室外照明系統(tǒng)智能化升級背后LED照明架構(gòu)的更迭

電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/李寧遠）高功率的LED可以說徹底改變了照明行業(yè)，尤其是室外的照明系統(tǒng)?，F(xiàn)在的室外照明系統(tǒng)都在利用LED盡可能地實現(xiàn)更高的能源效率、更高的可控性以及更低的成本。

有些室外照明進展較快的地區(qū)已經(jīng)開始為LED照明系統(tǒng)添加更智能化的功能，實現(xiàn)云端管理下監(jiān)測空氣質(zhì)量、適應(yīng)天氣和交通情況并向有關(guān)部門發(fā)出緊急情況警報等功能。

室外照明LED架構(gòu)ANSI C136的轉(zhuǎn)變

目前，全球大部分地區(qū)都在使用根據(jù)ANSI C136標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的LED燈具，在LED還未普及前，ANSI C136.10道路和區(qū)域照明設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)作為一個通用平臺，實現(xiàn)了基于交流線電壓和3極連接的光控器和插座的可互換性，是大部分地區(qū)的架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)。

早期的LED同樣使用該架構(gòu)，整個照明系統(tǒng)由經(jīng)過ANSI C136.10認(rèn)證的控制設(shè)備、光電二極管、LED驅(qū)動器、供電設(shè)備、ANSI C136.10接口、LED模塊組成。

早期時候的3級光控器一般是不可調(diào)光的，效率較低，該架構(gòu)的局限性愈發(fā)明顯。隨著人們對效率的逐步重視，加之LED技術(shù)日益升級并廣泛鋪開應(yīng)用，ANSI C136.41被指定來定義設(shè)備和插座以提高道路燈具的效率。該標(biāo)準(zhǔn)旨在與現(xiàn)有照明系統(tǒng)向后兼容，能夠維護3極線電壓連接，并增加信號輸出觸點。

此接口支持通過光電二極管或運動傳感器進行數(shù)字或模擬調(diào)光控制，該架構(gòu)讓LED照明系統(tǒng)有了光控能力。該架構(gòu)下的光控器既能提高照明系統(tǒng)的性能又能節(jié)能。

該架構(gòu)比ANSI C136.10架構(gòu)還多出了無線通信功能，通過各種無線協(xié)議，可以實現(xiàn)整個照明系統(tǒng)的互聯(lián)?？梢哉f這種照明系統(tǒng)不僅需要設(shè)計人員具備普通的電氣技能，還需要熟悉數(shù)字電子、LED驅(qū)動，掌握各種無線和有線通信技術(shù)、電源設(shè)計技術(shù)和傳感器集成技術(shù)。

不過ANSI C136.41標(biāo)準(zhǔn)并沒有對元件接口和布線配置進行完全標(biāo)準(zhǔn)化，如何優(yōu)化元件在該架構(gòu)下還是頗有挑戰(zhàn)性。

Zhaga雙節(jié)點架構(gòu)

Zhaga聯(lián)盟一直在推動LED元件標(biāo)準(zhǔn)化并提高元件間的可操作性，ZhagaBook 18是Zhaga聯(lián)盟專為 LED 照明系統(tǒng)而設(shè)計雙節(jié)點結(jié)構(gòu)。該架構(gòu)最重要的一點在于，將ANSI架構(gòu)中放置于光控器內(nèi)的供電裝置外置到了LED驅(qū)動中或者作為一個單獨的元件獨立了出來。也就是光控器整個結(jié)構(gòu)和布線得以簡化，進而可以進行雙節(jié)點控制。

除此之外，ZhagaBook 18更多地解決的是LED接入物聯(lián)網(wǎng)時遇到的麻煩，LED的IoT模塊與燈具間的接口由Zhaga完整定義保證了其互操作性，各個模塊間的連接全部標(biāo)準(zhǔn)化，不再像ANSI C136.41里元件接口與配置還有多種配置選擇。

Zhaga將擴展模塊控制燈具的接口定義為國際標(biāo)準(zhǔn)DALI數(shù)字可尋址照明接口，保證了元件的即插即用與互操作性。在LED照明系統(tǒng)越來越智能化的今天，Zhaga Book 18通過合適的分割燈具與控制模塊，并將兩者之間的接口進行完整的定義與標(biāo)準(zhǔn)化，大大降低了智能LED設(shè)計的難度，縮短了LED與物聯(lián)網(wǎng)之間的距離。

Zhaga＋ANSI，混合雙節(jié)點架構(gòu)

ANSI C136.41實現(xiàn)了節(jié)能的目標(biāo)并大大提高了LED照明系統(tǒng)的性能，ZhagaBook 18開放式的架構(gòu)簡化了LED的智能化設(shè)計，二者混合式的雙節(jié)點架構(gòu)正好充分利用二者各自的優(yōu)勢。

在Zhaga＋ANSI的混合雙節(jié)點架構(gòu)下，所有的光控設(shè)備都經(jīng)過Zhaga認(rèn)證，但在光控節(jié)點或者通信節(jié)點上使用ANSI C136.41接口連接，然后通過內(nèi)部總線為ANSI C136.41節(jié)點供電，既簡化LED內(nèi)部的布線又提供智能化升級的空間。目前有些Zhaga認(rèn)證的照明連接器已經(jīng)在內(nèi)部嵌入傳感器進行感知、收集環(huán)境數(shù)據(jù)，更加智能化。

小結(jié)

目前可以預(yù)期的是，隨著室外照明智能化需求越來越高，Zhaga雙節(jié)點架構(gòu)會越來越受到重視，而ANSI本就廣泛地應(yīng)用于各類LED中，因此Zhaga雙節(jié)點架構(gòu)或者Zhaga＋ANSI的混合架構(gòu)肯定是未來智能LED以及智能室外照明系統(tǒng)的的基礎(chǔ)支柱。