物联网技术在智能照明中的应用

基于物联网的智能照明解决方案不仅为终端用户带来好处，也为商人和管理人员带来好处。全球智能照明市场预计将从2020年的110亿美元增长到2030年的440亿美元。随着智能照明的出现，照明领域的最新创新，企业和政府正在释放物联网的力量，以降低能耗和成本。

什么是使用物联网的智能照明？
智能照明采用支持物联网的传感器、智能灯泡或物联网网关，使用户能够通过智能手机或家庭自动化平台控制家庭或工作场所的照明。智能照明解决方案可以通过智能手机或智能助手等外部设备进行控制、计划或通过声音或动作触发。根据其应用和控制方式，市场上的智能照明系统分为三类。

智能灯泡
智能灯泡是一种连接互联网的LED灯泡，可以远程定制、调度和控制。智能灯泡是新兴的家庭自动化和物联网(IoT)产品领域最受欢迎的设备之一。智能灯泡可以由移动应用或物联网网关控制，并集成Wi-Fi、蓝牙、ZigBee或家庭自动化系统的自定义连接，并且可以对单个灯泡进行编程，以按指定方式改变输出。由于灯泡与互联网连接，供应商可以利用边缘计算为智能灯泡配备内置摄像头、内置语音和存在感应功能等功能。而对于用户，可以使用手机远程打开和关闭智能灯泡、调整灯光颜色并计划其周期。如果将其连接到其他智能家居设备，你就可以设计规则，根据特定事件打开灯，例如开门或安全传感器被激活。

运动检测智能灯
运动感应智能灯通过结合传感器、微处理器和无线通信技术来检测运动并做出响应。通常，传感器是被动红外(PIR)传感器，可检测视野范围内的热特征和运动。当PIR传感器检测到运动时，会向微控制器发送信号，微控制器会分析该信号并打开灯。灯可能会以预设的亮度级别打开，也可能会从较低的亮度逐渐升高，具体取决于智能照明系统。一些智能灯除了运动检测之外，还可能包含其他智能传感器，例如环境光传感器，这可以检测房间内的自然光量并适当地改变光输出。这提高了能源效率，并消除了不必要的照明。

物联网网关
从云服务器传输的命令将通过智能家居协议、内置应用和物联网网关转发到子设备网络，子设备的状态也可以通过物联网网关中继到服务器。因此，这可以随时随地通过笔记本电脑或手机轻松操作物联网智能照明系统。

智能照明的物联网功能
基于照明的室内定位系统：物联网智能照明可用于室内定位，实时跟踪人员和资产。智能照明系统可以使用传感器和Wi-Fi网络可靠地确定建筑物中人员或物品的位置，这可能有利于导航、安全和资产管理。物联网智能照明可以通过自动改变照明设置，并在房间无人时关闭灯光来帮助最大限度地减少能源消耗。

资产追踪
使用物联网的智能照明系统可用于跟踪资产，包括商业和工业场景中的各种设备，这有助于优化库存管理，并降低设备丢失的风险。

易腐产品状态监控
物联网智能照明还可用于监控食品和药品等易腐烂商品的状况。该系统可以通过在照明装置中放置传感器来评估温度、湿度和其他可能影响物品质量的环境条件。这有助于防止腐败，减少浪费和保持产品质量。

优化空间利用率
智能照明系统还可用于最大限度地利用工作场所和公共区域等建筑物的空间。该技术可以改变照明设置，并对房间结构提出调整，以通过研究占用模式和使用统计数据来提高效率和生产力。这可以帮助削减开支，同时也增加消费者的满意度。

智慧城市
没有物联网(IoT)智能照明，智慧城市就无法运转。通过利用传感器和自动化系统根据占用情况、一天中的时间和其他标准来调节照明，城市能够节省能源和金钱。智能照明还有一个额外的好处，即通过自动识别和应对意外或危机等异常情况，提高安全性。但智慧城市不仅仅是精美的灯光。智能交通、废物管理、公共安全、医疗保健以及许多其他互连系统和服务都是其中的一部分。这些解决方案将帮助城市更高效地运行，提高居民的生活水平，并减少对环境的影响。由于智能照明设计，其通常位于头顶，这是一个实用的位置，可以提供全面覆盖。智能照明不会损害空间的美学或功能，也不需要为了改善城市、工业园区或商店的照明基础设施而进行新的建筑设计。

智能照明的好处
人们经常提到智能照明解决方案对居民的优势，例如易用性和定制化。除了这些终端用户，设备制造商和物业管理人员也可能从智能照明技术中获益。

降低制造成本
智能照明系统可以通过使用更少的材料和组件来提高效率。例如，智能LED照明系统比传统照明系统使用更少的灯泡和固定装置，从而降低了制造所需材料的数量。此外，智能照明系统可以设计成使用更少的电力，降低制造成本，并产生更节能的产品。

增强的产品功能
智能照明可能会被纳入设备制造商的产品中，以带来新的特性和功能，帮助其产品在市场上脱颖而出，并提升其价值主张。例如，智能照明系统可以通过语音命令或移动应用进行控制，为消费者提供新的便利性和实用性。

提高能源效率
提高能源效率是智能照明的主要优势之一。管理人员可以使用智能照明监控和调节整个设施的照明消耗，从而优化能源使用，并最大限度地减少支出。例如，可以设置自动时间表，在不需要时关闭灯光，或者根据空间中的自然光量改变灯光的亮度。物联网智能照明系统有助于降低能源使用和电力成本，这对利润产生重大影响。

决策优化
智能照明解决方案还可以提供基于物联网技术的有关能源使用、照明模式和占用水平的重要数据，使管理人员能够做出明智的设施管理和维护选择。人们可以使用从物联网网关收集的数据来检测其设施中未充分利用或过度利用的区域，并相应地改变照明。这有助于优化设施利用率，并降低支出。

物联网网关如何与智能照明配合使用？
当与智能照明一起使用时，物联网网关充当连接和管理智能照明设备的中心。具体如下：

通信协议
智能照明设备和物联网网关必须能够相互通信。通常，使用Zigbee、Z-Wave或蓝牙等无线技术来实现这一点。

数据传输
物联网网关将从智能照明设备接收数据，包括设备的当前状态（开/关）、亮度级别以及其可以处理的任何其他信息。通信协议用于发送这些数据。

网关处理
在接收到来自智能照明设备的数据后，物联网网关会处理这些数据。这可以保留数据以供以后使用、通过数据查找趋势，或根据收到的信息采取行动。

控制与自动化
照明设备的控制和自动化是将物联网网关与智能照明结合使用的两个主要优势。物联网网关可以向智能照明系统传输指令以打开或关闭、改变亮度，或编程以一定的间隔打开或关闭。