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浅谈安科瑞智能照明产业的发展与研究

更新时间:2024-05-20      浏览次数:121

摘要:随着科技的发展以及人们对美好生活向往要求的提升,智能照明产品正逐渐得到越来越多的应用。本文介绍了智能照明概况、全球智能照明行业发展现状及趋势,对我国智能照明行业发展的现状及趋势进行了深入分析,指出了行业未来发展面临的主要问题,并提出了提升我国智能照明行业发展水平的建议。

关键词:智能照明;现状趋势;路径方向

前言

照明产品是社会经济活动和人民生活的必要用品,从基于钨丝灯、气体放电灯的传统照明跨入基于半导体器件的LED照明,照明产品正处于移动互联网跃进到万物互联的物联网的时代风口。智能照明系统作为智能家居的重要分支,获得蓬勃发展的机遇,开创了前景广阔的智能照明时代。

一、智能照明概况

智能照明是指利用通信技术及嵌入式计算机智能化信息处理等技术组成的分布式照明控制系统,可以实现全自动调光、自然光源的充分利用、照度的一致性以及光环境场景的智能转换等功能。与传统照明相比,智能照明系统具有自动化、场景化、语音控制、APP控制等几大特点。通过语音交互指令或APP控制,可以调节照明亮度、颜色、色温,并且能够根据天色变化自动调节亮度。智能照明系统不是单纯用于照明,还能够和其他智能设备联动,根据预先设定的场景模式调整到相应参数,营造出与场景相匹配的智能照明环境。

但是,智能照明行业目前产品现状甚至思路更多是单个或多个的产品或终端,智能照明业态现在也还处在较初级的终端铺设阶段。LED叠加智能系统,使得产品/方案类型多样化,实现路径多样化,应用场景也多样化。

二、全球智能照明行业发展现状及趋势

1.全球智能照明行业发展现状

人类迈进电气照明时代已有上百年,在科学技术的不断发展之下,照明领域也前后历经4个发展阶段,各个阶段代表性产品虽各有优劣,但行业总体向效能更高的低碳节能环保方向发展。目前,全球照明已进入LED照明阶段,大量的新产品、新设备、新技术的出现,使智能照明技术向着系统一体化集成的方向发展。

随着技术发展、产品成熟、厂商锐意进取,推动智能照明的相关概念普及,全球智能照明市场已进入高速发展阶段。根据GrandViewResearch,Inc.的一项新研究,全球智能照明市场规模预计2021年至2028年将以20.4%的复合年增长率(CAGR)扩大,到2028年预计将达到469亿美元。

2.全球智能照明行业发展趋势

随着智能照明技术的发展及智能照明企业的布局扩大,预计全球智能照明行业将出现品牌集成、人本智能照明、个性化智能照明及技术融合的趋势。

具体发展趋势见附表。

01

三、我国智能照明行业发展现状及趋势

1.我国智能照明市场规模稳步增长

我国拥有巨大的照明市场和雄厚的照明工业基础,是世界照明电器生产、使用大国之一。目前的智能照明行业主要经历了3个阶段——节能阶段、自动控制阶段、智能控制阶段。智能照明现在正在从照明自动控制阶段进入照明智能控制阶段,灯具通过传感器对环境的感知自动对灯光进行控制,进一步对环境的感知再通过智能控制系统对灯光等进行控制,我国智能照明行业已步入智能控制阶段。

随着互联网技术的普及和全屋智能概念的深化,智能照明作为全屋智能的重要组成部分,受到众多智能化厂家的重视,我国智能照明行业得到快速发展。近年来,市场规模稳步增长,照明产品智能化控制成为趋势,带来庞大的发展空间,成为整个照明产业链的重中之重。

(1)20世纪90年代开始,国外智能照明系统厂商开始在中国投资建厂,市场规模不断扩大,由2015年的73.3亿元上升到了2022年的337亿元,年增长率保持在21.73%左右。

(2)近年来,在智能家居的推动下,我国智能照明行业市场规模加速扩大。资本纷纷布局智能照明,智能照明相关企业年注册量呈现增加趋势。

(3)伴随着5G商用以及新业态的布局,智能产业迎来了很好的发展机遇,智能照明单品迎来了爆发式增长。随着用户对智能照明需求的愈发强烈,单个智能照明产品的销售将有利于推动全屋智能照明系统改造的需求,以点带面推动智能照明产品销量的增长。

2.住宅智能照明成为我国智能照明重要应用领域之一

近年来,随着技术、产品的成熟和相关概念的普及,智能照明应用场景日益丰富。现阶段,人们对智能化家居生活的需求逐渐增加,而家居智能照明是整个智能家居的基础部分,人性化的灯光设计和节省能源,直接影响业主对智能家居的认可度和满意度。我国目前智能家居照明可基本实现状态感知、自动决策、即刻执行及实时分析的功能,照明灯具执行行为更加准确,用户也可选择更为准确的个性化照明。

从市场需求角度来看,智能照明的逐渐普及,将对传统照明产品产生替代效应,进而以点带面地激发更大的消费潜力,推动产业链往更高水平的方向发展。

3.我国智能照明行业竞争状态及发展趋势

(1)上游企业加速进入智能照明应用领域

在政府的特别引导及巨大的市场前景推动下,我国LED芯片行业发展迅速,吸引了众多资本进入,LED芯片的国产化率不断提高,除了部分高水平应用所需的高亮度LED芯片外,其他应用领域国产芯片的品质均达到国际水平。技术逐渐带动城市智能照明发展,前景广阔。从我国智能照明上游企业2021年布局来看,加速进入智能照明应用领域是大势所趋。2021年,多家智能照明上游企业与雷士照明、欧司朗等签署合作协议,扩大业务范围。传统照明企业如欧普照明、阳光照明、佛山照明加紧布局智能照明,小米、华为、魅族等不同领域的企业也纷纷入局。

(2)中下游企业大多已和互联网企业合作

从智能照明中下游品牌商的布局来看,大部分企业选择与互联网企业合作,提供更完善的智能照明解决方案。企业雷士照明已与华为、涂鸦等多个互联网企业开展合作,提供的具体解决方案包括雷士照明上海办公室、高水平商照智能展厅、涂鸦智能办公室等,提高自身在智能照明领域的竞争力。

4.我国智能照明行业发展路径和方向

目前,我国智能照明行业存在企业多而小、竞争无序等问题,竞争较为激烈。智能照明行业的行业发展迅速,工艺日趋成熟,技术水平和产品质量不断提高,产品种类齐全,市场供给充足,供应商议价能力一般;智能照明行业的行业是商业照明、办公照明、家居照明等终端消费市场,消费者议价能力较强。智能照明作为新兴产业,市场未成型,还未形成大的消费市场,认知和普及程度不够,尚未形成消费者刚需产品,可替代性较强。同时,在目前的智能家居照明市场当中,阿里、腾讯、小米、海尔、华为等企业也跨界进入智能家居照明市场,呈现良好的发展态势。

智能照明照亮未来,但路途漫漫。行业未来发展,以下问题不容忽视。

1)行业智能化程度仍为基础阶段,未来提升空间大。目前所谓的智能照明,不管是用语音控制,还是用手机控制,只不过是在以前的开关基础上换了一种控制方式,归根到底仍需人为主动去控制。有研究表明,照明质量的控制,不仅直接影响到工作的效率,甚至影响到身体健康和心理状况,还会影响到整个室内的气氛和各种效果[3]。未来的智能照明应从有感变成无感,能在系统上比较智能、自动地去判断人的需要,先人一步去自动进行调整,以适应使用者的需求。

2)技术规范趋向统一,方可集中力量办大事。当下智能照明发展情况百花齐放,也因之造成了产品之间连接协议繁杂、功能实现方式各异的情况,品牌之间自成一家,相互兼容度不足,不同产品之间难以进行数据互通,难以打通功能联动壁垒,用户体验碎片化。智能照明属于智能家居一部分,大部分照明企业往往不涉及其他智能家居的业务,推动智能照

明行业技术接口的统一,可保障智能家居系统互联互通的至大化,进而推动整个行业做大做强。

3)重视低端照明产业质量问题。目前,我国智能照明行业中专注于国内市场的企业,对价格仍较敏感,而且供应商品质水平差异比较大,照明行业的技术准入门槛相对较低,产品外观同质化情况较为普遍,功能差异不明显,消费者感知差异度不高,在消费过程中存在信息不对称现象,中低端企业的问题仍停留在基本产品质量问题,与行业智能发展形成较大落差。只有基础质量问题得到保障,行业才能实现高质量发展。

四、安科瑞智能照明控制系统

1概述

ALIBUS智能照明产品采用RS485总线技术,技术成熟可靠,安全稳定。开关驱动器具备独立工作的能力,适用于一些中小型的项目;模块化设计,可以任意拼接扩展,同时预留I/O口以及Modbus接口,还可以满足与AcrelEMS企业微电网管理云平台进行数据交换。

2应用场所

适合于各类智能小区、医院、学校、酒店,以及体育场所、机场、隧道、车站等大型公建项目的照明控制需求。

3系统结构

1661325592214

4系统功能

1)实时检测并显示各个模块的在线状态,反馈现场受控回路的开关状态,监控界面按照楼层各分区的布局和回路列表来浏览。

2)当发生模块离线、网关设备掉线或者状态反馈和下发控制命令不一致时会发生故障报警,并将故障报警信息记录并显示在界面中。

3)可以对单个照明回路实现开关控制;每个模块、楼层都有相应的模块控制开关和楼层控制开关,也可以一个模块或者整个楼层实现开关控制。

4)开关驱动器支持过零触发功能,负载(灯具)的分合操作仅在交流电过零时进行;可有效减少电磁干扰以及对电网的冲击,延长灯具与控制装置的寿命。

5)对每个照明回路可以预设掉电状态,当照明电源掉电时,开关驱动器会自动切换到预设的掉电状态;确保重新上电时灯具的开关状态是确定与可控的。

6)拖动调光控件,照明设备从0%到100%进行调光,可以对单个照明回路实现调光控制,调光总控可以对一个模块的照明回路实现调光控制,也可以对多个照明回路实现调光控制,通过图标的亮灭状态反馈现场开关的状态。

7)点击场景控件,打开或者关闭对应场景设置,软件界面上显示不同的场景模式和场景功能,通过图标的亮灭显示对应的场景状态是打开还是关闭。

8)设置定时时间,确认时间点后,对该事件点执行的动作进行设置,设置灯在设定的时间点亮或者灭。

9)系统可以通过预设的当地经纬度信息,自动计算每天的日升日落时间;根据天文时钟控制照明开关,实现日落开灯、日出关灯的功能。

10)所有定时控制计划均可下发保存至驱动模块;当上位机系统故障或模块离线时,驱动模块可以利用自带的RTC时钟维持定时控制计划的正常执行,不影响日常的照明控制效果。

11)系统结构是分布式总线结构;系统内各元件不依赖于其他元件而能够独立工作;系统内各元件可以通过程序的设定实现功能的多样性。

12)预留BA或第三方集成平台接口,采用modbus、opc等方式。

5设备选型

名称

型号

功能

备注

安科瑞智能照明控制系统

ALIBUS

可通过控制面板、人体感应、照度感应、微波感应、上位机系统、触摸屏、手机、平板端等多种控制终端实现灵活多样的智能化控制


名称

型号

上行

下行

外形尺寸

备注

智能通信管理机

Anet-1E1S1

1路以太网

1路RS485

140*90*50


智能通信管理机

Anet-1E2S1

1路以太网

1路RS485

140*90*50


智能通信管理机

Anet-2E4S1

2路以太网

4路RS485

168*113*54


智能通信管理机

Anet-2E8S1

2路以太网

8路RS485

168*113*54


名称

型号

负载电流

安装方式

外形尺寸

备注

4路开关驱动器

ASL220Z-S4/16

16A

导轨式

144*90*70

1.控制火线

2.每回路额定电流16A

3.磁保持继电器

4.延时控制

5.电流检测

6.定时控制

8路开关驱动器

AS220Z-S8/16

16A

导轨式

216*90*70

1.控制火线

2.每回路额定电流16A

3.磁保持继电器

4.延时控制

5.电流检测

6.定时控制

12路开关驱动器

ASL220Z-S12/16

16A

导轨式

288*90*70

1.控制火线

2.每回路额定电流16A

3.磁保持继电器

4.延时控制

5.电流检测

6.定时控制

16路开关驱动器

ASL220Z-S16/16

16A

导轨式

360*90*70

1.控制火线

2.每回路额定电流16A

3.磁保持继电器

4.延时控制

5.电流检测

6.定时控制

8路调光驱动器

ASL220Z-SD8/16

16A

导轨式

360*90*70

1.控制火线

2.每回路额定电流16A

3.磁保持继电器

4.延时控制

5.0-10V调光

名称

型号

性能

安装方式

外形尺寸

备注

红外感应传感器

ASL220-PM/T

3-5m

120°

嵌入式吸顶

φ80

开孔55mm

微波感应传感器

ASL220-RM/T

5-7m

120°

嵌入式吸顶

φ80

开孔55mm

微动感应传感器

ASL220-PR/T

5-7m

120°

嵌入式吸顶

φ80

开孔55mm

IP网关

ASL200-485-IP

ALIBUSnet/IP

导轨式

14*28*39

系统组网元件

监控软件接口设备

1联2键智能面板

ASL220-F1/2

2组控制指令

86盒

86*24*86

开关

调光

场景

2联4键智能面板

ASL220-F2/4

4组控制指令

86盒

86*24*86

3联6键智能面板

ASL220-F3/6

6组控制指令

86盒

86*24*86

4联8键智能面板

ASL220-F4/8

8组控制指令

86盒

86*24*86

五、结语

综上所述,要实现实质意义上的系统化智能照明,达到全域感知、多元融合、互联互通的效果,仍需经历从单品到多品再到系统的发展历程。然而,要实现这一目标,我国照明行业还需要走一段相当长的路。但是,我国拥有目前世界上相对很完整的工业体系,以及的用户市场规模,随着科技的进步和消费者对智能化、节能化、舒适化照明需求的增加,未来这个行业的发展潜力将更加巨大。有理由相信,智能照明将在未来发挥更大的作用,为人们的生活带来更多便利和舒适。

参考文献

[1]魏颖东,陶涵迆,曹箫洪,等.基于智能家居的智慧照明控制系统的研究与设计[J].光源与照明,2017(4):5.

[2]孙冰,曹犇.建筑室内智慧照明设计策略探究[J].建筑与文化,2021(08):39-40.

[3]刘江,柯勇.智能照明产业发展研究[J].

[4]安科瑞企业微电网设计与应用手册.2022年05版


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