能LED驱动器的标准电线,用以提供控制LED照明设备、传感器和执行器所需的低压配电和数据通信。人们应该设计和使用在可靠性、耐用性和易用性方面得到证明的连接器。

智能LED驱动器

智能LED驱动器为LED引擎提供适当的电源和稳压信号。从PoE网关接收控制数据和电能后,LED驱动器可以根据来自所连网络的协调设计、控制和管理系统来响应信息和驱动任务。目前,其具有单通道和双通道两种配置,能够以12VDC-42VDC的输出电压和45W的最大输出功率驱动恒流LED照明灯具。它们可以通过菊花链串接在一起,一个PoE网关最多可以驱动八个设备。

传感器

传感器是实现数字建筑的控制回路的必要组成部分。传感器无线或有线均可,可以通过PoE网关部署和供电,或者集成到LED照明设备中。

无线环境光传感器是这种布置中常用的设备。它们通过收集光和能量自我供电,因此具有很高的经济效益和可靠性。其能够测量可用的自然光水平,并向中央主机报告,使网络能够进行实时调整和决策。

在LED照明网络中,常用的其他传感器类型包括空气质量、色温、湿度、被动红外 (PIR) 运动/存在、开/关、接近度、功率和温度传感器

无线开关和调光器

自供电无线墙壁开关和调光器采用能量收集技术与PoE网关进行无线通信,方便对照明、温度和各种电气负载的控制。本地开关/调光垫采用自供电方式,不需要电池,只需简单地按下摇杆就能产生足够的能量向网关设备发送无线信号

结论

智能和网络化的LED照明系统正在形成新的方式,将LED照明应用于智能建筑和信息技术领域。这些照明系统需要多种技术,包括网关、灯具、光、智能驱动器、电缆线束、传感器、无线开关和调光器。未来无限光明,系统级智能与我们的工作环境完美融合,打造未来的智能建筑。

审核编辑:郭婷

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • led
    led
    +关注

    关注

    242

    文章

    23264

    浏览量

    660703
  • 温度传感器
    +关注

    关注

    48

    文章

    2940

    浏览量

    156052
  • PoE
    PoE
    +关注

    关注

    7

    文章

    466

    浏览量

    56049
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    智能电力监控系统在智能建筑和电气节能中的应用

    的综合国力和科技水平的具体体现之一。目前世界各国都在加大力度发展智能建筑,中国也把智能建筑的建设纳入了重要的议程。由于网络技术、视频技术、通信技术、智能配电等新技术的发展,使未来
    发表于 07-16 15:29

    LED电源如何满足LED智能照明的需要

    创新的结果。如今,随着LED应用到照明领域,数字技术、互联技术更容易与之融合,智能照明已经开始进入大众视野。  然而,要实现
    发表于 08-13 11:44

    怎样用互联网+引爆智能照明

    泛涉及的节点数最多,被传统照明企业、创客开发者乃至互联网巨头们一致看好。传统的系统集成商依靠总线和载波来实施智能照明方案,主要应用在楼宇、小
    发表于 04-24 15:46

    智能照明不仅只是节能

    普通路灯照明,开始不能满足人们的日常所需了。近年来led路灯通过结合智能科技,发展成智能照明再度被推上了话题。
    发表于 08-30 18:06

    智能建筑中综合布线系统的设计和应用

    ,最好能设置局部的电位接地端子板。  3.智能建筑中综合布线系统的应用  (1)对计算机系统的支持  整个布线系统属于集中管理、分散装置的模式,每个部分之间既互相独立又相互联系,给计算机网络布局提供了物理
    发表于 11-19 22:17

    【市场】飞利浦照明携手中国移动 将智能互联照明投入智慧城市建设

    `“全球照明领导者飞利浦照明23日宣布,已与中国移动研究院签署谅解备忘录,将共同探索针对智能互联照明的蜂窝物联网标准,助力智慧城市建设。12
    发表于 04-19 14:43

    2018上海智能建筑

    家居展览会”、“上海国际智能建筑展览会”、“上海国际供热通风空调、城建设备与技术展览会”、“上海国际照明展览会”及“中国国际光电建筑论坛暨展览会”建立战略性联合,在上海携手登场。五个主题展馆涵盖多个相互
    发表于 03-29 08:08

    智能LED照明的挑战

    安森美半导体照明业务部James Lee前言照明对于我们的现代生活是至关重要的。无论它是用于照明住宅、办公场所、公共建筑,还是用于提供安全保障或只是为了营造氛围。事实上,典型
    发表于 07-18 07:37

    支持智能楼宇的互联照明平台

    作者:蓝牙技术联盟EMEA技术项目经理 Martin Woolley 小码哥在一座真正的智能楼宇中,照明可不仅仅是照明这么简单! 照明系统能够充当小型计算机分布式
    发表于 07-23 07:57

    智能LED照明网络智能建筑和信息技术领域的应用

    连接智能LED网络的基本前提是,照明控制从一个集中且相对普遍的穿过大部分建筑空间的方式,转移到另一个解决方案,这个方案则针对
    的头像 发表于 09-26 10:24 3028次阅读
    <b class='flag-5'>智能</b><b class='flag-5'>LED</b><b class='flag-5'>照明</b><b class='flag-5'>网络</b>在<b class='flag-5'>智能建筑</b>和信息技术领域的应用

    智能照明控制系统助力实现绿色智能建筑

    在这个全民节能的社会,智能照明控制系统也是现阶段世界各国都在采用的实现绿色建筑智能建筑的方式。它优越的控制方式能将照明控制达到最小单元,通
    发表于 06-05 11:43 743次阅读

    浅析智能建筑智能照明控制系统的设计

    安科瑞 缪凯伦   摘要:随着科技的发展和人民生活水平的提高,人们对建筑照明系统提出了新的要求,在满足基本照明需求上,还要求控制智能化、操作简单化、节能化,
    的头像 发表于 05-26 08:56 1043次阅读
    浅析<b class='flag-5'>智能建筑</b>中<b class='flag-5'>智能</b><b class='flag-5'>照明</b>控制系统的设计

    浅谈智能照明控制系统在绿色建筑中的应用

    【摘要】:在科学技术不断发展的情况下,建筑业也得到了快速发展,在这种情况下,逐渐出现了智能建筑,这种建筑也慢慢成为了人们关注的重点。在智能建筑发展过程中,ABB
    的头像 发表于 10-12 13:31 379次阅读
    浅谈<b class='flag-5'>智能</b><b class='flag-5'>照明</b>控制系统在绿色<b class='flag-5'>建筑</b>中的应用

    介绍智能照明系统在绿色建筑中的应用与产品选型

    介绍智能照明系统在绿色建筑中的应用与产品选型 张颖姣 安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定201801 【摘要】:智能照明系统应用在
    的头像 发表于 02-26 09:25 506次阅读
    介绍<b class='flag-5'>智能</b><b class='flag-5'>照明</b>系统在绿色<b class='flag-5'>建筑</b>中的应用与产品选型

    探讨照明智能控制系统在智能建筑中的设计与应用

    探讨照明智能控制系统在智能建筑中的设计与应用 张颖姣 安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801 【摘要】: 在科学技术不断发展的情况下,建筑业也得到了快速发展,在这种情况下,逐渐出现了
    的头像 发表于 02-26 09:40 405次阅读
    探讨<b class='flag-5'>照明智能</b>控制系统在<b class='flag-5'>智能建筑</b>中的设计与应用