新型智能照明与半导体情景照明系统是节能有效的选择
2010-12-18 11:02:30
来源：《半导体器件应用》2009年9月刊
0 前言
现代建筑、居室内的照明不仅要求能为人们的工作、学习、生活提供良好的视觉条件，而且要能利用造型的光色营造出具有一定美感的室内环境，以满足人的心理和生理要求。于是高效节能智能调控的室内半导体情景照明系统与智能照明或灯光控制系统随着信息产业的高速发展和“绿色照明工程”计划的实施己逐步发展起来。
其智能调控的半导体室内情景照明技术开发的目标是将半导体照明技术与现代智能照明系统的设计理念相结合，为家庭室内照明和智能大厦室内照明提供一套更加人性化、智能化的照明解决方案，并将兼顾施工、布线、维护的工程便利性。
智能照明或灯光控制系统，主要是通过总线通信系统来实现控制，系统配有简单的可编程序控制模块。这种系统的优点在于控制线与灯具电源线分置，通过控制总线将照明电源控制模块之间以及开关控制器之间进行连接，使各个分散的操作元件有机地结合起来。使照明电源线路与开关控制回路不必形成传统的一一对应关系，而是组成开放式的控制关系。控制模式可通过编程实现，为“随意”布置，“随心”控制成为现实。
为此本文将对高效节能智能调控的室内半导体情景照明系统与智能照明或灯光控制系统设计方案与应用作分析。
1 智能照明或灯光控制系统设计方案
1.1 设计思想
应该说，智能照明控制设计思想是充分运用智能控制系统增强室内照明管理手段，提高节能效率。
这是由于智能照明控制系统是近几十年国内外普遍运用的照明自动控制方式。尤其是近年来，随着计算机技术、通信技术、网络技术及机电一体化的不断发展，该系统更加可靠实用，美观有效，更贴近常规使用习惯，故智能照明或灯光控制系统有了更为广阔的市场空间。
智能灯光控制系统除了可以创造客厅的多样化气氛之外，在居家的不同空间展现智能化的便利性。通过灯光科技及各种生活机能配置，可成就出具有便利功能并兼具科技智能的居家空间。例如，在家人生活重要的客厅、餐厅以及书房等公共空间，可将智能照明或灯光控制系统设定成多组灯光回路，展现出优异的表现性能。如“睡眠模式”可将全部公共空间的灯光都熄灭，只留下负责夜灯功能的走廊灯，替尚未休息的家人指引空间方向；“欢迎模式”则是可让电动窗帘全部打开，并且让间接照明以及走廊的灯光也都打开，以迎接主人的归来；而“宴客聚会”模式则是让所有的灯光全亮，以迎合聚会的灯光需求；至于“全家用餐”模式，则是聚焦于厨房与客厅之间的吧台区域，而客厅的吊灯照明依旧可营造出温馨的气氛。
对于屋主而言，这种结合居家空间与生活科技的新设计，将带来全新的生活体验；让向来单调的灯光，成为亲近家中每个人的智慧化设计，也提升了整体的生活质量。
以实际需求作为方案的宗旨。在实际应用上，智能灯光控制系统内部设有多组I/O模块，可针对居家空间的灯光与开关模块进行控制。例如灯光与电动窗帘都可进行联机，而灯光的亮度与组合也可直接通过回路进行设定，并可调配渐变效果，因此空间的灯光可依使用需求的不同，而有不同的呈现效果。另一方面，过去的灯光操控，是通过一个个遍布墙壁上的开关来启动；而今，智能灯光控制系统通过单一的控制面板，功能上配合调节器控制，达到不同的灯光强弱效果，让使用者只需一键操作控制面板。或是通过网络由计算机设定，即可轻松控制不同空间的灯光组合。
为此将对智能照明或灯光控制系统应具备的技术特征进行分析。
1.2 智能灯光控制系统特征
智能灯光控制系统集成了所有的情景照明所需要的硬件控制电路与逻辑。对于小功率设计，控制系统负责向每一个灯头供电，这样将传统的每一个灯头都需要一个AC-DC电路，变成了整个系统只需要一个AC-DC变换电路，高压部件的锐减，将带来系统可靠性的大幅度提升和整体成本的显著下降。图1所示为智能灯光控制系统内部结构示意图。
在图1中，按照每个电缆接口提供20W最大电功率计算，采用360W的AC-DC电源可以至少同时驱动k=16路电缆，合最多64个LED灯头，最大相当于320W×8=2560W的白炽灯照明，这对于普通家庭照明已经足够用了。AC-DC满功率输出时约耗电网功率410W（按照80％效率估算），结合智能的照明策略控制，节电效果将会至少再缩减30％。
采用Spartan-4 FPGA型为智能灯光控制系统主芯片由于现场可编程阵列(FPGA)是一种嵌入式IC，使用计算元件可配置矩阵，以硬件的逻辑进行软件设计。与传统微处理器和DSP的固定计算功能不同，FPGA设计重新布置内部结构以执行计算任务。FPGA在设计上是完全平行的，所以很多应用子系统可以使用专门硬件资源独立和同时运行。在FPGA“构造”当中，将软件代码转化成高度优化的硬件实施方法被称作“合成”。由于可能有多种硬件实施方法可以满足要求，FPGA编译器可以进行复杂的优化、路径选择和确认。最终的结果就是设计中高性能、高可靠的硬件实施方法，设计以信息流的形式，可以告诉芯片中的元件如何对自身进行配置。因此，软件设计就转化到硬件的领域。
为此控制系统的主芯片采用Spartan-4 FPGA芯片，其片上拥有丰富的存储器资源和用于实时数据运算的硬件乘法器资源，以这些逻辑资源为进行复杂的情景照明控制，实现复杂智能控制策略都提供了充足的硬件基础。同时，FPGA性能稳定，几乎不会出现死机现象。
LCD面板为用户提供交互信息显示，根据不同的设计要求，可以再用按键输入或触模屏方式输入控制参数。情景模式数据存储在Flash之中，并可以通过USB-RS 232接口，由台式或笔记本电脑软件进行查询与修改，以方便系统功能的在线升级。RAM存储器根据实际需求选择SRAM或SDRAM，主要用来进行复杂运算的临时数据存储。或者在FPGA中实现嵌入式处理器NIOSⅡ时所必需的外部存储器。
控制系统中的I/O扩展主要用于实现红外遥控功能和有线遥控面板功能。因为一个控制盒就可以满足全部房间的照明控制，在房间较多、较大时有必要多扩展出一些控制面板，以方便实用；在要求较高的场合也可以使用红外遥控方式，将红外接收探头分布到所有要控制范围内，就可以方便的进行情景照明控制了。
正因为利用FPGA的丰富逻辑资源，可以将外围电路的设计复杂度降低，利用数字信号处理的方式提高可靠性，增强智能化程度。在控制盒中可以集成诸如色温、亮度、闪烁、眩彩模式、儿童（婴幼儿）房间、情绪等参数控制，并可独立设定这些情景照明模式的触发条件，利用台式或笔记本电脑软件不仅可以控制所有的灯头，而且可以将所有灯头的运行状态参数记录下来，根据厂家提供的LED参数衰减规律，在适当的时期自动修改LED的驱动参数，从而可以弥补照明特性的衰减。
1.3 关于智能照明控制系统特点
智能照明系统的实现有两种方式，一种是利用建筑BA系统的控制系统与电力控制系统相结合实现。优点是可最大限度的利用BA系统的控制主机；照明控制系统与BA系统集成度高。缺点是系统复杂，器件适用性、标准性差，不适合大系统。另一种方式就是采用既有的智能照明控制系统。优点是产品标准化、机电一体化程度好，系统软件的专一性及开放型为照明系统的可靠控制提供了保证。缺点是系统相对独立，可利用已有机电资源较少，因而相对造价较高。
具体来说就是：利用数据总线实现照明线路与开关设备的“一线”控制，提高布线设计及施工的灵活性，这就是布线总线化；可根据工作场所的不同需求及工况要求，通过计算机控制系统对照明系统实施人工智能控制，最大限度地节约成本和能源，这就是系统智能化；可根据管理的需要设定系统的状态，根据传统的习惯布置控制设备，这就是设置人性化；可通过各系统的集成联网功能，提高应急照明系统的可靠性、安全性，这就是管理安全化；可实现照明环境的预置，在同一空间内营造不同的光影氛围，可实现多处、多点对同一区域的照明控制，这就是控制多元化；而在布置灵活性方面，可用灯具的布置与开关控制设备的设置完全分置，为室内布置的调整提供了条件。
与传统的照明系统相比，智能照明系统尚具有总体成本低（—次费用较高，但运行维护费用低）、操作安全（一般采用24V或36V低压）、安装简单（一对控制电缆取代复杂的传统布线）、维护方便（单个部件损坏不影响系统的整体性能）、功能丰富（可实现灯光的任意组合）、优异的可扩展性（软件设置即可）、便于系统集成（配有通讯单元）等一系列优点。虽然智能照明系统最基本的功能是开关和调光，似乎与传统的照明系统并无二致，但前者以自动控制为主、人工控制为辅，在一般情况下，不需要用户的参与，照明系统自动实现开关和调光功能，既大大减少了管理人员的数量，也排除了由于人为因素而出现对开关的误操作而影响人们生活秩序的情况出现。
据有关资料的统计，利用智能照明控制系统的各种控制手段及基本功能，对于大型建筑而言可节省20％-40％的照明能源。
1.4 居家新型多种情境模式的设定
以一般居家为例，采用智能灯光控制系统“配置于客厅，屋主可以随时依照需求轻松调整空间的灯光。由于智能灯光控制系统不但可以通过简易的面板操作，达到不同灯光组合的控制，同时更可以搭配窗帘的联机设定，来调整空间的光线情境，使整体居家环境有截然不同的气氛。
例如，在客厅的灯光配置，分为宴客聚会、午茶模式，浪漫模式、剧院欣赏以及休憩模式等五种。灯光的调配通过回路设定，在启动约五秒而有效果改变，“宴客聚会模式”可让客厅所有的灯光打开，以迎合聚会时的灯光需求，而客厅、餐厅的壁灯以及电视墙上的壁灯，也都会随着不同的组合而有不同的明暗设定，可让空间感觉明亮宽敞，凸显室内的别致高雅，展现屋主的不凡品味。“午茶模式”则是将餐厅与客厅的壁灯设定为30％的亮度，同时开启展示柜及收纳柜的间接灯光，为空间提供适度的光线，更添午茶时光的温馨气氛。“浪漫模式”最适合用在夫妻两人独处的时候，可将餐厅的壁灯调整为15％亮度，让整体空间营造出温柔浪漫的氛围。“剧院欣赏模式”可应用在当使用客厅的视听设备时，利用微亮的聚光灯以及辅助的立灯，可在不影响影片观赏的情况下，维持环境必要的亮度。
2 室内半导体智能情景照明系统基本架构与应用
2.1 室内半导体智能情景照明系统基本架构
通常的楼宇自控系统中，一般只包括了综合布线、计算机网络、安防、消防、监控等于系统。但近年来，随着经济的发展和科技的进步，人们对照明器具节能和科学管理提出了更高的要求，使得照明控制在智能楼宇领域的地位越来越重要。
半导体室内照明包括家庭照明控制和楼宇整体室内照明两个应用对象，其中家庭室内照明包含了整个半导体智能照明的核心设计，楼宇整体室内照明在灯具与控制器之间的通讯控制上要根据实际工程情况做相应的优化设计。此处着重介绍面向家庭用户的半导体室内情景照明技术。图2所示为半导体室内情景照明系统架构示意图。
图2中每一个LED控制盒根据不同的设计容量，可以接入若干组LED灯具组，每一个LED灯具组由1-N个LED灯头组成；多个控制盒可以通过通讯电缆连接成菊花链的拓扑结构，并由唯一的主控制盒与PC机通讯，通过PC机的控制软件获得更加丰富的智能控制功能。每一个控制盒和LED灯头内部都预存有若干照明模式，控制盒可以脱离PC机对接入的灯具组进行预存模式的任意组合；每—个灯头上面都预留传感器的数字接口，可以方便的将红外、超声等运动探测器的信号接入网络，同时每个灯头内部均集成光敏电阻探测器，根据实际环境亮度自动调整LED亮度输出。
控制盒可以访问灯头内部状态参数，并可以根据灯头外括的运动、语音和光照传感器，综合调度接入灯头的亮度分布、显示组态等参数，以满足节能、高效并符合不同情境模式下人们对环境光照的要求。
由此可见，整个系统由三大部分构成，分别是：LED灯具组，LED控制盒，PC控制软件。其中LED灯具组和控制盒组成基本照明单元，可根据客户不同程度的要求进行相应的功能扩展，再将控制盒与PC机软件相结合之后，可以在PC机上对其整个照明系统进行管理和灯头运行状态监控。
2.2 室内半导体智能情景照明系统应用例举
该室内半导体智能情景照明系统应用广泛，尤以作为企业环保节能的选择为最佳。因该智能情景化的居家灯光设计，可以实现在企业办公大楼中，不仅符合不同应用的需求，还可达到环保节能的功效。例如在大楼的公共空间中，导入了智能情景照明系统，让公共空间可依使用需求的不同，设定不同的灯光情境变化。如在公司的会议室中，以不同的应用需求，如节能、简报、演讲、产品发表等，设定不同的灯光组合；如在“简报模式”搭配3D投影设备，可让产品呈现更为清晰；在“会议模式”搭配合宜的照明及镜头配置，让双方沟通畅行无阻；在“白板模式”可让光线聚焦在白板的空间，使观看白板更加清晰；而在“讨论模式”则设定为整体空间明亮度提高，让会议进行更顺畅。其它公共空间则配合产品发表会或活动的需要，使灯光可调控为渐层的效果配置。而在平常时间，灯光设定为省电节能，提供基本的照明。而公司的迎宾大厅，除了基本的照明光源之外，采用投射灯的设计，可让大厅的陈列艺术品更加突出，增强空间展示的效果。图3为智能情景照明系统在公司的会议室中的应用示意图。
这些利用智能情景照明系统的贴心设计，不仅可为企业的办公环境满足不同的使用需求，达到最佳的空间及应用效果，同时也让企业的节能措施有了具体落实之道。
3 结语
3.1 虽然智能照明系统最基本的功能是开关和调光，似乎与传统的照明系统并无二致，但前者以自动控制为主、人工控制为辅，在一般情况下，不需要用户的参与，照明系统自动实现开关和调光功能，既大大减少了管理人员的数量，也排除了由于人为因素而出现对开关的误操作而影响人们生活秩序的情况出现。
3.2 新型智能照明或灯光控制系统为生活增添情趣。以往在科幻电影中才能看到的未来生活场景，随着室内半导体情景照明系统还是智能照明或灯光控制系统的应用，智能科技普遍应用逐渐变为现实。上述智能灯光控制系统，成为居家与公共空间设计时的好帮手不仅为使用者带来更多便利，也提升了整体的生活质量。通过灯光科技及各种生活机能配置，可成就出具有便利功能并兼具科技智慧的居家空间。这种结合科技的智能化生活，并不是电影中才有的场景，而是已经可以在现实生活中呈现的情景。
现代建筑、居室内的照明不仅要求能为人们的工作、学习、生活提供良好的视觉条件，而且要能利用造型的光色营造出具有一定美感的室内环境，以满足人的心理和生理要求。于是高效节能智能调控的室内半导体情景照明系统与智能照明或灯光控制系统随着信息产业的高速发展和“绿色照明工程”计划的实施己逐步发展起来。
其智能调控的半导体室内情景照明技术开发的目标是将半导体照明技术与现代智能照明系统的设计理念相结合，为家庭室内照明和智能大厦室内照明提供一套更加人性化、智能化的照明解决方案，并将兼顾施工、布线、维护的工程便利性。
智能照明或灯光控制系统，主要是通过总线通信系统来实现控制，系统配有简单的可编程序控制模块。这种系统的优点在于控制线与灯具电源线分置，通过控制总线将照明电源控制模块之间以及开关控制器之间进行连接，使各个分散的操作元件有机地结合起来。使照明电源线路与开关控制回路不必形成传统的一一对应关系，而是组成开放式的控制关系。控制模式可通过编程实现，为“随意”布置，“随心”控制成为现实。
为此本文将对高效节能智能调控的室内半导体情景照明系统与智能照明或灯光控制系统设计方案与应用作分析。
1 智能照明或灯光控制系统设计方案
1.1 设计思想
应该说，智能照明控制设计思想是充分运用智能控制系统增强室内照明管理手段，提高节能效率。
这是由于智能照明控制系统是近几十年国内外普遍运用的照明自动控制方式。尤其是近年来，随着计算机技术、通信技术、网络技术及机电一体化的不断发展，该系统更加可靠实用，美观有效，更贴近常规使用习惯，故智能照明或灯光控制系统有了更为广阔的市场空间。
智能灯光控制系统除了可以创造客厅的多样化气氛之外，在居家的不同空间展现智能化的便利性。通过灯光科技及各种生活机能配置，可成就出具有便利功能并兼具科技智能的居家空间。例如，在家人生活重要的客厅、餐厅以及书房等公共空间，可将智能照明或灯光控制系统设定成多组灯光回路，展现出优异的表现性能。如“睡眠模式”可将全部公共空间的灯光都熄灭，只留下负责夜灯功能的走廊灯，替尚未休息的家人指引空间方向；“欢迎模式”则是可让电动窗帘全部打开，并且让间接照明以及走廊的灯光也都打开，以迎接主人的归来；而“宴客聚会”模式则是让所有的灯光全亮，以迎合聚会的灯光需求；至于“全家用餐”模式，则是聚焦于厨房与客厅之间的吧台区域，而客厅的吊灯照明依旧可营造出温馨的气氛。
对于屋主而言，这种结合居家空间与生活科技的新设计，将带来全新的生活体验；让向来单调的灯光，成为亲近家中每个人的智慧化设计，也提升了整体的生活质量。
以实际需求作为方案的宗旨。在实际应用上，智能灯光控制系统内部设有多组I/O模块，可针对居家空间的灯光与开关模块进行控制。例如灯光与电动窗帘都可进行联机，而灯光的亮度与组合也可直接通过回路进行设定，并可调配渐变效果，因此空间的灯光可依使用需求的不同，而有不同的呈现效果。另一方面，过去的灯光操控，是通过一个个遍布墙壁上的开关来启动；而今，智能灯光控制系统通过单一的控制面板，功能上配合调节器控制，达到不同的灯光强弱效果，让使用者只需一键操作控制面板。或是通过网络由计算机设定，即可轻松控制不同空间的灯光组合。
为此将对智能照明或灯光控制系统应具备的技术特征进行分析。
1.2 智能灯光控制系统特征
智能灯光控制系统集成了所有的情景照明所需要的硬件控制电路与逻辑。对于小功率设计，控制系统负责向每一个灯头供电，这样将传统的每一个灯头都需要一个AC-DC电路，变成了整个系统只需要一个AC-DC变换电路，高压部件的锐减，将带来系统可靠性的大幅度提升和整体成本的显著下降。图1所示为智能灯光控制系统内部结构示意图。
在图1中，按照每个电缆接口提供20W最大电功率计算，采用360W的AC-DC电源可以至少同时驱动k=16路电缆，合最多64个LED灯头，最大相当于320W×8=2560W的白炽灯照明，这对于普通家庭照明已经足够用了。AC-DC满功率输出时约耗电网功率410W（按照80％效率估算），结合智能的照明策略控制，节电效果将会至少再缩减30％。
采用Spartan-4 FPGA型为智能灯光控制系统主芯片由于现场可编程阵列(FPGA)是一种嵌入式IC，使用计算元件可配置矩阵，以硬件的逻辑进行软件设计。与传统微处理器和DSP的固定计算功能不同，FPGA设计重新布置内部结构以执行计算任务。FPGA在设计上是完全平行的，所以很多应用子系统可以使用专门硬件资源独立和同时运行。在FPGA“构造”当中，将软件代码转化成高度优化的硬件实施方法被称作“合成”。由于可能有多种硬件实施方法可以满足要求，FPGA编译器可以进行复杂的优化、路径选择和确认。最终的结果就是设计中高性能、高可靠的硬件实施方法，设计以信息流的形式，可以告诉芯片中的元件如何对自身进行配置。因此，软件设计就转化到硬件的领域。
为此控制系统的主芯片采用Spartan-4 FPGA芯片，其片上拥有丰富的存储器资源和用于实时数据运算的硬件乘法器资源，以这些逻辑资源为进行复杂的情景照明控制，实现复杂智能控制策略都提供了充足的硬件基础。同时，FPGA性能稳定，几乎不会出现死机现象。
LCD面板为用户提供交互信息显示，根据不同的设计要求，可以再用按键输入或触模屏方式输入控制参数。情景模式数据存储在Flash之中，并可以通过USB-RS 232接口，由台式或笔记本电脑软件进行查询与修改，以方便系统功能的在线升级。RAM存储器根据实际需求选择SRAM或SDRAM，主要用来进行复杂运算的临时数据存储。或者在FPGA中实现嵌入式处理器NIOSⅡ时所必需的外部存储器。
控制系统中的I/O扩展主要用于实现红外遥控功能和有线遥控面板功能。因为一个控制盒就可以满足全部房间的照明控制，在房间较多、较大时有必要多扩展出一些控制面板，以方便实用；在要求较高的场合也可以使用红外遥控方式，将红外接收探头分布到所有要控制范围内，就可以方便的进行情景照明控制了。
正因为利用FPGA的丰富逻辑资源，可以将外围电路的设计复杂度降低，利用数字信号处理的方式提高可靠性，增强智能化程度。在控制盒中可以集成诸如色温、亮度、闪烁、眩彩模式、儿童（婴幼儿）房间、情绪等参数控制，并可独立设定这些情景照明模式的触发条件，利用台式或笔记本电脑软件不仅可以控制所有的灯头，而且可以将所有灯头的运行状态参数记录下来，根据厂家提供的LED参数衰减规律，在适当的时期自动修改LED的驱动参数，从而可以弥补照明特性的衰减。
1.3 关于智能照明控制系统特点
智能照明系统的实现有两种方式，一种是利用建筑BA系统的控制系统与电力控制系统相结合实现。优点是可最大限度的利用BA系统的控制主机；照明控制系统与BA系统集成度高。缺点是系统复杂，器件适用性、标准性差，不适合大系统。另一种方式就是采用既有的智能照明控制系统。优点是产品标准化、机电一体化程度好，系统软件的专一性及开放型为照明系统的可靠控制提供了保证。缺点是系统相对独立，可利用已有机电资源较少，因而相对造价较高。
具体来说就是：利用数据总线实现照明线路与开关设备的“一线”控制，提高布线设计及施工的灵活性，这就是布线总线化；可根据工作场所的不同需求及工况要求，通过计算机控制系统对照明系统实施人工智能控制，最大限度地节约成本和能源，这就是系统智能化；可根据管理的需要设定系统的状态，根据传统的习惯布置控制设备，这就是设置人性化；可通过各系统的集成联网功能，提高应急照明系统的可靠性、安全性，这就是管理安全化；可实现照明环境的预置，在同一空间内营造不同的光影氛围，可实现多处、多点对同一区域的照明控制，这就是控制多元化；而在布置灵活性方面，可用灯具的布置与开关控制设备的设置完全分置，为室内布置的调整提供了条件。
与传统的照明系统相比，智能照明系统尚具有总体成本低（—次费用较高，但运行维护费用低）、操作安全（一般采用24V或36V低压）、安装简单（一对控制电缆取代复杂的传统布线）、维护方便（单个部件损坏不影响系统的整体性能）、功能丰富（可实现灯光的任意组合）、优异的可扩展性（软件设置即可）、便于系统集成（配有通讯单元）等一系列优点。虽然智能照明系统最基本的功能是开关和调光，似乎与传统的照明系统并无二致，但前者以自动控制为主、人工控制为辅，在一般情况下，不需要用户的参与，照明系统自动实现开关和调光功能，既大大减少了管理人员的数量，也排除了由于人为因素而出现对开关的误操作而影响人们生活秩序的情况出现。
据有关资料的统计，利用智能照明控制系统的各种控制手段及基本功能，对于大型建筑而言可节省20％-40％的照明能源。
1.4 居家新型多种情境模式的设定
以一般居家为例，采用智能灯光控制系统“配置于客厅，屋主可以随时依照需求轻松调整空间的灯光。由于智能灯光控制系统不但可以通过简易的面板操作，达到不同灯光组合的控制，同时更可以搭配窗帘的联机设定，来调整空间的光线情境，使整体居家环境有截然不同的气氛。
例如，在客厅的灯光配置，分为宴客聚会、午茶模式，浪漫模式、剧院欣赏以及休憩模式等五种。灯光的调配通过回路设定，在启动约五秒而有效果改变，“宴客聚会模式”可让客厅所有的灯光打开，以迎合聚会时的灯光需求，而客厅、餐厅的壁灯以及电视墙上的壁灯，也都会随着不同的组合而有不同的明暗设定，可让空间感觉明亮宽敞，凸显室内的别致高雅，展现屋主的不凡品味。“午茶模式”则是将餐厅与客厅的壁灯设定为30％的亮度，同时开启展示柜及收纳柜的间接灯光，为空间提供适度的光线，更添午茶时光的温馨气氛。“浪漫模式”最适合用在夫妻两人独处的时候，可将餐厅的壁灯调整为15％亮度，让整体空间营造出温柔浪漫的氛围。“剧院欣赏模式”可应用在当使用客厅的视听设备时，利用微亮的聚光灯以及辅助的立灯，可在不影响影片观赏的情况下，维持环境必要的亮度。
2 室内半导体智能情景照明系统基本架构与应用
2.1 室内半导体智能情景照明系统基本架构
通常的楼宇自控系统中，一般只包括了综合布线、计算机网络、安防、消防、监控等于系统。但近年来，随着经济的发展和科技的进步，人们对照明器具节能和科学管理提出了更高的要求，使得照明控制在智能楼宇领域的地位越来越重要。
半导体室内照明包括家庭照明控制和楼宇整体室内照明两个应用对象，其中家庭室内照明包含了整个半导体智能照明的核心设计，楼宇整体室内照明在灯具与控制器之间的通讯控制上要根据实际工程情况做相应的优化设计。此处着重介绍面向家庭用户的半导体室内情景照明技术。图2所示为半导体室内情景照明系统架构示意图。
图2中每一个LED控制盒根据不同的设计容量，可以接入若干组LED灯具组，每一个LED灯具组由1-N个LED灯头组成；多个控制盒可以通过通讯电缆连接成菊花链的拓扑结构，并由唯一的主控制盒与PC机通讯，通过PC机的控制软件获得更加丰富的智能控制功能。每一个控制盒和LED灯头内部都预存有若干照明模式，控制盒可以脱离PC机对接入的灯具组进行预存模式的任意组合；每—个灯头上面都预留传感器的数字接口，可以方便的将红外、超声等运动探测器的信号接入网络，同时每个灯头内部均集成光敏电阻探测器，根据实际环境亮度自动调整LED亮度输出。
控制盒可以访问灯头内部状态参数，并可以根据灯头外括的运动、语音和光照传感器，综合调度接入灯头的亮度分布、显示组态等参数，以满足节能、高效并符合不同情境模式下人们对环境光照的要求。
由此可见，整个系统由三大部分构成，分别是：LED灯具组，LED控制盒，PC控制软件。其中LED灯具组和控制盒组成基本照明单元，可根据客户不同程度的要求进行相应的功能扩展，再将控制盒与PC机软件相结合之后，可以在PC机上对其整个照明系统进行管理和灯头运行状态监控。
2.2 室内半导体智能情景照明系统应用例举
该室内半导体智能情景照明系统应用广泛，尤以作为企业环保节能的选择为最佳。因该智能情景化的居家灯光设计，可以实现在企业办公大楼中，不仅符合不同应用的需求，还可达到环保节能的功效。例如在大楼的公共空间中，导入了智能情景照明系统，让公共空间可依使用需求的不同，设定不同的灯光情境变化。如在公司的会议室中，以不同的应用需求，如节能、简报、演讲、产品发表等，设定不同的灯光组合；如在“简报模式”搭配3D投影设备，可让产品呈现更为清晰；在“会议模式”搭配合宜的照明及镜头配置，让双方沟通畅行无阻；在“白板模式”可让光线聚焦在白板的空间，使观看白板更加清晰；而在“讨论模式”则设定为整体空间明亮度提高，让会议进行更顺畅。其它公共空间则配合产品发表会或活动的需要，使灯光可调控为渐层的效果配置。而在平常时间，灯光设定为省电节能，提供基本的照明。而公司的迎宾大厅，除了基本的照明光源之外，采用投射灯的设计，可让大厅的陈列艺术品更加突出，增强空间展示的效果。图3为智能情景照明系统在公司的会议室中的应用示意图。
这些利用智能情景照明系统的贴心设计，不仅可为企业的办公环境满足不同的使用需求，达到最佳的空间及应用效果，同时也让企业的节能措施有了具体落实之道。
3 结语
3.1 虽然智能照明系统最基本的功能是开关和调光，似乎与传统的照明系统并无二致，但前者以自动控制为主、人工控制为辅，在一般情况下，不需要用户的参与，照明系统自动实现开关和调光功能，既大大减少了管理人员的数量，也排除了由于人为因素而出现对开关的误操作而影响人们生活秩序的情况出现。
3.2 新型智能照明或灯光控制系统为生活增添情趣。以往在科幻电影中才能看到的未来生活场景，随着室内半导体情景照明系统还是智能照明或灯光控制系统的应用，智能科技普遍应用逐渐变为现实。上述智能灯光控制系统，成为居家与公共空间设计时的好帮手不仅为使用者带来更多便利，也提升了整体的生活质量。通过灯光科技及各种生活机能配置，可成就出具有便利功能并兼具科技智慧的居家空间。这种结合科技的智能化生活，并不是电影中才有的场景，而是已经可以在现实生活中呈现的情景。
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