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環境適應控制技術在LED戶外照明中的應用

編輯：chris 2012-11-10 12:58:00 瀏覽：1102 來源：《LED專刊》

在LED行業中存在著類似微處理器產業中的摩爾定律-Haitz定律。即LED的價格每10年將為原來的1/10，性能則提高20倍。隨著照明技術的突飛猛進，LED行業近年來發展迅速。同時由于LED綠色，環保，節能，高效的特點，也得到了政府的大力支持。

LED照明的發展趨勢是高技術、高附加值、智能化、模塊化。可見智能化的LED將成為戶外照明產品的未來的一個主要趨勢。

智能照明控制有兩點內涵：一是能夠達到節能環保的目的，二是能夠按照人們的需求提供適度的光源。只有將照明與智能技術結合才能使照明更進一步地滿足不同個體、不同層次群體的照明需求，實現按需照明。

一、控制技術發展

　　控制技術的核心元件是微處理器。近20年，微處理器的集成度有了顯著提高，在降低功耗的同時性能有了明顯的提升。微處理器主要包括單片機、DSP、FPGA、ARM等。

　　單片機：20世紀90年代后，單片機技術得到了巨大的提高。單片機逐漸從單片微型機發展為單片微控制器，而為了滿足應用系統掛在芯片上最大化的解決，單片機形成SOC化趨勢，延伸到了單片應用系統階段。不同的單片機能夠滿足不同的智能控制需求。

　　DSP：20世紀90年代，DSP已廣泛應用于數據通信、海量存儲、語音處理、視頻處理等，隨著技術的發展，DSP開始與FPGA，高檔CPU等融合，DSP融入高檔CPU的分支預示和動態緩沖技術，大大提高了性能，而FPGA內融入DSP核，大大提高信號處理速度，使其支持多路大數據流。DSP的高運行速度和強大的數據處理能力使大量的數字信息能在短時間內處理完畢，這是單片機無法完成的。

　　FPGA：FPGA是繼處理器和DSP之后有一個數字系統核心芯片。這24年，FPGA技術無論從芯片隔膜還是復雜度都發生了革命性的變化，使其具有更高的靈活性，并行性。FPGA內部不斷融合各種軟硬IP核，更有利于SOC設計。應用FPGA的EDA工具可以設計多達數十萬門兩級的邏輯設計，復雜程序是手工無法完成的。

ARM：ARM是RISC結構下嵌入式系統的核心部件，被廣泛應用于控制，無線通訊等多種領域，ARM的發展提高能夠提高對象體系統智能性，控制力和人機交互能力。ARM合作伙伴聯盟已經超過500家，能夠提供豐富的設計及解決方案。

LED照明控制技術除了核心的微控制器外，同時融合了傳感器技術，智能控制技術，網絡技術，多媒體技術等多種技術。隨著物聯網的發展，物聯網技術也逐漸應用于戶外照明。

將智能控制技術應用于戶外照明，有如下優勢：（1)延長光源壽命；（2)全自動調光，在運行中節能；（3)對光源的充分利用；（4)照度的一致性；（5)具有藝術性和靈活性，滿足個性化，層次化的照明；（6)實現光-環境-人的互動，向智慧型城市發展。

　　智能照明是使照明進一步走向綠色和可持續發展的重要手段。在未來，智能照明將是LED照明的主流趨勢。

二、照明產品的應用方式

　　推行LED照明旨在節能，在采用LED作為戶外照明的基礎上通過控制技術實現照明的進一步節能是一件非常有意義的事情。

　　傳統的紅外感應技術大部分是用于室內照明，他是通過探測人體溫度來做出判斷的，而戶外夏天有很多物體的溫度與人體接近。而且探測傳輸距離很近，最遠也在3米范圍，所以應用在戶外照明不可取。通過研究實驗，運用自然光光譜中的微波，可以實現這一功能。微波是指頻率為300MHz-300GHz的電磁波，是無線電波中一個有限頻帶的簡稱，即波長在1米(不含1米)到1毫米之間的電磁波，是分米波、厘米波、毫米波和亞毫米波的統稱

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