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    智能家居系统构建实例之灯光系统

    发布作者:admin 发布时间:2018-10-09
灯光系统应该说是智能家居系统里面必不可少又用起来特别爽的系统了。一套设计合理的智能灯光系统,不仅科技感爆棚,实用性也极强,所以此系列文章从灯光系统说起。
 
首先,说智能灯光系统之前,要普及一些关于家庭灯光的基础知识。
 
基础知识
1、家庭灯光的供电
 
家庭灯光的供电应该是较为简单的电路了,火线通过墙壁开关然后通往灯具,灯具另一端接零线,如下图。
 
2、照明灯光分类家居常用的灯光,大概可以分为三类:

白炽灯:便是靠钨丝发光的灯,爱迪生所发明的那种,一般发出暖黄色光,色温低;发热严重,所以发光效率低,同等亮度功率比日光灯、LED等都要大很多,已经基本淘汰。之所以说基本淘汰,是因为一般不用,偶尔也会用来烘托氛围,虽然费电,但是比蜡烛强很多,而且有一种复古的感觉,当然,现在有很多做成白炽灯样式的LED灯,看着好像也有灯丝,但是仔细一看,灯丝很粗,其实那时LED发光材料,不是普通白炽灯。当然,并不是说白炽灯一无是处,它调光方便,可以改变电压、电流或者串接电阻都可以调节亮度,非常方便。

荧光灯(日光灯、节能灯):这种灯具靠的是紫外线照射荧光剂发出荧光,当然,也可以使用不同的荧光剂来发出不同颜色的光。相比白炽灯,荧光灯光线显色性更强,发光效率更高,灯具发光面积也大,照明效果更好。坏处在于其结构也更复杂,需要镇流器,且不能简单的通过调节电压活着串接电阻的方式调节亮度。

 
LED灯:LED是发光二极管,靠的是半导体材料发光,当然可以发出各种不同颜色的光,其发光效率非常高,且体积小巧(大灯一般采用多个LED灯珠构成),可以做成各种不同的样式,非常灵活方便。坏处在于目前国内对LED照明的标准并不够明确,市场上有很多低端产品照明效果差,光谱不均匀,长时间使用对眼睛甚至会有所损伤。同时LED一般为恒流驱动,需要专门的驱动器,有专用的调光电路,不能单纯的通过改变电压或者串接电阻的方式调光。
 
三种灯具各具特色,一个家庭中很可能会用到一种或者多种。
 
3、墙壁开关
 
目前绝大部门民用的墙壁开关,都是接在火线上,这样在关闭灯光的时候火线断开,然后除了开关到电源的部分之外的其他部门,包括灯泡的火线和零线都是不带电的,如此安全性比较高。所以,几乎所有的家用墙壁开关的暗盒里都只有火线没有零线。

4、智能灯这里所说的智能灯指的是本身具有智能功能的灯具,也是可以通过WiFi、蓝牙、遥控器等方式可以控制的灯具,这种灯具可以用来组成智能灯光系统,但是智能灯光系统并不一定需要智能灯。大部分情况下,智能墙壁开关组件配合普通灯具也可以实现智能灯光系统,并且成本普遍要更低。当然,智能灯也有智能灯的优势,比如有的智能灯可以调节不同的亮度和色彩,可以实现不同的色调和色温,这是传统灯光所不具备的。有了以上的基础知识,便可以来说一下如何具体的改造方法了。

 
五种改造方法

1、单火线智能墙壁开关这种开关可以直接替换现有的墙壁开关,用起来肯定是很方便的,但是受限于它的原理(我在之前很多文章中说过,这种开关在关闭时实际上是高阻状态,有一个很小的电流通过,从而让开关本身获得电源,所以其开通和关断并不是和继电器或者机械开关一样完全接通和断开),控制的灯具功率一般在5W~200W(因产品的不同而不同),再大的话会导致发热严重,而小于5W会导致灯具闪烁。

2、零火线智能墙壁开关这种开关通过继电器控制,所以可以完全开通和断开,从而可以控制0W~1000W的几乎所有灯具,稳定性肯定是相较好的,价格也比单火线开关更便宜。但是问题在于此种墙壁开关需要零线才能工作,是在暗盒中必须有零线,而普通的家装暗盒一般是不留零线的,所以只能用在装修时预留了零线的墙壁开关中,对于有条件的用户,我是非常建议采用这种方式的。

3、智能灯泡智能灯泡便比较容易理解了,是灯具本身具备智能控制的功能,只要闭合灯具开关,灯具自身便可以通过APP或者遥控器控制了,优势是对墙壁开关没要求的;而劣势在于这样的话墙壁开关的控制作用便不太容易发挥了,因为如果墙壁开关关闭了,相当于这个灯具只能再通过墙壁开关打开而无法使用APP或者遥控器打开。同时,这种灯具的价格是相对比较高的,所以对于全屋智能灯光的话,这种方式并不是很理想。

4、控制盒控制盒本质上便是一个智能插座,通过继电器打开和关断,成本也很低,每一路灯光至需要几十元便可以搞定,但是问题和智能灯类似,是无法再使用墙壁开关方便的控制灯具了,所以除非没有其他办法,我也不推荐这种方式。

5、学习灯光遥控器这种方式适合本来家中灯光便具备射频遥控(灯具一般都使用射频遥控)功能的,只需要配合智能射频遥控组件,让这个组件学习灯具的遥控器便可以实现控制了,成本肯定是相对较低的,用起来也方便,当然,问题在于无法实时反馈状态,是说你发送了开灯的遥控信号,但是无法确定灯是否已经打开。

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