通信

　　下面，我們討論LED的智能通信。耳朵和喉嚨是接下來實現LED照明智能化的最重要功能。通過將照明燈簡單組網，即可通過網絡控制燈的開、關，或者調光，這種操作將降低能耗。通信也為斷電、維護和應急提供快速反饋，該信息將節省總體系統維護成本。無線和有線通信能夠在不同環境下很好地工作，取決于網絡規模和拓撲。無線比較適合于小型室內以及大型室外應用，后者需要具有連續視線、可用的頻帶以及裕量足夠的傳輸功率。電力線通信（PLC）利用現有電力線實現通信。PLC非常適合于大型市政類照明裝置、隧道、室內停車場等由于物理位置或建筑墻壁的原因而無法使用自然光的環境。所有通信引用中，可靠性是關鍵所在。如果通信發生故障，系統就毫無益處。

　　無線應用中，信號傳輸方式可能是Wi-Fi、ZigBee或其它往往屬于，但不僅限于工業、科學和醫療（ISM）射頻的標準協議。限制功耗提供了網絡靈活性，如果端點使用電池時則至關重要。圖2所示是一種獨特的應用，其中照明燈開關上配備有能量收集射頻（RF）收發器。系統收集用于撥動開關的能量，產生可使用的直流電壓，支持照明燈具的無線電通信（《1GHz RF）。只要信號能夠覆蓋光源，該開關可置于房間內的任何地方。無需連接照明開關，室內設計更靈活，照明控制更可靠。

　　圖2：樓宇自動化應用，其中的照明開關具有一個無需接線的能量收集射頻收發器，用以控制LED照明。

　　PLC照明控制方法利用現有的供電線路，不失為高性價選擇。由于通過維護很好的現有供電線路實現通信，PLC避免了許多麻煩，例如共用通信頻率、惡劣天氣時的性能以及網絡維護。范圍、速度和可靠性是設計PLC的關鍵。

　　電力線的噪聲極大，影響系統通信的可靠性。G3-PLC通信是一種基于OFDM的新型PLC標準，可實現電力線的可靠通信。該標準支持高達300kbps的速度、網狀組網以及高噪聲環境下的可靠模式非常適合LED控制網絡。基于OFDM、PLC控制的照明網絡類似于現有的G3-PLC。

　　圖3所示為Nyx Hemera Technologies公司用于隧道照明的PLC裝置4，該系統已經節約了25%的電能，維護成本降低30%。該大型設施系統支持最多1022盞照明燈，通信距離長達3km。

　　圖3：采用PLC的市政路燈網絡示例。

　　電能測量

　　智能LED燈還需要具備電量計算能力。從智能電表到電壓控制器再到電動汽車充電器，每個智能電網裝置都具有電能測量功能，實時為電力公司和用戶提供準確的用電信息。發回耗電量的大多數照明裝置提供關于建筑及市政照明環境的詳細信息，可確保電力公司的收費與耗電嚴格一致。通過調光或在不使用時關閉照明燈，及時、準確地響應用戶需求。此外，特定照明燈的耗電波動說明需要進行系統維修、維護或更換。毫無疑問，許多照明燈處于難以觸及的區域，優化維護可節省費用。為生成智能電網中的有用數據，電能測量設計必須在較寬的電流范圍保持高精度測量。不僅如此，限制或消除校準時間也會降低總體系統成本。圖4所示為一種靈活的LED照明參考設計，具有電能測量功能。5電能測量芯片也提供系統調光和DALI接口。

　　目前許多城市安裝了非智能LED照明燈，這為改善LED照明設施性能的集成模塊提供了巨大的商機。為實現可升級，這些系統需要連接到智能照明系統。如果LED的成本和容量一定，簡單更換相對較新和效率較高的LED，性價比較低。簡單接口，例如DALI，允許將來增加ALS、通信和電能測量功能。