智能照明可以看作是智能电网的延伸，对整个智能能源管理行业和智能家居的发展有着重要的作用。

　　 　　与传统照明方案相比，智能照明***大的区别在于可以引入LED、通信、自动控制和环境传感功能，因此新型照明系统的设计也增加了许多技术挑战。如何在兼容传统照明的前提下，一步步向智能照明发展，成为供应链运营商的首要方向。 　　NEMA/IEC推动灯具标准，智能照明时代正在加速到来。 　　有鉴于此，NEMA、IEC等标准组织相继投入研发新一代智能照明系统标准，预计2014年将揭晓技术架构和功能安全的雏形，有助于加速形成具有通信和自动控制功能的智能照明应用，为照明行业和通信供应链带来新的商机。 　　图1 * * *工程部项目经理刘提到，各国的照明政策将是影响当地引入智能照明系统速度的关键。 　　***工程部项目经理刘(图1)表示，智能照明的发展趋势不可阻挡，各大国际标准组织都在马不停蹄地讨论智能照明系统的相关规范。其中北美的NEMA协会进展***快，协会核心成员UL已计划在今年年底前提出提案，2014年起草智能照明灯具标准。 　　除了照明系统，标准还将兼顾智能照明控制软件、连接接口和功能安全，从而建立智能照明的通用平台，加速市场规模的扩大，同时避免消费者完全更换智能照明系统带来的成本增加。 　　刘强调，标准一直是照明产品进入北美市场的把关人，欧、日等国也以此作为国标的依据，可见其影响力不可小觑。现阶段，协会广泛参与建筑、公共设施、路灯/交通标志和智能照明灯具及其在家庭中互联机制的研究，将成为系列照明和ICT产业的重要推动者。 　　除了NEMA，IEC***近还成立了TC34小组委员会，以加快新一代照明系统标准的开发。虽然该小组仍处于定义智能照明系统的初级阶段，但包括测试和验证方法、应用覆盖甚***能量采集在内的外围应用技术已被列入小组会议日程，有望成为未来几年全球智能照明标准的重要参考来源，对相关解决方案的商业化有很大帮助。 　　刘认为，随着两个国际标准组织开始勾勒智能照明的愿景，包括国际照明制造商、LED光源、封装和驱动电路解决方案供应商、通信芯片制造商等都竞相加大投入，这将使整个智能照明产业链活跃起来，推动照明技术的不断革新。 　　智能照明为LED驱动器/封装提升做好了准备 　　为了与传统照明系统兼容，智能照明的LED驱动和封装技术改革已经率先展开。由于智能照明系统电路板的设计空间极其有限，LED驱动器和封装公司加快了集成驱动电路和LED光源的光电集成方案以及DOB(Driver on Board)和COB(Chip on Board)等新型封装技术的研发。 　　图2 display search分析师谢认为，日本和美国对智能照明系统的需求正在持续上升。 　　NPD DisplaySearch的分析师谢卫青(图2)表示，北美、日本和中国大陆都在全力推广节能政策，以补贴的方式鼓励民众和企业更换LED灯，从而给LED照明开创新局面的动力，加速整个行业的发展。随着LED产品价格逐渐接近传统照明方案，普及率与日俱增，更具前瞻性的智能照明理念应运而生，吸引了飞利浦、欧司朗、东芝、Rambus等照明方案供应商发起新品攻势。 　　但LED智能照明不仅要增加通讯、传感、智能自动控制等功能，还要兼容传统灯具，避免照明系统发生剧烈变化而影响消费者的采用意愿，同时降低整体安装成本。佘卫青强调，在照明系统的体积限制下，LED驱动芯片厂商和封装公司已将集成驱动电路和光源的光电集成LED设计作为布局重点，正在紧锣密鼓地开发新型LED驱动ic和DOB、COB等小型化封装解决方案。 　　她卫青分析，以飞利浦***新的智能照明解决方案- hue为例，即采用光电一体化的设计，结合ZigBee、LED灯和移动设备应用，提供调光和无线网络控制功能。摊开色相物料清单(BOM)的成本清单，非驱动电路的LED光源和散热机构仅占15%左右，而集成通信和控制方案的驱动电路却高达75%，可见驱动电路的设计将是推动智能照明发展的重点。 　　据悉，目前德州仪器(TI)、Fairchild和Dialog Semiconductor都致力于开发低功耗、小尺寸、功能集成度更高的LED驱动IC，并将匹配ZigBee、低功耗蓝牙(BLE)或数字可寻址接口(DALI)等相关控制技术。 　　***于LED封装厂，将更多投资于中大功率LED的DOB和COB生产线，将LED驱动IC、印刷电路板和灯具直接结合，协助系统运营商实现光电一体化架构，满足智能照明系统的要求。 　　智能照明不仅影响LED驱动器架构的变革，还会推动新的电路布局和调光技术的出现，从而实现更便捷、更低成本的数字控制方案。 　　加快照明数字LED驱动/调光技术的升级。 　　图3大信电子市场部产品营销项目经理张表示，LED驱动电路的设计将加快向光电集成架构的进步。 　　大新电子市场部产品营销项目经理张(图3)表示，LED驱动器是实现智能照明的重要部件。除了基本的芯片尺寸、功耗和效率要求之外，还必须增加自动调光和低成本设计考虑，才能使照明系统真正智能，并具有足够的吸引力来刺激消费者买单。 　　张强调，随着LED驱动器设计的日益复杂和各种新功能需求的出现，新一代非隔离线性驱动方案有望崛起。该技术有助于简化LED驱动器的电路布局，可以省略电解电容和隔离元件，从而加速光电一体化设计，使所有LED驱动器电路元件和PCB板都在LED灯内部，并与现有照明系统兼容。 　　事实上，随着LED光源功率的上升和终端产品价格的下降，LED驱动IC在整体照明成本中的比重越来越突出，刺激芯片厂商竞相开发集成度更高的线性驱动方案，以满足系统工厂降低BOM成本的需求。张还透露，目前飞利浦、欧司朗等照明厂商已计划转用直线驱动或类似解决方案，推动终端产品价格更加亲民。 　　图4达乐格固态照明产品营销总监Hubie Notohamiprodjo指出，LED数字调光技术有望完全取代传统的切相调光方案。 　　***于LED调光技术，Dalege固态照明产品营销总监Hubie Notohamiprodjo(图4)指出，在照明供应商全速推进智能照明的情况下，传统的三端双向可控硅调光方案将逐渐淡出，它将通过脉宽调制(PWM)、无线局域网(Wi-Fi)/ZigBee/6LoWPAN、LED OTRON DLT(数字负载侧传输)进行数字调制。 　　Notohamiprodjo特别强调，DLT方案基于IEC62756的开放标准，支持数字可寻址多通道通信协议，可以利用切相技术扩展现有LED系统的调光精度和电源效率，同时解决各种调光技术挑战，将成为下一代商业建筑和家庭智能照明自动化的重要推动者。 　　据悉，欧司朗是DLT控制技术的主要支持者。***近，该公司宣布其LED照明产品将在未来全面引入DLT解决方案，以增加智能照明系统的使用价值。Notohamiprodjo认为未来1？两年将是LED照明走向数字调光的关键时期，大量相关LED驱动芯片和系统解决方案有望发布，这将成为供应链运营商新的技术战场。 　　看好DLT未来发展，包括Delog、Maxim Integrated等LED驱动芯片厂商也纷纷启动DLT设计项目，计划2014年？2015年引入量产。其中，Delog将于2013年第四季度发布DLT产品，帮助LED模组和灯具系统制造商实现更高效、更低成本的智能照明控制方案。 　　另一方面，通讯机制是芯片和照明供应商实现智能照明系统的另一个研发重点。现阶段，各种有线和无线技术处于百家争鸣的局面，包括电力线通信(PLC)、Wi-Fi 802.11n/ac、ZigBee、Z-wave、蓝牙低功耗甚***GPRS移动通信，都急于抢占智能照明的商机，使得市场顿时硝烟弥漫。 　　全渗透智能照明ZigBee加Wi-Fi设计红了。 　　图5科技无线通信业务部***助理刘认为，SiP封装对LED控制和通信芯片的集成有很大帮助。 　　鞠婧科技无线通信事业部***协理刘(图5)表示，智能照明是家庭自动化的一部分，必须满足主终端与受控终端之间中长距离、低功耗连接、双向通信的设计要求，才能配合各种家庭联网设备。对于系统工厂来说，选择合适的有线或无线通信方案***关重要。 　　刘认为，考虑到布线的复杂性和易用性，现阶段利用无线通信技术实现的智能照明的呼声很高，尤其是超低功耗、支持上万个节点的ZigBee，以及在移动设备市场已经非常成熟的Wi-Fi，是系统厂***关注的两个焦点。不仅如此，一些公司也开始投资布局ZigBee和Wi-Fi一体化解决方案，以期兼具ZigBee的低功耗网状网络架构和Wi-Fi设备的超高渗透优势，加速形成智能照明应用。 　　根据刘的分析，ZigBee mesh网络的设计理念非常好，甚***其标准组织为智能照明的应用量身定制了ZigBee Light Link标准。但其市场发展一直处于蜗牛式的步伐，主要是缺乏与外部通信网络的连接能力，导致系统厂收缩投入或持观望态度。因此，ZigBee和Wi-Fi的一体化设计逐渐流行，进而影响到照明应用的通信芯片的设计转型。 　　然而，智能照明灯具的设计空间相当有限，因为必须在原有的灯泡尺寸上增加LED驱动器、微控制器(MCU)、交流DC转换器和有线/无线收发器。如果在通信芯片中同时支持ZigBee和Wi-Fi通信协议，则需要采用系统级封装(SiP)技术来实现更加小型化的芯片设计。 　　围绕这一点，刘透露，御景正在努力扩大具有ZigBee和Wi-Fi的SiP模块产品阵容，并将为智能照明的应用开发各种增值软件，这将推动智能照明系统在照明市场的接受度。此外，为了满足各国市场的不同需求，该公司还计划将产品触角延伸到更多的无线通信芯片堆栈设计，包括Wi-Fi加蓝牙、Wi-Fi加近场通信(NFC)等。 　　扩大灯光控制范围，PLC/802.11ah异军突起。 　　除了无线技术的相互融合，有线和无线技术的结合在智能照明应用领域也备受关注。SiP解决方案提供商和无线通信芯片制造商正计划结合有线电力线通信(PLC)和ZigBee解决方案，以降低系统集成商大规模扩展无线节点的高成本，并增加智能照明系统部署的灵活性。 　　图6高通创锐讯***业务拓展经理任伟强调，802.11ah将与802.11ac、Miracast形成更强大的Wi-Fi生态系统。 　　高通Atheros***业务发展经理任伟(图6)表示，PLC在北美、欧洲等发达***的数字家庭应用市场已经使用多年。虽然这种技术的普及率不如以太网等解决方案普及，但***近各种智能家居嵌入式系统兴起，千兆位/秒传输速率的芯片呼之欲出，PLC有望卷土重来，全面进入家庭。 　　任伟认为，智能照明是PLC更好的切入点，因为照明控制有望与智能电网或家庭智能能源管理系统集成，形成庞大的家庭异构网络，每个应用环节都会有不同的有线或无线技术，系统必须根据数据容量无缝切换高/低速传输机制，以节省功耗；在这方面，借助IEEE)1905.1标准，PLC有望成为串行家庭异构网络的核心角色，其重要性与日俱增。 　　据报道，美国电话电报公司、中国电信和欧洲主要电信运营商正在紧锣密鼓地部署家庭PLC网络。其中，美国电话电报公司预计将在今年年底正式扩大采购，而中国电信将在2014年决定采用HomePlug或G.hn标准。***于欧洲电信运营商，他们已经开始投资建设HomePlug PLC网络，这说明在智能家居的带动下，PLC已经逐渐普及。 　　另一方面，Wi-Fi也开始通过在移动设备市场建立坚实的基础来扩展智能家居的应用版图，特别是***近已经商用的高速802.11ac规范，以及正在逐渐萌芽的新的中长距离802.11ah标准，这些都将在未来的智能家居视频流或家电控制领域占据一席之地。 　　任伟强调，802.11ac***将无线通信速率推***与Gbit/s有线方案相当的水平，有助于打破之前802.11n的限制，让智能家居应用展现更多创意(图7)。关于新一代802.11ah标准的部分，IEEE已经在2013年7月提出了标准的初稿，2014年将发布更完整的版本，预计2015年正式敲定规范；它采用亚GHz频段，只需要1-1.5伏(V)即可工作，支持2.5公里左右的中长距离传输范围，必将撼动全新的无线网络技术。 　　图7 802.11 ah网络架构概念图 　　任伟还透露，高通创锐讯将在2014-2015年率先发布802.11ah芯片，配合802.11ac、HomePlug AV2等高速通信方案，继续扩大在传感器网络和物联网(IoT)市场的实力。 　　除了通信和控制系统的设计，智能照明的另一个重要因素是传感方案。 　　带传感器和云控制平台的智能照明商用方案发布。 　　她卫青提到，许多照明制造商已经将MEMS、CMOS图像传感器(CIS)甚***手势识别等传感机制融入到智能照明系统的设计中。松下提出了LED光通信的概念，结合手机的全球定位系统(GPS)可以提供室内导航的创新应用，有望引发智能照明市场的又一波巨大商机。 　　智通研究院R&D助理蔡坤成(图8)表示，智能照明的概念将迅速扩展到情景照明、大规模道路照明管理等更人性化的使用模式，因此利用传感器根据环境变化调整照度和色调的设计势在必行。目前照明系统集成商大多选择低成本的红外传感器，也有厂商选择微波传感器和MEMS加速度计来动态调节照明。 　　图8战略规划委员会智通所R&D助理蔡坤成提到，传感器对智能照明系统设计的成败影响很大，系统厂必须根据施工环境精心选择传感方案。 　　蔡坤成透露，***近，* * *政府机关和首都委成功实现了智能照明在停车场和道路的应用，可以帮助管理单位实时诊断led照明设备是否有故障，通过PLC路由器统一管理，减少了维护的人力支出。 　　安帝亚科技总经理吴(图9)补充道，要充分发挥智能照明的自动控制、通信功能和传感系统价值，需要匹配智能插头、云控制器和用户操作平台。因此，通过***iPLC控制器专利，安蒂雅实现了更适应家庭复杂通信环境、布线灵活的智能照明网络架构，数字调光功能可达到1%的电流控制精度。 　　图9安帝亚科技总经理吴指出，智能照明已成为市场大势所趋，照明行业上下游供应链运营商必须加大力度扩大卡位。 　　吴认为，无线方案虽然方便，但网络部署的成本必然高于有线架构，这对初期的智能照明进入家庭极为不利。因此，低成本、灵活的PLC解决方案是快速扩大智能照明市场规模的利器。目前公司的iPLC方案正在商业智能照明市场攻城掠地，包括高雄国贸馆、各种商厦、会议室，未来计划进军消费者家居市场。 　　毋庸置疑，智能照明的发展已经明显升温。根据NPD DisplaySearch的***新报告，2013年智能照明的市场产值将达到9100万美元，2014年将翻一番，达到2.5亿美元？3亿美元，2019年规模将为14.71亿美元(图10)，这无疑将开创LED照明供应链新的蓝海市场。 　　图10 2013-2019年智能照明市场产值预测

推荐阅读：

安裝配电箱铜排有什么关键点你掌握吗

目前市场上双电源转换开关的结构分析

新能源汽车的出现刺激了热缩管的市场