2008年美国能源部（DOE）举办了照明设备制造商竞赛，以推动发光二极管（LED）技术相关的创新——LED技术是照明领域自爱迪生的最初发明专利以来最大的进步。
当时，市场上只有少数LED灯泡可替代白炽灯泡，亟需重大技术改革才能加快照明市场上LED的普及。DOE竞赛的宗旨是制造商需要促进和推动LED产品进步。自2008年以来，LED灯泡的成本已经下降了85%，如今Frost & Sullivan预计到2020年LED的市场份额将超过80%。
LED的快速应用只是未来几年在家用、商务和日常生活中人们将会看到的巨大照明变化之一。实际上，互联LED照明系统即将彻底改变人们的整体室内体验。
据美国环境保护署统计，如今美国人几乎有90%的时间呆在室内。也就是说人们大部分时间都在人造光下。自电气照明问世以来的前140年间，人们并未对灯过于苛求。当我们需要时，将其打开，仅此而已。
智能LED作为灯具开启了另一段历程。当然，能效和较长的使用寿命是LED的明显优势，也在其市场接受度中发挥了很大作用。但灯具是极为先进的照明装置，包括LED和集成有RF接收器的MCU。无线器件将灯彼此连接起来，形成一个更大的网络，提供了除节能外更多的优势。
随着互联照明系统的出现，过量的灯具将很快成为过去。人们将不再需要灯罩、壁灯及其他家用固定装置去散射不必要的光线。LED尺寸小，可以以不易察觉、不显眼的方式将灯具集成到周围的环境中——当灯熄灭时，几乎都看不到它。
例如，床头柜表面发光，而不是使用台灯。由于LED配备有无线连接和传感器，因此实际上我们是在家安装了个小型计算机网络。想象一下，半夜从床上下来喝杯水，你无需稀里哗啦、睡眼惺忪地去找床头灯打开，走廊的灯会逐渐亮起，照亮道路。当你走进厨房时，走廊灯变暗而厨房灯渐渐亮起，提前照亮道路，用户无需在黑暗中摸索开关。
家居体验显然从LED照明中受益匪浅。当然LED还带来其他便捷之处，例如当你下班回家时灯自动亮起，或当你度假时灯按周期性打开和关闭。住宅用户还可以从简单的语音控制和分区自动化中获益。例如，你可以对着灯泡讲话，将Alexa的可用性扩展至每个房间。
或许家居互联照明最大的一个好处就是让人好好睡一觉。互联LED可在白天不断调整，复制太阳的自然路径和变化的色温。当我们体内的生物钟能够习惯模仿明暗/昼夜节律的自然光照信号时，我们的身体就可以根据一天中的时间进行调整。研究表明，在适当的时间得到适量的光线可使每晚的睡眠增加45分钟，且较少受到干扰。无需设置闹钟，你可以通过程序指令让卧室灯在指定的唤醒时间临近时逐渐变亮。灯光将开始抑制褪黑激素并准时将你唤醒。暴露于自然光会促进睡眠、提高生产率和改善情绪。自然光应用于医疗时，甚至会对病人恢复产生积极影响。在家中安装合适的照明系统可防止对昼夜节律周期造成破坏，而这对人的整体健康也有着巨大的影响。
图：LED照明可以通过各种方式使室内农业受益。（图片来源：123RF）
除了家居应用，许多行业也从互联照明系统中获益良多。室内种植是已经从互联照明系统中受益的新兴产业，其收入是传统户外种植的4,000倍。通过为生产的特殊要求进行照明方案编程，种植人员可实现最大化产量且最小化能耗。LED不像传统灯具产生那么多热量，所以可将其放置在靠近植物的地方以均匀覆盖。室内农场所用的水电也比传统农场少，且最大限度降低了除草剂、杀虫剂或防腐剂的使用，因而越来越受到青睐。另一个优势是能够在离市场很近的地方建造室内种植设施，这样可使产品运输距离缩短，不仅可节约燃料且可提供更新鲜的产品。
在零售和商业环境中，由于集成了分析工具和云服务，定位服务和个性化信标是可实现的。楼宇和零售环境中的高端灯具包括温度和光感应器，其能够动态调节驱动电流，并控制整个寿命周期中点亮灯所耗的能量。这一特性确保始终如一的亮度并保持了品质认知度，同时延长LED的寿命。外部或内部光感应器提供了通过采样和测量环境光去收集日光的方式，这样就产生了可变暗且可全天进行动态调整的日常照明。除了节能，模仿自然光循环还有益于提供舒适的体验。
随着越来越多的智能LED部署到人们生活和工作的地方，这些新的大规模互联照明平台将极大地改善我们的室内生活。LED照明技术具有节能、农业收益和重要的健康保障以及其他众多待开发的优势，它定会改变我们的室内体验。
《EDN电子技术设计》2018年6月刊版权所有，转载请注明来源及链接。
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