Интеллектуальные светильники

В период до 2010 года были разработаны обычные светильники с разрядными лампами низкого или высокого давления со световой эффективностью около 80 лм / Вт. Электрическая мощность зависела от электрической мощности ламп, встроенных в светильник. С 2008 года и, вероятно, до 2020 года, разрабатываются светильники с белыми светодиодами с люминофором с одной фиксированной цветовой температурой, постоянным распределением интенсивности света и максимальной световой эффективностью около 140-160 лм / Вт с электрической мощностью от 10 Вт до 300 Вт различного назначения и зависит от производителя. Таким образом, достигается относительное увеличение светоотдачи 80-100% в контексте обсуждений по «эффективности использования энергии».


Проф. Трэн Куок Кхан

Проф. Трэн Куок Кхан

С 2014 года международное сообщество обсудило концепцию HCL (Human Centric Lighting) с одной стороны и интеллектуальное освещение с другой стороны. В этом процессе обсуждения основное внимание уделяется разработке таких технологий, как Zigbee, Bluetooth или Thread. Задачей датчиков является снижение яркости света в освещенном пространстве, если пользователь отсутствует, или если уровень естественного света через окна достаточен или он увеличивается при использовании оптических систем дневного света (призмы, зеркала). В общем, эти технологии применимы для инструментов сокращения энергопотребления. Однако возникает вопрос: это и есть умное освещение будущего?

Умное освещение должно учитывать несколько разных точек зрения. Во-первых, освещаемое пространство пользователя (например, здание, больница или школа) всегда содержит контекст применения (например, атмосфера офиса, медицинского обслуживания или образования), зависит от географического местоположения, геометрии здания и погоды, и может быть ориентировано в разных направлениях (Север, Юг, Восток или Запад). Пользователи, работающие в этих освещаемых помещениях, могут иметь разные культурные корни, разные возрасты, гендерные группы, а также различные рабочие задачи (например, медсестра, работающая в разных комнатах пациентов) в разных физиологических и психологических условиях в зависимости от текущего времени суток и сезона.

 

С другой стороны, с точки зрения инженера-светотехника интеллектуальные светильники будущего должны менять распределение интенсивности света (для обеспечения прямо и косвенно зон в освещении), их спектры (цветовая температура, белая точка, насыщенность освещенных объектов, цветовая гамма) и их яркость в соответствующих жилых или рабочих зонах в зависимости от времени суток. Теперь вопрос заключается в том, как инженеры по освещению будут применять эти систематические изменения на практике.

 

 

На этот вопрос можно ответить только на уровне науки об освещении, психологии и исследованиях сна. Текущие стандарты и правила определяют освещенность и яркость, блики и однородность в освещенной среде, основанные на классических знаниях времени до 1980 года. Тем временем динамичное развитие светодиодной технологии привело к использованию более современных параметров качества освещения, таких как яркость , визуальную ясность, циркадный стимул и качество цвета (например, CRI в соответствии с CIE 2017, цветовая гамма или насыщенность цвета, предпочтительная цветовая температура). Хотя эти параметры хорошо известны, в настоящее время они не вписываются в международные стандарты. Для этих параметров минимальные значения должны быть указаны для удобства пользователя, чтобы обеспечить качество освещения интеллектуальных светильников будущего.

 

Вне классических методов производства интеллектуальные светильники будущего должны состоять из нескольких модулей одной и той же электронной и программной архитектуры, и они должны быть масштабируемыми для нового модульного светильника. Многие светильники этого умного типа в помещении должны выполнять различные задачи освещения в зависимости от их положения в помещении (например, рядом с окнами, дверями или стенами) и взаимодействовать друг с другом через разные каналы связи (например, VLC). Затем процедуру освещения следует контролировать с помощью материнской платы, подключенной к интернет-платформе с заданным интервалом (например, 10 минут или полчаса).


Профессор Кхан изучал машиностроение и техническую оптику, прежде чем закончил кандидатскую диссертацию о спектроскопии источников излучения UV-VIS в 1989 году. Затем он работал в Крохмане в Берлине, в Гигагерце-Оптике и в Арнольде и Рихтере Кинетехнике в Мюнхене до получения возможности вести преподавательскую деятельность в 2005 году. С тех пор он является профессором технологии освещения и твердотельного освещения в Техническом университете Дармштадт. Он возглавляет проекты по исследованиям в области светодиодов в Немецкой Центральной ассоциации электротехнической промышленности (ZVEI), а также является председателем Международного симпозиума по автомобильным технологиям освещения (ISAL). Недавно он опубликовал книги «Цифровое цветное изображение», «Качество цветопередачи обычных и SSL-источников света» и «Светодиодная технология и восприятие».