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摘 要： 摘 要： 照明智能控制是綠色照明的基石， 是現(xiàn)代照明不可缺少的核心技術(shù)之一。 文章分析了照明控制技術(shù)一百多年的發(fā)展歷程， 討論了主要照明控制網(wǎng)絡(luò)， 并提出了提高與推廣的方案; 文中強(qiáng)調(diào)了照明優(yōu)化節(jié)能是核心任務(wù)，并給出了基于物聯(lián)網(wǎng)的道路照明優(yōu)化控制思路與方案;
摘 要： 照明智能控制是綠色照明的基石， 是現(xiàn)代照明不可缺少的核心技術(shù)之一。 文章分析了照明控制技術(shù)一百多年的發(fā)展歷程， 討論了主要照明控制網(wǎng)絡(luò)， 并提出了提高與推廣的方案; 文中強(qiáng)調(diào)了照明優(yōu)化節(jié)能是核心任務(wù)，并給出了基于物聯(lián)網(wǎng)的道路照明優(yōu)化控制思路與方案; 本文著重闡明一種新的理念： 智能控制與固態(tài)光源聯(lián)姻，必將突破傳統(tǒng)的照明方法， 超越傳統(tǒng)照明的功能， 還提供了新型智能燈具研發(fā)方案與思路。
關(guān)鍵詞： 智能照明控制; LED; 節(jié)能照明; 照明控制網(wǎng)絡(luò); 一體化燈具; 超越照明
1 引言
1879 年， 愛迪生發(fā)明了白熾燈， 人類從此進(jìn)入了電氣照明的新時代， 白熾燈因此被譽為人類進(jìn)入現(xiàn)代文明的里程碑。 正如很多史學(xué)家所認(rèn)為的， 人類照明技術(shù)的發(fā)展史與人類的文明史同樣久遠(yuǎn)。 作為照明技術(shù)重要內(nèi)容之一的照明控制技術(shù)， 也同樣如此。
從愛迪生控制電燈泡的機(jī)械式電氣開關(guān)開始，照明控制技術(shù)的發(fā)展， 經(jīng)歷了一個多世紀(jì)的發(fā)展，如圖 1 所示。 歷史上每一次重大的科技突破， 照明控制技術(shù)也隨之前進(jìn)了一大步。 迄今為止， 照明智能控制技術(shù)的發(fā)展， 已經(jīng)經(jīng)歷和跨越了電氣時代、微電子時代、 計算機(jī)時代和網(wǎng)絡(luò)通信時代， 并度過了照明光源的幾次革命。 今天的照明智能控制技術(shù)正是與人類的光源技術(shù)、 電氣技術(shù)、 微電子技術(shù)、微機(jī)技術(shù)、 自控技術(shù)、 通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的學(xué)科交叉， 緊密結(jié)合和相互滲透的結(jié)晶。
在數(shù)碼時代、 信息社會、 網(wǎng)絡(luò)世界的今天， 照明智能控制技術(shù)把現(xiàn)代照明推向了節(jié)能化、 智能化、信息化、 人性化、 藝術(shù)化、 個性化的全新高度。 照明智能控制的重要地位， 必不可少， 已越來越受到人類的青睞。
電氣化、 自動化、 智能化是照明智能控制前進(jìn)的足跡。 今后， 照明智能控制將伴隨著人類高新技術(shù)的征程， 向著智慧化的方向前進(jìn)。
2 優(yōu)勢與理念
照明智能控制通過節(jié)能模型控制、 智能開關(guān)、智能調(diào)光、 “軟開/軟關(guān)”、 紅外傳感器隨機(jī)實現(xiàn) “人來燈亮， 人走燈滅” 或 “ 人來燈亮， 人走燈暗”， 光敏傳感器結(jié)合自然光的恒照度照明， 各種燈光場景設(shè)定， 定時、 分時與分區(qū)照明， 抵御電網(wǎng)波動與浪涌等一系列照明控制策略， 可實現(xiàn)照明節(jié)能與呵護(hù)光源[1 ～8]。 在建筑室內(nèi)照明智能控制領(lǐng)域，照明節(jié)能率可達(dá) 15% ～75%， 延長光源壽命 2 ～4倍。 在道路照明領(lǐng)域， 按目前控制水平， 一般節(jié)能率約 10% ～15%， 最好的大致也能接近 30%左右。
實現(xiàn)室內(nèi)照明的人性化、 個性化和藝術(shù)化燈光場景， 及其一鍵化的便捷控制， 以及城市夜景照明或裝飾照明的各種動態(tài)藝術(shù)燈光演示， 把人類的光環(huán)境提升到一個全新的境界。
傳統(tǒng)的光源， 特別是曾一度是主流照明光源的氣體放電光源， 可控性能極差， 開關(guān)次數(shù)越多壽命越短， 大范圍調(diào)光會面臨工作狀態(tài)的惡化， 功率因數(shù)補償不盡理想， 并非能夠適應(yīng)與發(fā)揮智能照明控制技術(shù)的優(yōu)勢， 而 LED、 OLED、 QLED 等固態(tài)光源， 沒有脆弱的燈絲或其陰極， 所具有的微秒響應(yīng)時間的可控特性， 豐富的光譜， 體積與結(jié)構(gòu)充分的 “柔性”， 以及能適應(yīng)任意降功率或調(diào)光使用等一系列優(yōu)勢， 成為了智能照明控制技術(shù)的天然配偶， 使得照明智能控制技術(shù)如虎添翼， 同時， 智能照明控制的功效提升， 又更加凸顯了 LED 等固態(tài)光源的優(yōu)勢， 使其變得越發(fā)不可戰(zhàn)勝， 進(jìn)一步鞏固和增強(qiáng)其成為主流照明光源的霸主地位。
今后， LED 等固態(tài)光源與照明智能控制融合，將會突破傳統(tǒng)的照明方法， 超越傳統(tǒng)照明的功能，產(chǎn)生史詩般的神奇功績。
推廣綠色照明， 追求節(jié)能低碳， 如果僅一味崇拜光源的發(fā)光效率， 有失偏頗。 照明智能控制自適應(yīng)的優(yōu)化控制， 能充分發(fā)揮照明節(jié)能的潛能， 可以把實際的照明功率密度值 LPD 降到極致， 遠(yuǎn)低于最新照明標(biāo)準(zhǔn)制定的指標(biāo)。
綜上所述， 今天， 照明智能控制的優(yōu)勢已經(jīng)使人類產(chǎn)生了新的理念。 如果忽視照明智能控制， 綠色照明事業(yè)將會停滯不前， 照明的現(xiàn)代化將無從談起， 照明智能控制技術(shù)已成為綠色照明的基石。
3 現(xiàn)狀與發(fā)展
目前， 主流的照明智能控制系統(tǒng)主要是總線式照明智能控制系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)、 LED 城市夜景照明控制系統(tǒng)、 城市路燈/景觀照明無線集中監(jiān)控系統(tǒng)和一體化的 LED 智能燈具等大類。
3.1 總線式照明控制網(wǎng)絡(luò).
國內(nèi)外， 總線式照明智能控制系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)， 有基 于 分 布 式 控 制 總 線 DCS ( Distributed controlSystem) 原 理 和 現(xiàn) 場 控 制 總 線 ( Field ControlSystem) 原理的測控系統(tǒng)， 而目前在建筑照明領(lǐng)域，應(yīng)用更多的是后者。
現(xiàn)場控制總線是一種由一系列嵌入微處理機(jī)的分布式智能控制模塊組成的控制總線， 可脫離主控設(shè)備運行， 不會因上位機(jī)故障而癱瘓， 可靠性高，是自動控制領(lǐng)域以數(shù)字通信替代傳統(tǒng) 4 ～20mA 模擬信號傳輸標(biāo)準(zhǔn)和普通開關(guān)量信號傳輸方式的新一代控制總線， 屬于全數(shù)字、 可自主運行、 串行式、 多點互聯(lián)、 可尋址、 雙向通信的智能通信測控系統(tǒng)。基于現(xiàn)場控制總線的照明智能控制系統(tǒng)， 遵循 ISO/OSI， TCP/IP 通信協(xié)議和 IEEE802 局域網(wǎng) ( 以太網(wǎng)) 標(biāo)準(zhǔn)， 有與這些標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng)的開放性能、 通信帶寬、 傳輸速率、 傳輸介質(zhì)和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌?為了有效通信， 共享介質(zhì)訪問控制方式采用載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢驗方式 (CSMA/CD)， 大多數(shù)總線式照明智能控制系統(tǒng)的底層遵循 IEEE802 局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)， 采用非屏蔽五類線， 全二線聯(lián)網(wǎng)， 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓试S為總線型、 星型、 樹型， 但不可為環(huán)型。 總線傳輸速率為9暢6Kbps。 而通過網(wǎng)橋、 交換機(jī)， 或光纖傳輸與光纖交換機(jī)， 總線式照明智能控制系統(tǒng)可以擴(kuò)展成中、大型的照明智能控制網(wǎng)絡(luò)。
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總線式照明智能控制系統(tǒng)所具有的開放性， 使得運用智能網(wǎng)關(guān)、 智能路由器、 交換機(jī)、 光纖與光纖交換機(jī)或無線基站 AP， 幾乎可以與任意不同通信協(xié)議的有線或無線通信網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)， 如通過 RS485、 WLAN、Wi-Fi、 ZigBee、 DMX512、 GPRS/3G、 4G 等， 既可靈活升級或擴(kuò)展成為多功能的或大型和遠(yuǎn)程控制的開放系統(tǒng)， 又可實現(xiàn)任意地域的便攜電腦、 智能手機(jī)、 平板電腦等手持終端的無線移動式燈光場景監(jiān)控。
總線式照明智能控制系統(tǒng)， 從上世紀(jì) 90 年代后的歷屆奧運會體育場館照明， 到大型建筑、 工礦企業(yè)、 道路照明、 城市夜景、 公共照明、 高鐵動車、家居建筑等方面已經(jīng)得到了大量應(yīng)用。
照明智能控制系統(tǒng)在多年發(fā)展過程中， 實際上已從照明控制延伸成為智能建筑、 樓宇自動化與建筑能源管理系統(tǒng)。 在智能家居中除燈光控制外， 還可以實施空調(diào)、 采暖、 窗簾、 天窗、 A/V 系統(tǒng)、 安防、 消防、 電梯等的測控管理。
事實上， 由于功能不斷擴(kuò)展， 集成傳感器增多，總線式照明智能控制總線已成為物聯(lián)網(wǎng)的成員。
目前， 專門面向照明的總線式智能控制系統(tǒng)，國內(nèi) 外 品 牌 繁 多[ 9 ～15]， 主 流 品 種 有： PhilipsSCENIO、 C-BUS、 Dynet、 HDL-BUS、 Lon Works、KNX EIB、 GRANDAR、 luxCONTROL、 Nico、 i-bus、Instabus、 HomeServer、 Futronix、 DALI、 Lutron、 Elighting、 ZEIOT、 HOTOP、 EC-NET、 PrecisetechNet、iisfree、 DVACO、 LIGHTSPACE 等。
但是， 迄今的總線式照明智能控制系統(tǒng)， 在系統(tǒng)設(shè)定上存在專業(yè)性太強(qiáng)， 編程麻煩， 成為普通用戶很難隨意調(diào)整設(shè)定的電氣系統(tǒng)， 難以普及[16，17]。 例如：當(dāng)室內(nèi)燈光場景編程設(shè)定后， 如須改變， 普通人群無能為力， 必須求助專業(yè)人士解決。 還有， 一些感應(yīng)傳感器性能比較粗糙， 例如： 紅外感應(yīng)傳感器僅為單物理參數(shù)鑒別， 容易產(chǎn)生錯判與誤動作; 照度傳感器難以實現(xiàn)較大范圍較準(zhǔn)確的照度平均值測量， 難以做到照明節(jié)能的精準(zhǔn)控制; 此外， 總線式照明智能控制系統(tǒng)主要是綜合布線， 安裝麻煩， 改造也較繁瑣; 還有， 如何實現(xiàn)真正優(yōu)化控制等問題， 也需探討如何提升， 等等。 這都是對今后發(fā)展的挑戰(zhàn)。
3.2工業(yè)現(xiàn)場總線用于照明控制
原則上， 很多優(yōu)秀的工業(yè)用現(xiàn)場控制總線 FCS，只要開發(fā)配套足夠的照明控制總線模塊， 都可用于照明智能控制， 雖價格較高， 但性能更優(yōu)， 如： LonWorks 和 CAN 總線等。 LonWorks 擁有集成3 CPU 的 “神經(jīng) 元 芯 片”， 并 固 化 了 開 放 式 的 通 信 協(xié) 議LonTalk， 全面支持 ISO/OSI 七層通信模型， 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?還 允 許 環(huán) 型， 是 真 正 的 自 由 拓 撲 ( FreeTopology)， 而且對傳輸介質(zhì)適應(yīng)能力很廣， 允許采用電力線， 具有自由傳輸介質(zhì) ( Free transmissionmedium) 的 優(yōu) 勢， 通 信 速 率 可 達(dá) 1暢25Mbps。LonWorks 開放性強(qiáng)， 采用網(wǎng)關(guān)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備， 可輕易擴(kuò)展為任意的大型網(wǎng)絡(luò)或無線網(wǎng)絡(luò)， 可實現(xiàn)移動監(jiān)控， 遠(yuǎn)程監(jiān)控。 目前， 有的基于 LonWorks 現(xiàn)場總線的智能家居和照明智能控制品牌已獨占一方。
3.3 ZigBee 用于無線照明控制
ZigBee 是受到蜜蜂按 8 字翱翔采蜜與群體通信的啟迪而開發(fā)， 于 2004 年誕生， 之后協(xié)議不斷完善升級。 ZigBee 網(wǎng)絡(luò)物理層和媒體訪問控制層， 基于經(jīng) 濟(jì) 高 效 的 IEEE802暢15暢4 標(biāo) 準(zhǔn)， 具 有 低 速 率( <250kbps)， 短距離 (一般 10 ～100m， 增大功率可達(dá) 1 ～3km)， 短時延 (節(jié)點接入只需 30ms)， 大容量 (最多 5000 節(jié)點) 的特點。 采用工業(yè)科學(xué)醫(yī)療頻 段 ISM ( Industrial， Scientific and Medical )，915MHz (美國)， 868MHz (歐洲) 和 2暢4GHz (全球)， 免執(zhí)照。 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇蔀樾切汀?點對點、 群集或網(wǎng)狀 (Mesh) 等配置， 每一個 Zigbee 網(wǎng)絡(luò)模塊之間可相互通信， 不僅本身可以作為監(jiān)控對象， 對所連接的傳感器直接進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控， 還可以自動中轉(zhuǎn)別的節(jié)點傳來的數(shù)據(jù)。 配合網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器和路由器， 每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的距離可以從標(biāo)準(zhǔn)的 75 米無限擴(kuò)展， 類似于 GPRS/CDMA 移動網(wǎng)的基站， 通訊距離可從標(biāo)準(zhǔn)的 75 米到幾百米、 幾公里， 并且支持無限擴(kuò)展， 覆蓋范圍廣闊[ 18]。
ZigBee 技術(shù)成本較低， 功耗較小， 使用簡便，芯片齊全， 雖然晚于 “藍(lán)牙” 短程通信技術(shù)， 卻后來居上。 目前， ZigBee 無線通信技術(shù)在軍事和工業(yè)領(lǐng)域已被廣泛應(yīng)用， 并已成為物聯(lián)網(wǎng)的重要成員。在民用領(lǐng)域， ZigBee 也得到很多廠商的重視， 不少照明控制和智能家居品牌基于 ZigBee 技術(shù)。
ZigBee 適合低速傳輸， 數(shù)據(jù)量小， 體積緊湊，價格低廉， 覆蓋范圍大的組網(wǎng)需求， 對照明領(lǐng)域非常合適。 ZigBee 網(wǎng)絡(luò)可以獨立構(gòu)成一種智能照明和智能家居的無線控制網(wǎng)絡(luò)。 LED 結(jié)構(gòu)緊湊的特點，使得嵌入 ZigBee 無線接口開發(fā) ZigBee 網(wǎng)絡(luò)燈具變得容易。 此外， 開發(fā)嵌入 ZigBee 無線接口的照明開關(guān)面板， 可以方便地替代原有的墻面開關(guān)， 把電氣控制的家居照明升級改造為無線智能控制， 無需改動原來的任何燈具和電源布線， 而且成本較低， 這些都應(yīng)該引起照明界關(guān)注。
3.4 閃聯(lián) (IGRS) 標(biāo)準(zhǔn)用于照明控制
閃聯(lián)-IGRS ( Intelligent Grouping and ResourceSharing) 協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)是中國本土技術(shù)創(chuàng)新制定的信息設(shè)備互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)， 于 2003 年 7 月 17 日由 “閃聯(lián)” 標(biāo)準(zhǔn)工作組發(fā)布。 “閃聯(lián)” 是中國信息產(chǎn)業(yè)部牽頭，由聯(lián)想、 TCL、 康佳、 海信、 長城五家企業(yè)發(fā)起組建的聯(lián)盟。 目前， “閃聯(lián)” 的國內(nèi)外成員已超過 100家， 在聯(lián)盟內(nèi)部已形成了較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈， 包括閃聯(lián)芯片與系列電子產(chǎn)品。 閃聯(lián)協(xié)議已成為智能建筑國家標(biāo)準(zhǔn)和國際標(biāo)準(zhǔn)[ 19]。
閃聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)是建立在 TCP/IP 協(xié)議之上的應(yīng)用層協(xié)議， 重點解決公共的 “連接” 問題， 設(shè)計目標(biāo)是實現(xiàn)“3C 融合” (Communication、Computer、ConsumerElectronic-電腦、 通訊、 消費性電子產(chǎn)品)， “三屏共享” (電視、 手提電腦， 手機(jī)) 和 “三網(wǎng)融合” (電信網(wǎng)、 互聯(lián)網(wǎng)、 廣電網(wǎng))。
閃聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)可將局域網(wǎng)中的設(shè)備互聯(lián)拓展到廣域網(wǎng)(異構(gòu)網(wǎng))， 并可與 WSN (Wireless Sensor Network )、Zigbee、 Z-wave (丹麥 Zensys 公司發(fā)布的無線網(wǎng)技術(shù))、 Wi-Fi、 3G 等通信技術(shù)的聯(lián)接和優(yōu)化結(jié)合， 完美實現(xiàn)多網(wǎng)融合與應(yīng)用， 包括有線與無線網(wǎng)。
閃聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)勢是快速、 方便、 低成本、 無線通信、 自動發(fā)現(xiàn)、 動態(tài)組網(wǎng)、 資源共享和協(xié)同服務(wù)，可跨屏互動、 智能控制、 電能管理和無線辦公、 娛樂等。
閃聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)是適合初學(xué)者使用的網(wǎng)絡(luò)連接工具，無需了解很多 IT 相關(guān)知識， 使用者可用 PDA 掌上電腦上網(wǎng)， 控制自己家中空調(diào)的開機(jī)時間， 處理照明燈光的亮、 滅、 調(diào)光與復(fù)雜的燈光場景， 也能夠使各種家電和電腦在連機(jī)范圍內(nèi)， 互相識別， 實現(xiàn)交互通信。 例如， 符合 IGRS 規(guī)范的筆記本電腦和TV 互相發(fā)現(xiàn)后， 筆記本電腦即可將所擁有的多媒體數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)流的形式分發(fā)到 TV 上進(jìn)行播放， 同時，筆記本電腦也可以接收 TV 傳來的電視節(jié)目流， 實現(xiàn)電視節(jié)目實時存儲。
2007 年， 國際著名照明公司飛利浦已經(jīng)加盟 “閃盟”。 基于閃聯(lián)的智能家居系統(tǒng)， 已經(jīng)被市場認(rèn)可與推廣， 包括照明智能控制。 閃聯(lián) “云服務(wù)平臺”， 可通過智能手機(jī)、 PAD 和 PC 機(jī)， 發(fā)揮智能互聯(lián)、 資源共享和協(xié)調(diào)服務(wù)的特色， 閃聯(lián)智能家居網(wǎng)關(guān)， 可構(gòu)筑的照明控制或智能家居網(wǎng)絡(luò)， 所有符合IGRS 規(guī)范的各類照明控制設(shè)備和照明燈具均可接入， 組成開放性的家居信息與控制網(wǎng)絡(luò)， 構(gòu)建節(jié)能、舒適、 安全、 便利的智能居住環(huán)境， 見圖 2。
目前， IGRS 通信已成為物聯(lián)網(wǎng)的重要成員， 基于閃聯(lián)的智慧家居和智慧城市的新概念正在實踐。閃聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)勢將會是劃時代的， 很快將會成就 “大氣候”。 照明界應(yīng)敏銳領(lǐng)悟機(jī)遇的來臨， 加快開發(fā)嵌入閃聯(lián)協(xié)議通信接口的各類燈具和家居產(chǎn)品，推動照明的智能控制， 優(yōu)化控制， 使照明電能管理向高水平方向發(fā)展。
3.5LED 城市夜景照明控制系統(tǒng)
LED 節(jié)能低碳， 色彩豐富， 控制性能優(yōu)秀， 燈具結(jié)構(gòu)靈巧， 在城市夜景照明中已基本取代高耗能的泛光照明技術(shù)， 成為城市夜景照明的主流。 同時， 因為LED 城市夜景照明工程項目的個性化， 藝術(shù)創(chuàng)意的多樣性， 而且對三基色 LED 色彩變幻場景的要求千差萬別， 因此系統(tǒng)控制方案可以有更多選擇， 商業(yè)化較強(qiáng)也是原因之一。 近年來， 非標(biāo)的 LED 城市夜景照明控制系統(tǒng)層出不窮， 不斷創(chuàng)新， 成為重要特點[20]。
各種 LED 夜景照明的智能控制系統(tǒng)也是基于計算機(jī)通信控制的總線或網(wǎng)絡(luò)， 或者是主 -從控制的分布式系統(tǒng)。 很多運用 TCP/IP 協(xié)議組網(wǎng)， 可使一個網(wǎng)絡(luò)同時連接更多的 LED 景觀燈具， 連接距離更長， 在通信帶寬、 控制質(zhì)量和可靠性方面都能得到提高， 遠(yuǎn)程監(jiān)測和控制更為有效， 并且網(wǎng)絡(luò)成本較低。 遵 循 TCP/IP 通 信 協(xié) 議 標(biāo) 準(zhǔn)， 通 過 RS485、DMX512、 ZigBee、 GPRS/3G、 CAN 、 Wi-Fi 等， 采用五類線、 光纖、 無線傳輸， 或網(wǎng)關(guān)、 交換機(jī)或無線基站 AP， 可靈活擴(kuò)展成為大型的多路的 LED 景觀照明控制系統(tǒng)， 構(gòu)筑五彩繽紛的 LED 燈光場景。系統(tǒng)還可實現(xiàn)便攜電腦、 智能手機(jī)、 平板電腦等手持終端， 實現(xiàn)無線移動式燈光場景監(jiān)控。
黃以華、 廖世文等人開發(fā)出一種基于 TCP/IP和 DMX512 協(xié)議的大型分布式 LED 景觀照明控制系統(tǒng)， 由 PC 計算機(jī) (上位機(jī))、 控制器、 解碼器以及LED 景觀燈具組成。 PC 機(jī)遵循 TCP/IP 協(xié)議與作為DMX512 信號發(fā)生器的 250 臺控制器通信， 每臺控制器再與三臺 DMX512 信號解碼器相連， 每臺解碼器兼做信號中繼器并與 56 個 LED 燈通信， 解碼器對 DMX512 信號進(jìn)行頻率調(diào)制和信號增強(qiáng)， 內(nèi)部含有驅(qū)動電路的 LED 燈具， 采用 PWM 實現(xiàn) 256 級調(diào)光， 系統(tǒng)采用分布式連接[ 21]。
王薇等人開發(fā)的總線式 LED 景觀照明系統(tǒng)， 由PC 機(jī) (上位機(jī))、 主控器 (下位機(jī)) 和多組三路輸出的驅(qū)動器組成， PC 機(jī)由管理軟件負(fù)責(zé) LED 參數(shù)設(shè)置; 主控器是微處理機(jī) LPC2119， 含有 ARM 內(nèi)核， 32 位， 64 個通用 I/O， 可脫機(jī)運行， 通過光隔離控制， 形成 LED 白、 紅、 黃、 淺藍(lán)、 綠、 橙、 粉紅等七種顏色以及跑、 跳、 亮、 閃、 淡入、 淡出等變化。 通過現(xiàn)場總線 CAN， 可擴(kuò)展成較大網(wǎng)絡(luò)[22]。
陸杭等人的 LED 景觀照明系統(tǒng)， 由上位機(jī)控制軟件集中處理， 并通過互聯(lián)網(wǎng)和 3G/GPRS， 與場景控制器通信， 場景控制器再通過 ZigBee 無線網(wǎng)實現(xiàn)各路 LED 照明單元的光強(qiáng)及色彩變化， 采用輪詢機(jī)制實時采集 LED 照明單元的狀態(tài)， 實現(xiàn)與廣播幀同步的 LED 多彩照明場景轉(zhuǎn)換[ 23]。
丁國超等人開發(fā)的基于可編程片上系統(tǒng) SOPC(System-on-a-Programmable-Chip) 的 256 色 LED 景觀燈控 制 系 統(tǒng)， 系 統(tǒng) 下 層 設(shè) 計 了 可 重 用 IP 核(Intellectual Property core) 的片上系統(tǒng)、 MP3 播放器和 FAT (File Allocation Table) 文件系統(tǒng)， 通過上層軟件完成按照燈具及其布燈的燈光場景數(shù)據(jù)編制，經(jīng)過仿真和預(yù)覽等步驟后， 再下載數(shù)據(jù)到控制系統(tǒng)中實現(xiàn)對 LED 景觀燈具的控制[ 24]。
近些年來， 中國 LED 景觀照明智能控制系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用， 百花齊放， 推陳出新， 呈現(xiàn)出一派興旺景象。 但是， 這些 LED 景觀照明智能控制系統(tǒng)，基本未涉及到本身運行參數(shù)監(jiān)測和故障報警的功能，作為智能系統(tǒng)， 的確存在重要缺陷。 而遠(yuǎn)程的城市景觀照明集中監(jiān)控系統(tǒng)， 對這種燈具數(shù)量龐大而又極其分散的 LED 景觀照明系統(tǒng)， 難以解決現(xiàn)場參數(shù)監(jiān)測和故障報警。 然而， 在目前的城市夜景照明中，高故障率、 低可靠性的問題屢屢出現(xiàn)。 LED 景觀照明燈光演示， 因故障時而發(fā)生的混亂景象， 已成為城市夜景環(huán)境中的敗筆。 因此， 今后， LED 景觀照明智能控制系統(tǒng)實現(xiàn)智能化的運行參數(shù)監(jiān)測和故障報警， 應(yīng)該是主要研究課題之一。 3暢6 城市路燈/景觀照明無線集中監(jiān)控系統(tǒng)。——論文作者：梁人杰
