אורות תקרה חכמות

מהם נורות תקרה אינטליגנטיות?
תאורה ברשת מרחוק הניתנת לשליטה על ידי תוכנת סמארטפון הפועלת על מכשיר התומך IP מכונה תאורת תקרה חכמה. זה יוצר קישור תקשורת אלחוטי עם הסמארטפון או המחשב של iOS או אנדרואיד, המאפשר ניהול, הגדרה, התאמה ואוטומטית של תאורה בקלות מכל מקום. למרות שרובנו נוטים להתעלם או לקבל אורות תקרה כמובנים מאליהם, הם תורמים תרומה משמעותית לסביבה הנראית לעין.

אורות צמודי תקרה משמשים לספק שכבת אטמוספירה או משימה של אור באזורי מגורים, מבואות, חדרי שינה, מטבחים, חדרי אוכל, מטבחים, בתי מלאכה, חדרי שירות, מזווה, משרדים, אולמות וגרמי מדרגות כמרכיב מכריע של הרוב. עיצובי תאורה. התפשטותם הופכת את השפעתם על איכות החיים שלנו לבלתי נמנעת. המראה, התחושה והנגישות של סביבה תלויים לחלוטין באופן שבו מקורות האור מתפקדים. מנורת תקרה חכמה מעניקה לנו את היכולת לשלוט ולמקסם את הסביבה בצורה יצירתית, נעימה ונעימה על ידי שילוב כל חלקי הרכיבים במערכת חכמה ומקושרת.

המשיכו עם רעיון התאורה המשתנה.
על מנת לתמוך ברעיון התאורה המשתנה, המבקש כעת לווסת כל אלמנט של תאורה לטובת בריאות האדם ויכולות אופטיות, פותחו מנורות תקרה חכמות. יישום תאורה חכמה מחייב גישה לרשת מובנית במתקן כדי לאפשר תקשורת בין אנשים ומכשירים. היכולת של מנורה חכמה להסתגל למצבים משתנים ולדרישות המשתמש היא קריטית באותה מידה.

מערכת תאורה חסרה באופן טבעי צדדיות וחופש אם לא ניתן להתאים אותה בצורה גמישה לדרישות המשתמש. המכניקה של התאורה עולה על הגמישות והשליטה לרמה גבוהה של אוטומציה ויעילות אנרגטית בשימושים ביתיים ומסחריים. מכיוון שלכמות האנרגיה המשתחררת בתדרים שונים יש השפעות מעבר לראייה ותפיסת צבע בלבד, הכוונון הספקטרלי הפך לדרישה חיונית. הבסיס לנטייה זו הוא תאורה ממוקדת באדם (HCL), המתכווננת כך שתתאים למקצבים של אור שמש טיפוסי. על מנת לספק הנאה חזותית ולעורר השפעות לא חזותיות על נפש האדם וחילוף החומרים, היא לוקחת בחשבון את ההשפעות החזותיות, המנטליות והביוכימיות של האור.

הפוטנציאל העצום של תאורה חכמה מתאפשר באמצעות טכנולוגיית LED.
הטכנולוגיה המודרנית משתלבת לייצור פתרונות תאורה מורכבים המאפשרים תקשורת בין מכשירים שונים. טכנולוגיית LED חיונית למיצוי הפוטנציאל של מערכות ניהול ורשת מתוחכמות בסביבות התאורה החכמות המחוברות זו לזו.

בשכבה הפעילה (באר קוונטית), היושבת בין שכבת המוליכים למחצה מסוג n לשכבת המוליכים למחצה מסוג p, אלקטרונים וחורים מתחברים מחדש ליצירת אור בהתקני מוליכים למחצה הידועים כ-LED. כאשר מפרק ה-pn נדחף קדימה, האלקטרולומיננסנציה של עירוי מתרחשת כמעט באופן מיידי. עוצמת האלקטרולומינציה של עירוי מגיבה לשינויים בזרם ה-LED המתרחשים בזמן אמת. מטבע הדברים, ניתן לשנות את משרעת ה-DC של הזרם המסופק ל-LED כדי לשנות בקלות את חוזק הנוריות. שליטה במחזור העבודה של הדופק הנוכחי היא דרך נוספת להקהות נורית LED.

נוריות LED מסוגלות לבצע באופן דינמי ומדויק לוגיקה בקרה, שהיא מרכיב מכריע בתוכנה, בשל היכולות שלהן להגיב מיידית לקלט בקרה, לספק תפוקת אור משתנה על פני טווח מלא וניתן לשליטה במדויק, ולעמוד בדלקה קבועה/ כיבוי ללא כשל בטרם עת. פלטפורמת טכנולוגיית ה-LED מספקת גם את היכולת החדשנית של ניהול פעיל של חלוקת הכוח הספקטרלית (SPD) של חבילת LED מרובה-די או מודול LED רב-ערוצי כדי ליצור גוונים עקביים בטווח ערבוב הצבעים. זה נעשה על ידי ניצול יכולת העמעום הטובה יותר. האימוץ של תכונה זו יוצר מגוון חדש לגמרי של הזדמנויות לשיפור הנעימות של אזורים פנימיים וקידום HCL.

ארכיטקטורה של מערכת
יש הרבה דוגמאות וסוגים זמינים עבור מנורות תקרה חכמות. עם זאת, כדי לבצע במיטבן, כולן מערכות LED משולבות התלויות בשיתוף הפעולה של כל החלקים המרכיבים אותן. החלק המייצר אור הוא בדרך כלל מודול LED, שהוא אוסף של נוריות SMD המורכבות על לוח מתכת ליבה. בדרך כלל, מערכות מוליכים למחצה מסורתיות עם בקרי LED חיצוניים משמשות בנורות תקרה חכמות.

מערכות למיזוג צבעים עושות שימוש במספר רב של מעגלי LED וחוטים. נעשה שימוש במיתרי LED המופעלים בנפרד ומווסתים. יש צורך במינימום שני מקורות LED נפרדים עבור מערכות לבן עמום עד חם ומתכוונן. אמבר ולבן מתווספים לעתים קרובות למערכות RGB בנורות מתכווננות בצבע מלא כדי להרחיב את מרחב הצבעים וליצור אור לבן באיכות גבוהה.

המנגנון החשמלי הוא שמייחד מנורת תקרה חכמה מהמקבילה לה. המערכת האלקטרונית של מוצר חכם היא אוסף מלא של מערכת המורכבת ממעגלים לוויסות זרם כונן, עיבוד אותות, תכנות מותנה ותקשורת רשת אלחוטית, בניגוד למוצר טיפשי, המסתמך אך ורק על מעגל הנעה כדי לספק ויסות זרם בסיסי . בנוסף, מעגלים לזיהוי נוכחות ואיסוף שמש עשויים להיות קיימים. מכשיר התאורה מכיל אינטליגנציה. לעיבוד וחילוץ נתונים חזקים יותר, מערכות מתוחכמות משולבות לעתים קרובות עם מודיעין המסופק על ידי תוכנה מבוססת ענן.

נוריות מונעות
מידה נוספת של משמעות ניתנת לתכנון מעגל הנהג מכיוון שמערכות תאורה חכמות תלויות בנהג ה-LED כדי לבצע את הוראות הניהול. כדי להבטיח ביצועים מיטביים למשך החיים המשוער, יש להפעיל את הנוריות התלויות בזרם כהלכה. למרות שינויים במתח המקור או במתח LED קדימה, בקר ה-LED בנוי לספק כוח עקבי לאפליקציה. כדי למנוע הבהוב אור במהלך העברת חשמל AC/DC, יש להדחיק גלים גדולים.

האפקטיביות של גישת ניהול נקבעת על ידי ביצועי הדהייה של נהג ה-LED ברוב השימושים בתאורה חכמה. הפחתת זרם קבוע, המכונה גם עמעום אנלוגי, משמשת בדרך כלל להשגת דהייה פשוטה. עם עמעום CCR, כוח הבקרה שזורם כל הזמן ללדים מותאם. שיטה זו פשוטה ויעילה פחות ליישום. עם זאת, לגישה זו יש בעיית שינוי צבע ויש לה טווח הנמכה קטן.

ניהול דהייה מדויק של נוריות ה-LED המרכיבות הוא בדרך כלל הכרחי עבור תאורה לבנה ניתנת לכוונון ומערכות כוונון בצבע מלא. אפנון רוחב דופק (PWM) משמש בדרך כלל כדי לספק שליטה מדויקת בכל ערוץ. על ידי שינוי מחזור העבודה של גלי הזרם העוברים דרך הנוריות, PWM, או דהייה דיגיטלית, אפשרי. על מנת לאפשר דהייה בטווח מלא, הניתנת להתאמה טכנולוגית, מחזור העבודה עשוי לנוע בין 0 אחוזים ל-100 אחוזים.

מתג אור
דרייבר, המחבר מנוע אור למכשירים, שרתי רשת והסביבה, הוא המוח של אור תקרה חכם. כל הכיוונים להפעלת דרייבר ה-LED, אשר בתורו נותן הפעלה/כיבוי שליטה ושליטה על נוריות ה-LED המצורפות, מגיעים מבקר האור. הוא מחליף נתונים, כולל הוראות ונתונים הנדרשים להגדרה, מעקב ושליטה על תאורת ה-LED בתקרה, עם מכשיר תומך IP או שירות ענן. בנוסף, הבקר מעבד דחפים אנלוגיים לאותות דיגיטליים, מקבל קלט מצמתים חכמים אחרים והתקנים מקושרים, ומתחיל פקודות בקרה בתגובה להנחיות.

בקר אור בנוי כרכיב המורכב בדרך כלל ממשק קלט/פלט (I/O), IC שידור, זיכרון מחשב וליבה של מיקרו-בקר. כדי לפענח דחפי בקרה, פקודות לתכנת והפעלת טריגרים, המיקרו-בקר משתמש ביישומי תוכנה שנשמרים בזיכרון המחשב. בין המעבד לשער הרשת, המקלט מאפשר שידור וקליטת נתונים אלחוטיים.

נהלי תקשורת
אחד המאפיינים החשובים ביותר של נורות תקרה חכמות הוא קישוריות מרחוק, המאפשרת לאורות להתחבר לאינטרנט באמצעות פורטל, ובמקרים מסוימים מחייבת יצירת קשר בין הצמתים החכמים ברשת אלחוטית. כדי להקל על חיבורים, תקשורת והעברת נתונים בין התקני רשת ויציאות, יש לציין תקן תקשורת.

מנורות תקרה חכמות משתמשות לעתים קרובות בשיטות שידור אלחוטיות כמו Wi-Fi, ZigBee, Bluetooth ו-Z-Wave. Wi-Fi מאפשר אינטראקציות והעברות מהירות יותר למרחקים גדולים יותר. עם זאת, השכיחות וקלות השימוש של טכנולוגיה זו כבר קיימים, מה שתורם למשיכה שלה. הטכנולוגיות העיקריות המקדמות את השימוש בתאורה דיגיטלית הן ZigBee, Z-Wave ו-Bluetooth. תקן ZigBee משפר את קנה המידה של הרשת ומגביר את תאימות ניהול התאורה. בדומה ל-ZigBee, Z-Wave מיועד ליישומי רשת רשת הדורשים הספק נמוך ואמינות גבוהה, אך לארכיטקטורה זו יש בעיות עם טווחי שידור וקנה מידה רשת. שער או גשר המתקשרים עם מנורות תקרה חכמות ומחוברים לרשת Wi-Fi נחוצים עבור התקני ZigBee ו-Z-Wave.

סמארטפונים ומחשבים ניידים תומכים מיידית במערכת בלוטות', שהיא גם מרכיב ב-Wi-Fi. עם זאת, טווח המגעים האלחוטי של בקרת ה-Bluetooth Low Energy (BLE) לעתים קרובות אינו מספיק כדי להציע לך מספיק ניידות. המערכת מאפשרת שידור בין מעט מאוד נוריות לד.

ניהול אפליקציה
כיום, הרעיון של תאורה חכמה משולב לחלוטין עם אפליקציות סלולריות שנוצרו כדי לפעול בטלפונים סלולריים או מחשבים ניידים. תוכנה פשוטה לנייד מאפשרת הגדרה מהירה ומציעה מגוון דרכים לאינטראקציה עם האור החכם כמעט מכל מקום על פני כדור הארץ. הפעל או כבה אורות ספציפיים, סטים של אורות, או צמצם אותם באמצעות תוכנית או הוראה קולית שנקבעה מראש. כדי לשפר את הפוטו-entrainment circadian, שנה את חוזק האור ואת גוון הצבע. הפוך חדר עם אור צבעוני שמשתנה ללא הרף כדי ליצור נופים חיים וצבעוניים. צור אוטומציות למצבי עלייה, שינה, היעדרות וחגים. לאפקטים ריאליסטיים, סנכרן אורות עם מוזיקה, סרטונים ומשחקי וידאו. חבר את המנורות ל-Google Assistant, Apple HomeKit או Amazon Alexa כדי שתוכל לשלוט בהן עם הוראות קוליות. יש לך כוח יצירתי על הסחורה באמצעות אינטגרציה עם כלי אוטומציה של משימות כמו IFTTT.