智慧智能照明系统为您介绍传感器如何为智能照明系统创造更多需求 

灯具是理想的传感器节点。每个房间都有灯，而些灯具通常是位于中央位置。透过传感器添加更多的智慧是件容易的事情，如光线质量、温度、湿度、空气质量或存在等。这些数据可经由中央收集并传送至室内的其他网络设备，而只有在收集到正确的数据时，系统才会做出相对应的反应。

正确的组合是非常重要的：如何在实体世界和数字世界之间建立桥梁？将传感器放进灯具里又有哪些要求？

资料采集及“智能”用途：创造意识

1查看多数建筑物的基本构成元素，包括墙壁、门、窗户、家具或聚会区域、空调或通风系统和照明设备等，鉴于电气网络分布及每个房间都有灯具的事实，灯具的确实是理所当然的“热点”。

为什么？因为灯具具备所需的一切：电力、房间的中央位置，以及人。到底要侦测什么？这是制造商的考虑，他们得使用独特知识来制订销售策略，而这策略不能很快地被复制。空气质量和湿度是可以被加入建筑自动化的理想参数，如此能节省能源并增进系统的效率。不过，主动的照明控制也能确保员工在整个工作日充满活力及弹性，让员工始终保持斗志。针对能源之星及其他国际标准的许多规范，智能型传感器及控制概念已越来越重要。

当然，采用传感器技术将增加灯具的物料(BOM)成本。然而，我们在这里应该要问的是：“这可以创造什么样的附加价值？”、“哪些特性可以开拓新市场？”检测空气中的挥发性有机化合物(Volatile Organic Compound，VOC)、火灾侦测的预警系统，或是人本照明(Human-centric lighting，HCL)的完整光谱？手持装置用户对硬件的抱怨较少，但是却 会因为装置没有传感器，导致应用程序无法开启新的可能性而感到不满。

侦测：收集数据

2要将智慧带进设备中，正确的传感器是重要因素。移动引发反应-收集数据让用户能以特定的方式做出反应。奥地利微电子(AMS)提供直觉式的解决方案：Smart Light Manager和Smart Light Director。借助此一传感器解决方案，不仅能侦测光线，而且能单独地对色温和亮度差异直接做出反应。同时，该系统还能被做为传感器桥接接口，进而连接更多的传感器。

例如上述提到的温度测量、存在测量、湿度测量、空气质量测量(VOC)或气压测量等选项。此数据可被用于光线质量或房间本身：基于传感器测量数值的主动亮度控制，能在窗口有足够阳光透进来时将灯调暗，或者可以主动测量色温并加以控制，以实现主动式的日光控制。其他传感器数据则被传送连接的设备，并被用于建筑物自动化：空气质量数据可以传送至通风系统，以实现自动控制选项。

智慧智能照明系统包括I2C接口或UART连接等在内的工业标准可简化连接和扩展系统。UART还能采用RS-485网络接头做为数据通讯接口，如此能非常快速地使用。这就提供了一个简单的解决方案，其中还包含负责收集和处理数据的控制中心，无论是无线或是有线。

主动式控制：利用数据

3传统照明产业较喜欢标准产品，因为能选择开箱即用，也能组装成设计产品，拥有设计、输出和效能方面的专业知识(know how)就已足够。然而，随着物联网导入固定设备的需求不断成长，工程师越来越需要问自己这些问题：在不太了解色度测量、控制技术甚至光学方面技术的情况下，有哪些组件可以轻松实现目标？需要多少专业知识才能促成物联网项目？以及产品蕴含了多少知识？

智能和整合型传感器解决方案可实现此任务，像是相关色温(Correlated Color Temperature，CCT)控制、色彩控制、亮度管理等。举例而言，可以在几个灯具之间建置动态日光控制系统，或者是根据来自窗口的入射光来调整亮度(Lux)。人本照明或是节能项目能快速实施。此外，这些解决方案能提供弹性，让具有创造性思维的开发人员可以随心使用自己的知识，想要发挥自己的调光专长并利用实际的传感器数据？一切都没问题。

有一种方式是借助奥地利微电子Smart Lighting Manager的整合型脉冲宽度调变(PWM)输出0~10V，直接影响输出值。若想要更“聪明”也行，可以透过校准的反馈回路来自动执行调光或调整。房间里的所有灯具都要运行5,000K？没有问题，整合型传感器能检测电流值并进行动态调整。无论是否使用不同供货商的LED，还是发生LED颜色输出随着时间老化的现象，只要暖白色和冷白色组合中的LED仍然可以达到这个温度，传感器就能提供相对应的CCT调整。

但是，如果已采用了自己的微控制器，并且想自己运用这些知识，那又该怎么做？如果是这样，则奥地利微电子的Smart Light Director就是产品首选。此解决方案能利用直接I2C接口将相对应的色度值直接送到单独的控制器。制造商可自行采用动态控制，例如Dali等。

网络：数据的智能处理。

4照明市场的战争有一个众所周知的重点：价格压力。有越来越多的低成本供货商将新解决方案带进市场，但他们而不太关心质量要求。不过，具有智能的连网系统不仅能创造独特的功能，还可以透过目标性知识和伙伴来开启新市场，并且推动持续成长。

采用开箱即用的网络概念，可以将“本地端”的侦测和控制功能直接传送至云端，因此可以直接解决灯具联网的问题。图4显示透过整合的UART接口接口，透过蓝牙低功耗(BLE)、Wi-Fi或ZigBee，就可以快速连接至一般的输入设备。简单的AT指令有利于装置之间的通讯，并确保使用标准化代码就能在很短的时间内建立连结，其中包括蓝牙(BLE/Smart)、Wi-Fi和ZigBee等典型无线组件及有线以太网络的复杂堆栈和协议。

参考代码可用于简化照明和网络之间的复杂通讯。透过UART接口，还可以使用数字可寻址调光接口(digital addressable lighting interface，DALI)或经典的RS-485。参考设计还显示使用基于Android移动装置或iPhone，就可以快速解决Set_Lux_Target、Read_Lux_Level或Set_Luminaire_Output_Level等典型指令。即使是图形用户接口(GUI)的实现也是非常快速和容易的。

因此，在很短的时间内就能建立实体空间及数字世界的桥梁—也就是物联网照明解决方案。使用智能照明整合套件——智能光整合套件(Smart Light Integration Kit，SLIK)就可以在24小时内建立原型。

总结

5一旦“开箱即用”的新想法受到瞩目，未来的照明设计师就能够在价格、效能和功能之间进行选择。然而，问题在于如何能在竞争中脱颖而出？具有数字附加价值的云端解决方案有助于解决这个问题，智慧智能照明系统使用者自己就能看出这些新获得的数据该如何被主动使用。习惯改变了，新的应用程序(App)出现或客户需求不断变化，只有那些能够积极应对此改变的人，才得以拥有真正的客户优势。