LED在智能照明方面的優勢讓智能照明的未來變得充滿想像，未來的智能照明會是怎樣的，現階段又面臨怎樣的困難和挑戰?本期我們採訪了美國倫斯勒理工學院智能照明工程研究中心創新合作總監Silvia L.Mioc，她表示未來的智能照明應該是能看、會思考的系統，而當智能照明系統與智能建築和電網系統整合時，它的潛力將會得到釋放。
會思考的智能照明系統
《半導體照明》 ： 依您之見，LED智能照明是怎樣的?有怎樣的特點?
Silvia L.Mioc：智能照明系統集LED光源，傳感器，以及控制器於一體，其不但可以提高節能效率，而且有助保健，增加生產效率。
系統可以“看見”屋內照明區域的三維指紋，並可通過對它的控制來將功效最大化。光子承載所有信息，碰到它的人或物品會將其光子以獨特的方式反射，有點類似於將石頭扔進水里、激起波紋。
系統可以知曉屋子的窗戶在哪裡，分辨人和家具，從而在通用照明和工作照明之間調整切換，在此過程中節約能源。這些系統會自我調節，意味著在安裝階段、工作階段或是改造階段都無需照明工程師進行繁雜的調試工序。在照明之餘，生活保健與工作效率也會得益於全譜光照和可視光通訊。照明的顏色與角度可以被動態調控，將合適的光線適時照射到需要的地方。照明將模擬陽光，根據天色和季節做出調整，提供標杆式的高品質照明。這樣會減少人們的疲勞，有助於使人們集中註意力，全面保健，增進工作效率。
此外，LED具有高速開關切換的能力，利用這樣的特性可以使系統功能擴充來進行數據傳輸。可視光通信在很高速率上調製LED，在進行數據通信的同時(比如在照明燈具和傳感器之間)，不會影響光品質，即使在調節亮度的過程中。移動通訊急速增長導致了對帶寬的巨大需求，照明通訊因此應運而生。
《半導體照明》 ： 在您看來，目前的LED智能照明處於何種階段?
Silvia L.Mioc：真正的智能照明還在初級階段，但是成長迅速。目前配備智能控制的照明系統在節能上效果顯著，但是仍然與我們的預期相去甚遠。很多廠家通過組合冷暖色溫LED與RGB實現了照明調節，拓展了色彩範圍。佔空傳感器通常是基於運動或超聲波探測，但這些都不是很有效。控制系統也基本上只提供開關，或也只能為一些特定的應用場合提供有限的場景設置。還有在很多情況下，控制不方便易用，很複雜，因此被人們放棄使用。
未來，我們將會看到多頻道的LED光源，可以監測波長和方位的傳感器，提高一個數量級的封裝速度，控制技術的升級以及可視光通訊的推廣應用。
《半導體照明》：要實現如您所說的LED智能照明系統，面臨怎樣的困難以及還需要怎樣的支持?
Silvia L.Mioc：這涉及到很多方面，但是，LED對照明的改變猶如晶體管對真空管的改變一樣。一些商業混亂可能會隨之來臨，這在毀滅與創新過程中淘汰舊技術是正常的。面臨的挑戰是，來自傳統照明行業的公司習慣於循序漸進，而來自於半導體產業的新興公司更適應快速變化，他們之間會有摩擦，得學會如何彼此相處。然後由於插座飽和化，替代改造市場空間會逐漸變小。從這一點來看，智能照明是條出路，它使得照明行業從資本設備模式向服務模式轉變，增加了產品的附加值。
與其他系統的整合助力潛力釋放
《半導體照明》：LED智能照明系統如何與其他系統，例如智能建築、城市智能管理系統，進行鏈接、整合與互動?
Silvia L.Mioc：當前迎來建築與電網系統對接照明的大好機會，但我們在細節上仍然需要努力。原始建築中的照明系統已經存在，電網也是如此，但是更加高效的運行需要更好的照明傳感和控制系統。問題是照明控制系統的使用方便性仍然很差，很少被精細化。當智能照明系統與智能建築和電網傳輸系統整合時，它的潛力將會得到釋放。
《半導體照明》：標准在每個工業的健康發展中都十分重要。那麼，LED智能照明領域中標準狀況是怎樣的?
Silvia L.Mioc：智能照明標準仍然遙不可及，因為所有組件，特別是LED組件仍在飛速發展中。目前的標準仍然著重於LED和照明驅動器的尺寸和參數，當然這些標準也促進了固態照明的發展。在美國，已有五家機構參與了照明行業的標準制定(ANSI、NEMA、 IES、CIE、UL)，到目前為止，已有14款標準完成，兩個正在修訂中，另有九個針對固態照明的標準正在製定中。其他關於安全的標準也適用於固態照明。色品、測光、流明維持是驅動行業的一些關鍵標準。 ANSI在過去對傳統燈泡的形狀、插槽、運行電壓和瓦數等做出規範，但它認為目前就LED的相關參數進行規範還不是時候，為避免扼殺產品和技術的開發。國際聯盟Zhaga正在設計插座標準，使得不同廠商生產的LED照明光源可以兼容，為LED的普通照明應用進行簡化。
標準將會隨著照明行業的快速發展而改進，這對於標準制定機構和照明行業來說，都是不小的挑戰。例如，插座標准在未來可能並不需要，因為LED的壽命很長，與室內裝潢時間可同步，無需兼容互換性。
將照明重塑成為互聯網不可或缺的一部分
《半導體照明》：能否預測一下現在到未來3-5年，LED智能照明會有怎樣的發展?
Silvia L.Mioc： 在未來的3-5年，我們最可能看到的是RF進入所有照明系統提供無線控制，更多的互動界面應用程序用於照明控制，更廣泛的顏色使用，以及更多的系統有LED而無插座。智能照明系統的完全成熟還有很長的路要走，可能需要幾十年才能完成。社會需要更長時間才能明白照明是什麼，它到底能給我們帶來什麼。成本也是一個重要因素。
一些支撐智能照明的最新技術包括多頻道的LED光源，可以監測波長和方位的傳感器，大幅提升的封裝速度，控制技術的升級以及可視光通訊的應用。插座飽和會使公司向智能照明方向轉移，而新的服務模式對於行業的可持續發展至關重要。
《半導體照明》：RPI智能照明工程研究中心關於LED智能照明目前在進行哪些研究，有何成果?
Silvia L.Mioc：智能照明工程研究中心ERC的研究領域包括光源、傳感器、控制算法，以及這些的整合實驗。簡而言之，中心目前正在做的包括：開發照明的全光譜和方向性控制以提升效率，改善人性化功能;開發新興的低成本的傳感器，使其可以像人一樣甚至比人更好的感光而不會侵犯隱私;開發兩用可視光通訊：智能係統控制和數據傳輸;開發照明集成電路：在所有波長上製作高效的LED，提供整合控制，提升速度，增強可靠性，降低成本。
《半導體照明》：LED智能照明很受關注，許多中國的LED企業也轉向該領域，對此，您有何建議?
Silvia L.Mioc：最好的建議是看如何將照明重塑成為互聯網不可或缺的一部分，將保健、能源、服務、視頻、通信等整合起來。改變未來，最好的辦法是發明創造它。從晶體管到智能手機花了多長的時間?預測智能照明進化的未來，我們可以參考晶體管革命的時間軸，將其縮短幾倍，因考慮到技術的飛速發展，由此，我們或許能在20 -25年左右時間裡看見智能照明的願景。
(本文選自《半導體照明》雜誌第39期)
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