大咖论道：智慧照明时代LED的发展新趋向

     很多年前，当手机的功用还满足于停留在拨出、接听电话，以及收发短信的时候，也许没有多少人意识到若干年后的今天，“智能”与“大屏”早已颠覆了手机市场，也重新定义了人们的生活方式。历史总在似曾相识的循环中推进前行。如今，方兴未艾的智能照明仿佛也遵循着这条“老路”，但又别辟新径，并正在以细分新领域市场的姿态展示出它无穷的潜力。

    就在今日(25日)，由广东省高智新兴产业发展研究院、广东省半导体照明产业联合创新中心、新兴产业战略智库微信号发起的高智LED创新发展论坛，以“智造2016智能风口下的LED智慧布局”为主题，于广州展开了一场热烈的探讨。

    顾瑶瑶：谈移动互联时代下的LED智能技术

    对此，E3Control(北京易方通达)CEO顾瑶瑶首先抛出了一个疑问：移动互联时代给LED照明赋予哪些新的意义？她指出“智能照明，是大势所趋”，随着无线技术的成熟，伴随着LED产业的成熟，以及智能手机的普及，智能照明迎来了春天。越来越多世界照明大厂陆续推出了它们的智能产品系列，同时智能照明开始和智能家居，以及家居的安防系统产生了越来越多的联动，成为家居平台中不可或缺的一环。另一个趋势是智能照明在商业楼宇中的应用越来越广泛。由于智能照明在节能方面有着很好的表现，美国能源部把智能照明作为未来推广的重点节能技术之一。

    智能照明将于我们的生活和工作密不可分，并且和健康和安全结合得越来越紧密。另一方面，可以看到智能控制的成本已在大幅下降，因而有理由相信在未来5-10年，智能控制会成为所有照明产品、所有电气设备的标配。

    智能照明能满足人们很多的需求，其中就包括节能需求，不论家庭用电还是商业用电，照明用电占总体用电的比例都非常大，而且会发现当中有着很多纯属浪费用电的状况。若使用智能照明，做到真正的按需照明，就能减少一些不必要的浪费。通常而言，照明用电会占商业楼宇电力总消耗的20%~30%，面对如此占比大的电力消耗量，从一方面揭示了“节能”是一种“刚需”的现实。她表示：“在我们安装的实际智能照明案例中，节能比高达88%，其中这还不包括替换LED所产生的节能。”

    除了出于节能的需求，还有例如在会议室、宾馆、酒吧等场所对情景照明的需求。使用传统的有线技术实现情景照明，会导致成本较高，而通过无线技术，可以很轻松地对各种场景进行配置和应用。她举出了一个游戏酒吧的主题切换，来展现情景照明的应用实例(见图一)。此外还有满足于个性化照明的需求，即所谓的“Yousetthespacebysettingthelights”(你可以用光来改造空间)，通过改造光来把家庭改造成想要的空间。此外还谈到了办公区域和商铺照明的个性化照明，例如为了更好刺激创新和交流，通过智能化照明的改造，新一代的办公区域可以给每个员工定制一个专属的个性化办公空间。而理想中的商铺照明，应该随着季节和产品的变化，不断调整光的配合，以达到刺激消费和扩大销量的目的。

    在谈到智能照明技术的最新沿革时，顾瑶瑶首先介绍有线的控制技术，把DMX512与DALI两种常用的控制系统分别进行了比较，其中DMX512的特点是动态效果，刷新率高，适合于舞台灯光、户外照明控制，单向控制，一主多从，有线控制。DALI的特点则包括：静态控制，双向通信，可接入传感器，抗干扰能力强，适合于进行室内照明智能控制，例如在很多的五星级酒店都会装有DALI系统。但是，由于有线系统的铺线本比较高，复杂度比较高，工期也比较长，某种程度上限制了智能照明的发展。反观无线技术因为不需铺线，从安装到使用都非常灵活。

    目前，智能照明常用的无线技术种类繁多，包括了ZigBee、Thread、ZWave、WiFi、BLEMesh等十余种常用的可供选择(见图二、图三)。各种无线技术各有特点，各有优劣。顾瑶瑶表示，无线技术在经过十几年的发展，已经是非常稳定可靠，足以大规模使用的一项技术。另外，无线技术给人的印象还有缺乏统一的标准，对此她指出，无线技术恰恰不是缺乏标准，而是标准太多。

    她针对其中的几种进行了重点的讲解：ZigBee的供应链成熟，在全球拥有超过400家成员公司，世界通用频段为2.4GHz。但是它兼容性问题有待解决，组网能力强，然而使用较为复杂，对超低功耗设备支持也不是很好。Z-Wave的历史久，技术成熟，而且兼容性非常好。但其供应商单一，处于完全封闭的技术。

    WiFi是早期为了取代有线局域网而设置的，因此主要的设置目标是增加传输速率，所以它低功耗方面的性能就远远低于ZigBee和Z-Wave。因此智能家居在最初的时候也并没有把WiFi看成是一个很好的智能家居无线技术，但是随着智能手机的普及，WiFi得到的关注越来越多。现在看来，WiFi是非常适合用作智能单品，首先WiFi设备不需要网关就可以接入到家庭的网络中，和手机之间进行通信，同时还天生具有远程控制的功能，但由于它自身的组网能力不强，控制延时也稍长，因此也只限于智能单品和少量设备的控制，不适合于大范围照明设备的组网。

    此外，谷歌在2014年推出了一个类似于ZigBee升级版的新技术，Thread的底层和ZigBee相同，上层则比ZigBee更进了一步，做成与IP是完全兼容，可以预见未来在市面上将会出现很多支持Thread的家庭路由器，从而具有和WiFi一样的优势，不需要网关就可以接入到家庭网络中。

    BluetoothLEMesh则是智能手机标配，它无需网关直接与智能终端通信，充分利用手机人机交互。其优秀的自组网功能，扩大了控制范围。而且其低功耗支持好，有强大的组网能力，可达双向250节点，单向1000节点。其家用优势也很明显。

    胡宁斗：透析LED室内定位技术与项目

    在进行LED室内定位技术与项目的介绍中，华策光通信科技有限公司总经理胡宁斗讲解了一项创新专利技术——可见光通信技术(U-beacon)技术原理(见图四)，即将需要传输的信息编译成一段调制信号，用脉宽调制的方法附加到LED灯具的驱动电流上，利用室内无处不在的光源作为发射载体，以不增加任何硬件的智能手机接收并解码，解析出灯具发送的ID信息。利用所获取的身份识别信息在地图数据库中确定对应位置信息，完成定位，解决了室内精准定位这一世界性难题。

    他表示，这项技术优势在于其室内定位精度在1米以内，达到了亚米级别。从下方图示(见图五)中可以清晰地说明，能够满足亚米级定位精度以及规模推广，LED的可见光通信技术由于其照明的认知普及度、经济性而胜出。

    据胡宁斗介绍，目前室内定位技术主要有手机基站、蓝牙、红外、WiFi等技术，然而，因其定位技术各自的局限性，限制了他们大规模的推广应用，特别是必须单独部署一套定位网络，造成成本过高。

    他还从两方面谈及室内定位的市场机会，其一是从白光通信技术的创新点来看，包括三大点：1、LED照明由商品向通信链路的演变。可见光通信技术是照明领域的一项重大发明成果，它让LED照明由单一的终端商品演变为一个产业链的链条，将带动室内位置相关室内地图，精准信息服务，新的社交形式构建，真实场景的游戏娱乐，室内行为轨迹的大数据等领域的发展，可为实体商超业，大型室内公共空间，专业领域等提供一系列的配套解决方案；2、成本低、配置简。在位置部署方面，可以直接利用室内空间现有的照明灯具部署方案，不会对照明灯光有任何影响；在成本方面，LED照明灯具的改造根据不同情况，可以有不同解决方案，可以将非常低廉的成本做到更低。如在现有的LED灯具只增加一个低成本的定位模块即可，而且结合室内空间具体情况，可以只对其中部分照明灯具进行改造；3、信息稳定安全，不受环境影响，保密性强。不受室内环境下的多路径、多障碍等因素的任何环境影响，只有在特定的灯光位置下，信息直线性一对一传输，保密性强。

    另一方面，从行业契机上分析又有四大点，包括：1、LED灯具改换浪潮，政策支持。EMC合同能源管理合作，助力定位LED灯具布点，完善基础定位布置，建立全国室内空间位置库；2、国家推进智慧城市。于“国家新型城镇化规划2014至2020”提出推进智慧城市建设，基于室内位置的通信技术将不可或缺；3、O2O市场蓝海。即商场，酒店，展馆，医院等基于实体位置的线下线上互通互动，行业正在爆发；4、抗干扰、无辐射、信息安全，特殊领域应用。包括煤矿、军队、核电站、监狱等垂直行业。

    最后胡宁斗又介绍了华策光通信的市场战略和解决方案，包括行业应用，基础技术设施及商业服务(见图八)。其中矿山解决方案中，即通过光定位实时确认矿井下工作人员的位置，并为救援提供有效的位置信息，从而为矿井下工作人员保驾护航(见图九)。

    鉴于核电站辐射区域禁止使用无线信号，可由定位徽章进行定位，首先徽章接收光信号，其次灯具ID与徽章ID绑定，如何将绑定信息通过光传到后台服务器，从而定位工作人员当前的位置(见图十)。

    最后，在机器人应用解决方案中，可通过提供机器人定位服务：1.目前服务型机器人要么用定轨道(地磁)；2.要么用激光定位技术(可变轨)，激光定位一套设备成本在2万—10万人民币。据其透露，用LED灯+定位终端，单套设备成本在500—1000人民币。

    黄峰：在智慧照明风雨前行

    智慧照明从兴起到逐渐发展起来，并不是在风调雨顺中孤单前行，它需要得到各方技术“风雨同路”的支持，才能披荆斩棘，共创未来。它的发展背后依仗有哪些“功臣”？飞利浦照明(中国)互联照明标准总监黄峰讲述了涵盖LED技术、IT技术、通讯技术、传感器技术、控制技术等在内，将促成智慧照明技术发展的五大领域技术(见图十一)。黄峰通过刚过去的2015年，及展望2018年和2020年里LED照明、IT平台、通信互联、传感器和控制五大技术的发展程度作对比，描述了智慧照明在未来发展中的技术路线。由于这五种技术现在发展在不同的阶段，他预计到2020年，相关的技术就会成熟，也就是到了那时智能照明才有一个大爆发(见图十二)。

    他展示了根据飞利浦的数据所做的一个预测(见图十三)，传统照明的曲线在经过2011年的时候达到了顶点，之后是一个下降的趋势。LED则是呈现一个慢慢上升的趋势，智能照明也是慢慢上升的趋势。图中标注了两个节点，其中一个处于2016年的节点是传统照明和LED照明一个比例的转换，反映了LED照明正逐步地取代传统照明，LED智能照明则是一个快速上升的过程，预计到了2020年的时候，会得到一个大发展。

    根据这个趋势可以看出，对照明企业来说，发展会是一个三角形的架构(见图十三)。最底层的蓝颜色表示企业要做好灯具、LED光源、LED驱动三块业务，这是现在最大的利润来源。在这个基础上再做绿颜色的部分，把各种各样的灯具、光源，或者控制的对象连接起来，加上传感器之后，涉及很多的数据，在这些数据的基础上开发出有用的应用，那么，第三步就是到达了一个应用的阶段。

    黄峰通过智能家居的图谱(见图十四)，指出这反映了现在智能家居领域确实非常热门。例如来自不停地转型的家电领域，包括海信，海尔、美的、长虹、东芝、松下、三星等，其次是原来从事IT行业，ICT的通信技术，如小米、阿里巴巴、百度、360、京东、谷歌、华为、联想、中移动、中联通、中国电信等。还有照明企业也在做智能家居，但更多的是局限于照明方面，如欧普、飞利浦、GE等。最后是一些Starup的公司，如欧瑞博、顺舟科技等。这四方面的公司都在进行智能家居产品的推广。

    然而，在黄峰看来，目前智能家居还处于是外冷内热的状态，“企业很热闹，用户看热闹，产品叫好不叫座”的尴尬地位。首先体现在“成本高”的问题上，用户还是难以接受，未到甜蜜点。其次是“不智能”，仅仅是人工控制缺乏自动控制和智能控制。以及“需求不明确”，用户不知道自己要什么，远远没有达到解决用户痛点的程度，也没有抓住用户痒点。然后是“企业盈利模式不明显”，急需探索从提供智能硬件到提供增值服务的商业模式。最后是“安全隐患”，即产品安全(CCC)问题和“数据裸奔”的隐患。

    眭世荣：展望2016年LED产业大变革

    据广东省高智新兴产业发展研究院长眭世荣引述自GSCResearch的研究报告指出，从全球数据来看，2015年由于受经济影响，全球照明市场并没有迎来大的变革。2015年全球照明市场规模约为1510亿美元，复合增长率在3.7%。预计2020年为2068亿美元，复合增长率约为6.5%。尽管全球照明产品并没有快速增长，但是LED照明正在快速的完成替换传统的照明光源以及灯具，LED市场渗透率快速攀升。2015年全球LED照明市场规模为557亿美元，市场渗透率36.9%。预计到2020年，全球LED照明市场将以年均20.36%的增速增长，渗透率达到63.9%。

    在2015年LED主要市场中，家居照明、商业照明、工业照明、市政照明、特种照明渗透率分别为35.5%、33.0%、16.2%、46.7%、52.7%。家居照明市场跃居主要应用市场。预计家居照明市场将快速打开，2020年家居市场LED市场渗透率在将上升至69.8%。2015年，全球LED显示的市场规模为125亿美元，预计2020年，全球LED显示的市场规模将达到309.6亿美元。

    他介绍道，相关行业统计显示，2015年我国半导体照明产业整体规模达到4245亿元人民币，较2014年增长21%，与过去10年年均超过30%的增长率相比，增速明显下降。据不完全统计，全国LED企业3.5万多家。其中规模以上企业8200多家。其中，广东拥有LED规模以上企业4200多家，占比51%；其次是浙江省，规模以上企业1300多家；江苏省规模以上企业1000家左右。此外，外资和合资企业占比中国所有规模以上企业的比例为30%。数量2400多家。

    中国LED照明产品出口方面，2015年中国LED照明产品出口约为255亿美元，同比增长45%，2010-2015年年均增长52%。在中国LED照明产品出口规模基数增大和全球经济增长趋缓的形势下，未来整体出口增速将有所回落，预计2015-2020年年均增长速度为32%。从2015年中国LED照明细分产品出口规模来看，出口规模排在前三位的分别是天花板灯、投射灯、面板灯，占比分别为29%，14%、11%。

    在总结2015年LED产业发展特点时，眭世荣指出三大方面：其一，中国LED行业结构性过剩与区域性过剩继续存在；其二，行业竞争全面“白热化”，国内外大厂降价潮齐上演；其三，并购成为行业发展常态，行业整合洗牌与升级正在加速。

    眭世荣又分别从市场、出口、政策、技术、应用市场等方面来阐述了对2016年LED产业变革预测。他预计，全球范围城市化建设和基建投入的放缓、各国经济的增长趋于缓慢增长。尽管LED渗透率持续成长，但是LED的效率提升导致LED使用颗数减少，加上LED价格仍有跌价压力，因此，展望未来五年，全球及中国LED产业规模增速放缓：全球LED产业的年复合成长率很难超过10%以上的成长幅度；中国LED产业规模增长率从2014年开始出现下滑趋势，从2013年的65.1%下滑至2015年的21.9%。预计未来这一趋势还将持续存在。

    2015年占比居首的家居照明，与其他照明市场占比的差距不大。伴随着全球LED照明渗透率的大幅提升，LED照明应用市场的格局将会发生改变。预计2020年，LED家居照明将进一步普及，其市场规模及占比(512.5亿美元、37.8%)，远超商业照明(369.4亿美元、27.2%)，家居照明成为LED照明市场绝对主流。而LED显示市场的热点领域是LED背光源，随着LED光渗透率提升，2015年