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摘要：
由于LED的可控性特点，使得其在照明应用中的“调光”功能越来越受到人们的重视， 特别是随着LED路灯、室内外照明市场的蓬勃发展，LED无线调光控制技术在最近一段时期的开发取得了突破性的进展。与通过有线电力载波(PLC)传输的有线调光方式不同，LED无线调光控制系统不必更换或安装任何新的电力线路，同时能够帮助用户更好地管理照明设备，其简单方便、节约成本、自由定位的应用优势得到了众多市场人士的认可，更为重要的是，LED无线调光控制技术为过往传统的灯具照明带来了更多新的应用可能。
关键字： LED无线调光,
LED照明系统
在目前的实际应用中，较为成熟的LED无线调光应用市场主要集中在商业和工业领域，如道路(隧道)、酒店、商场、办公楼宇等，这类市场多为初装项目，用电量大且对调光、节能的效果要求较高，对设备成本关注度相对较低。另一个明显的现象是，在这些已经实施的LED无线调光项目中，系统正日益呈现出智能化、节能环保的特性。
奥地利微电子传感驱动照明部门总监Sajol Ghoshal
“LED无线智能控制将成为未来几年固态照明技术的主要开发方向之一，其中一项重要的应用需求就是调光功能，”奥地利微电子传感驱动照明部门总监Sajol Ghoshal表示，“包括根据空间使用情况进行自动调光，通过智能手机连接进行控制、调整照明的色温，以及LED照明系统的日常控制、无线调试及配置等。驱动这些需求的因素是更低的能源成本、更低的改造成本，这也将帮助客户提高投资回报率，并且获得更好的用户体验。”
丰富、高效的无线调光体验
尽管无线灯光控制技术早已被应用在白炽灯、高压钠灯等多种类型的照明系统中，但伴随着LED照明应用的兴起，运用无线网络和控制技术，使得无线灯光控制迈入到一个崭新的阶段。除了满足方便、简单的调光要求之外，如今，借助各种创新技术，无线调光已从单纯地切换、开/关方式，演进到可以根据现场不同的情境来调节多种照明模式，从而实现更多人性化的应用需求。
在刚刚结束的第四届台湾 国际照明科技展上，台湾安提亚(ANTEYA)科技股份有限公司新近推出的iPLC系列调光产品获得了创新产品奖，其采用无线Wi-Fi + iPLC混合模式，在调光控制器上使用无线技术，调控器至灯泡之间则使用iPLC传输控制方式，无需配置控制线，轻松实现无线调光控制，同时具有有线调光器稳定性好的优点。此外，该系列无线调光产品还能够进行LED灯具的调色操作，用户可根据使用场景，在红、澄、蓝、粉红、暖白、冷白等光色中任意进行颜色设置，大大丰富了用户的使用体验。
安提亚(ANTEYA)科技股份有限公司总经理吴定丰
安提亚公司总经理吴定丰进一步介绍道，如果每个灯泡都配以无线通信装置是一件非常麻烦的事，一方面会面对灯泡彼此之间无线信号干扰、接收不良等问题;另一方面也会带来灯具调测的巨大工作量。因此，安亚提只是在调光控制器上使用无线技术(Wi-Fi)，而在调光控制器至灯具之间则利用电源线来实现TCP/IP传输控制协议，这样一来，既可以享受无线调光所带来的优势，又不需要担心无线干扰的问题，通过控制器藉由因特网和云端技术就可以实现控制LED灯具的目的。
另一方面，通过无线调光控制技术达到节能的目的，也是当前一些厂商在开发LED无线调光控制系统时的又一个重要方向。例如，通过连接传感器来探测环境数据，或是运用智能化LED调光驱动技术进行灯具精确度和寿命测试，以做到随时适应环境光变化的LED照明控制，实现更加节能、健康的照明应用。对此，Ghoshal表示，由于所有LED灯的光输出和色温都会随着时间的推移和温度的变化而衰减，因此在产品开发期间在灯具中集成传感器是十分必要的，这样可以自动消除这些变量对整体灯具的影响;同时反过来也会使照明控制系统变得更加容易，且只需要较少的昂贵组件，因而可以帮助降低整体系统的成本。
AMS开发的智能照明控制器与传感器、高精度LED驱动器相连接，该照明控制器可连接到无线网络(ZigBee、Wi-Fi、蓝牙、RF4CE等)，其环境和色彩传感器则能够检测周围环境的光线和色温，并调整输出光线以满足用户的需求。例如，在日光进入房间时，AMS的日光照明传感器TSL4531会自动测量亮度的LUX，然后指示LED驱动器进行调光来满足用户指定的LUX目标值，从而在白天节省大量能源。另外，AMS的色彩传感器TCS3472还可以提供色温的反馈，并使LED驱动器调整色彩输出且锁定至一个特定的色温。这种色温的调整也可以按照地球的昼夜节律进行锁定，采用这类传感器加上空间占用传感器能够极大地节约能耗。
市场亟待整体解决方案
在当前LED无线调光控制技术的应用推广中，除了在产品面LED驱动器需要支持串行总线协议，使无线控制器可以直接连接上去之外，目前市场最大的阻力来自于开放式互连协议的缺乏，以及过高的系统建设成本。特别是前者，如果没有照明行业统一、开放式的无线连接标准，就有可能会导致产品无法兼容，进而增加使用者的投资风险，甚至严重阻碍这一市场的发展速度。而从市场的应用端来说，由于目前大多数客户主要是灯具设计公司或照明节能公司，他们无睱或并不具备专业能力整合所有设备以及开发应用软件等，面对当前多种技术方案并存的市场格局，也使得这类客户迫切希望厂商能够提供一整套的LED照明无线调光解决方案。
恩智浦半导体大中华区照明产品市场营销总监王永斌
恩智浦(NXP)半导体大中华区照明产品市场营销总监王永斌认为，与有线控制方式相比，无线调光控制技术目前最主要的挑战是原型代码标准的统一，在这一方面，谁先抢占无线调光控制技术市场的先机，谁就具有制定标准的主动权。在整体解决方案上，恩智浦无论是在硬件或是在原型代码方面都具备丰富的经验，并且可以为智能照明控制系统提供基本的应用解决方案。例如在大型楼宇商用照明应用中，恩智浦可提供全面的整体解决方案，包括硬件(照明驱动器、AC-DC转换器、高性能IEEE 802.15.4单芯片收发器和MCU等)、原型代码、应用软件和网关等等，可在一个路由器上最多连接500个设备，所有照明灯具都采用无线网络的连接方式，这样通过遥控器、壁式开关或互联网连接设备就可以对其进行控制操作。
与此同时，面向家用和商用照明市场，美满电子(Marvell)开发的智能LED照明解决方案采用创新的混合信号架构，利用优秀的LED驱动和高性能的无线通信芯片，实现了较低的BOM成本，并提供基于开放式协议的系统级方案，解决了高成本和开放式互连这两大难题。美满电子科技(Marvell)技术市场部经理关振源介绍道，Marvell在智能照明领域一直保持着大规模的投入，在LED驱动、网关通信、控制终端的软件以及云端的软件方面具有多种创新技术，以形成全面的解决方案。
美满电子科技(Marvell)技术市场部经理关振源
他指出，目前Marvell智能LED照明解决方案包括四个层次的内容：首先，在LED驱动部分，得益于Marvell独特的数模混合架构，该智能LED照明解决方案采用了最少的芯片数量及器件数量，以满足球泡灯的小尺寸要求，且LED驱动拥有数字接口，可与通信芯片连接。其次，Marvell还提供整体的通讯网关方案，硬件基于Marvell的AP、Wi-Fi、蓝牙、ZigBee、Internet等多种无线技术，软件基于Linux的开放软件平台，从而最终实现多种无线制式包括ZigBee到WiFi和Internet的无缝桥接。此外，Marvell提供的基于Kinoma技术的用户接口(UI)简单、美观、易用，并易于开发，支持多种操作系统包括IOS、Android等。而通过Marvell的合作伙伴，能够帮助用户实现云端软件和网关软件的支持，以实现LED照明控制的云管理。
另外，值得关注的是，为了强化照明企业之间的合作，2012年，由通用电气、路创、欧司朗、松下、飞利浦和东芝等多家领导企业发起成立了全球互联照明联盟(CLA)，旨在推动和鼓励开发基于开放标准的无线照明解决方案。2012年底，恩智浦半导体宣布加入这一组织，成为互联照明联盟中的首家半导体企业。该联盟未来重要的工作任务是，引导照明行业按照统一标准实现无线连接，保障照明产品之间的互操作性，降低系统建设成本，为用户营造一个低风险的共享平台。
ZigBee有望成为主流规范
现阶段，无线调光控制所采用的无线通信技术大致上可分为四种，即Wi-Fi、ZigBee、蓝牙和一般RF。对比这四种技术，吴定丰认为，ZigBee有其标准规范IEEE802.15.4，且可靠性和成本都较具优势，因而可能会被更多业界厂商所接受;Wi-Fi则显然有些大而不当，因为若是每个灯都装上Wi-Fi，同时在灯泡数量过多的环境中，调控起来会很复杂;蓝牙功率太小，适用于近距离点对点通信，不适合进行大量灯泡的控制;而大部分厂商会对一般RF进行自行定义规范，没有统一标准，这会对未来产品间的互连带来麻烦。
在单灯监控上使用ZigBee无线通信技术的优势主要包括：低功耗、低传输速率、低成本、网络容量大，因此较适合于工业控制等大面积场所使用。去年年中，专门针对LED照明无线控制解决方案的ZigBee Light Link(ZLL)标准完成了制定与认证，为LED照明行业相关产品的制造厂商提供了一个开放性的全球标准，以实现高效、灵活、可互操作的无线LED照明控制系统的开发。截止目前为止，包括德州仪器、欧司朗、飞利浦、恩智浦、通用电气、美满电子等公司均已陆续推出了获得ZigBee Light Link标准认证的相关产品系列。
关振源表示道，智能LED照明市场的健康发展需要一个开放的统一标准，以确保不同厂商的产品间拥有良好的互操作性。随着近期多家厂商推出了基于ZigBee Light Link标准的LED无线调光控制产品，使得ZigBee Light Link标准可望成为照明控制应用的主流规范。在这一方面，目前Marvell支持802.15.4标准的芯片拥有业界最高的512k闪存，这一特性可支持实现OTA功能(Over The Air，空中软件升级)，且芯片还可支持ZigBee和6LoWPAN两种流行的低功耗、低成本无线控制协议。
无线调光控制技术仍在不断发展衍变，值得一提的是，在这一过程中，建立完善的产业生态系统同样显得十分重要。从上游驱动芯片厂商，到代工合作厂商、OEM光源厂商、无源器件厂商，再到设计公司、使用单位等等都需要紧密合作，通过优秀的技术方案，结合先进的电子元器件，共同设计开发出低成本、高效率的LED无线调光控制解决方案，确保整个供应链的各个环节都能各擅其长，并能获得最大的效益和成长，最终促进LED智能照明系统的加速普及。
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