对话|需求升级,智能照明控制器更无感智能

【哔哥哔特导读】随着市场需求升级,作为照明产品核心部件,智能照明控制器未来将会发生怎样的变化?

编者按:

       随着生活水平提高,人们对生活品质和健康的生活环境提出了更高的要求。国内外的照明企业也在不断地进行科技创新,以提升照明品质,满足消费者更高端的需求。目前,“以人为本”、“人因照明”的理念已经深入智能照明领域。智能照明控制器作为照明的核心部件,集功能与性能于一身,是照明提供健康智能光环境的重要“武器”。

       本期《对话》栏目以智能照明控制器为主题,邀请照明行业的知名整机企业和资深的半导体企业共同参与,展开探讨智能照明控制器调光调色方面的创新应用、元器件性能要求以及上下游企业的供应情况等话题,多角度认识智能照明控制器的发展现状和未来趋势。

对话问题导览:

1.“以人为本”的健康照明理念下,智能照明控制器在调光调色方面的创新应用情况如何?贵公司做出了哪些改进或突破?

2.伴随下游的应用需求提高,市场对分别智能照明控制器的IC、功率器件、电容等元器件性能提出了哪些新要求?

3.作为智能照明控制器下游应用商,与上游供应商合作中,有哪些问题对您或贵公司产生了困扰?有哪些比较好的建议?

4.下游应用商提到跟上游元器件供应商合作时较为融洽,出现的问题较少,谈谈贵公司在这方面的特点和优势。

5.简要谈谈智能照明控制器的应用趋势或发展方向。

对话参与嘉宾:

       1.“以人为本”的健康照明理念下,智能照明控制器在调光调色方面的创新应用情况如何?贵公司做出了哪些改进或突破?

       佛山照明郑勋宏:第一是调光方面做得比较多,现在已经到了无级调光阶段。第二调色方面,新出了一种结合情景再加环境搭配的情景照明理念,用在卧室、客厅和部分公共场所的办公室。

目前我们有一个主攻方向,正跟一些科研院合作的生物调节照明,这是我们一个重点项目。情景照明作为一种附属的建筑智能照明,也是一个发展方向,我们也在投入一些力量在进行开发。

       昕诺飞孙世玲:调光方面好像没有什么创新,主要是由传统的调光方式已经变成智能的调光方式。原来都是模拟或者线性,现在都是数字化或者远程软件来控制。同样,色温也是由智能软件来全波段控制,不像原来只能局限地挑几个调色模式,现在RGB三色光配比可以根据场景需求自由选择。

我们现在是都系统化,未来不是单卖一个灯具了,而是做系统加服务。因为我们公司持续并购,拓展到植物照明。目前植物照明类、工业类和消费类等智能照明系统,我们都有集成控制系统,配备相应的搭载接口,还可以支持NFC控制调制驱动器,设置好后再连到系统。

       必易微王晓佳:必易微针对智能照明控制技术推出了一套创新的架构,并且使用了注册商标Link-DIMTM。它是一套具有前后级通讯功能的完整解决方案,是针对智能照明应用的行业突破。它的优点有:

1)高P无频闪,满足全球各地标准,一套方案出全球,省去了工程师针对不同地区标准重复开发的时间以及解决了备料的烦恼;

2)前后级自适应通讯,可以实现系统最优效率,该技术也是这套方案的核心,相比没有使用该技术的方案,效率可以有效提升两个点;

3)低端百分之一深度的时候启动时间依然可以小于500ms,这解决了行业内的一大痛点,使得小夜灯模式下用户体验更佳;

4)超高低端电流精度,在百分之一深度下,其电流精度可以满足±10%,彻底解决小夜灯模式下每个灯亮度不一的问题;

5)超低系统待机,带Wi-Fi模组整机待机<130mW,轻松满足T20要求。

       美芯晟冷雄:美芯晟作为一家电源芯片和传感器供应商,也同业界多家知名照企和协会探索创新打造更加智能健康的光环境而努力,我们在智能LED照明驱动芯片领域不断加大研发投入,在辅助电源、超低深度无频闪调光芯片实现多项技术突破,为照明客户提供整套智能照明系统中电源部分的全部解决方案,满足智能LED照明应用于多元化场景需求。

       三雄极光彭志强:其实最主要是按照用户的感受来遥控调色、调光,只能是适应上次使用的效果,还没能够想怎么样就怎样,因为它不知道用户今天和明天的想法。创新方面,目前跟市面上差不多,没有什么特殊的创新。

       亚成微于凯:随着人们对光环境品味追求的不断提高,智能照明逐渐走进人们的生活,而智能照明的核心理念就是“以人为本”,在这种理念下,智能照明控制器从最初的可控硅调光,发展到现在的Wi-Fi、蓝牙、zigbee等多种调光调色控制方式,多元化的控制方式使得用户体验更为便捷、舒适。

       亚成微电子专注于LED高压线性驱动的研发,多款线性调光产品在市场应用中大放异彩,同时产品全面覆盖包括墙壁开关的调光调色、智能雷达感应、Wi-Fi模块对应的调光调色、WYRGB 等方案应用。

线性照明方案不仅从性能稳定,应用简单,且结构成本较开关电源方案更低。后续我司将继续以市场为导向、以用户为中心,将更优异可靠的线性照明产品推向市场,持续为健康照明贡献力量。

       欧普照明黎国权:技术创新的话,我们只是在LED光谱上有一些概念,如果是类似于智能照明控制器,那就是尽量把纹波做低一点。目前见得最多的是唤醒功能,比如设定一个时间,相当于一个闹钟,然后慢慢适应环境。其他一般都比较少。

       泰凌微电子梁佳毅:作为上游的芯片供应商,我们一直关注智能照明下游的应用场景需求。泰凌是最早推出基于蓝牙低功耗的mesh组网应用方案的公司之一并成功实现了大规模商用。它能够通过多个控制器终端来控制网络内任意的一个灯泡,方便实现开关、亮暗或者颜色等控制,而且控制的终端不用直接连接到被控制的最终设备上去。它可以通过中继的方式把信息进行接力传递,一级一级地传递到最终需要控制的节点上去,极大地改善了用户的体验。实现类似功能的标准蓝牙mesh技术规范直到2017年才正式问世。

      通士达吴高树:没有,还是属于传统的应用,现在只是比以前可以更能随心所欲一点。因为可调的界面多了,包括要调很细微的设置,它也能体现出来。但真正好的应用可能目前也没有感觉。

目前来说,智能化其实还有很长一段路要走。因为从我们自己的实际应用来说,感觉目前已经是够了,除非连概念都变了,可能有一个很大的突破。但是按目前来说,只是纯智能条框,也许加入语音,只是说介质更多了,但是最终达到的目的其实可能还是那么多东西。

2.伴随下游的应用需求提高,市场对分别智能照明控制器的IC、功率器件、电容等元器件性能提出了哪些新要求?

      富奥星杨勇:在原有的绿色照明基础上,近几年照明行业发展的核心要求分为三个维度:一是低碳节能;二是智能感知;三是跨界融合。这三者之间既相互独立又相互交叉,响应了照明基础技术和应用创新的需求。微波雷达感知芯片在这三个维度上都能响应。以富奥星等芯片商为代表的企业已在照明行业形成了一个生态伙伴群体,并以此响应下游终端设备厂商的需求来共同推动产业的发展。

        欧普照明黎国权:据我了解,目前市场上已经基本满足要求了,比如调光、闪烁等方面。对于功率器件和电容,基本上没什么特殊要求,目前都是在讲成本。一般功率器件寿命都是能够符合要求的。而且我们还尽量想着能够大批量生产出来,然后价格更便宜。现在一般都是这么想。

       必易微王晓佳:智能照明IC驱动技术服务于智能照明本身,智能照明经过多年的发展,如今对于驱动技术的要求越来越高,比如更高的调光分辨率、调光过程中更好的柔和度、更低的待机、更好的一致性和精度、更低的深度等等,必易微今年推出的最新一代调光驱动IC:KP16015SPA可以达到万分之一的调光深度,并且调光过程丝滑,很好的满足了用户越来越苛刻的要求。

       泰凌微电子梁佳毅:从下游应用看,芯片性能确实有几个比较重要的关注点。一是需要对功耗进行不断优化。随着电池供电设备的大量使用和各国能源法规进一步严格规范,系统中主控芯片功耗要求越来越高,我们也是不断在产品上去突破功耗极限。

第二是成本。我们会不断提升整体系统产品的性价比。一方面是把更多的外围器件集成到芯片内部,另一方面,通过独特的电路设计技术,把芯片的面积控制在一个很小的范围内,降低优化芯片本身的成本。

第三是随着目前无线连接技术的越来越丰富,终端客户的智能照明控制器可能需要能够支持蓝牙、Zigbee、Thread、Wi-Fi等多种通信技术,兼容各种基础通信协议,同时在应用层需要适应市场上主流的智能家居生态系统。

       通士达吴高树:对功率器件其实应该还好,比如原先输出的参数是单一的,现在可能会要求多一些接口而已。现在的主控芯片其实就是加了IP,芯片集成度更高。它有些可能直接就内置掉了,只是现在外围器件越来越少,控制功能越来越多,尺寸越做越小,仅此而已。现在电容体积也越来越小。有些包到芯片内部去了,如果有些包不进去,那可能外面放一个小型电容就够了。

       美芯晟冷雄:随着智能照明应用场景不断普及,市场对智能照明驱动IC也提出更高的要求,如调光无频闪,模似调光分辨率千分之一,超低的待机功耗,外围BOM简单,调光一致性等高性能、低BOM成本的要求。美芯晟在智能照明也相应推出了符合这一市场要求的解决方案:MT971XB、MT765XB、MT7665、MT7653、MT8813SO等,以满足下游应用场景日益提高的技术要求和更好的交互体验需求。

       佛山照明郑勋宏:情景照明随着场景的变化,原来控制芯片的部分性能已经达不到要求,需要高级的芯片来搭配。它不但是控制功能,有些还需一些场景存储功能和模拟学习功能等等。

功率器件的话,从现在来说,我们都还没有碰到什么特别要求,一般现有产品都能满足。电容都属于系统里的附属配件。我们最主要关注的是控制芯片和调节两个方向。

       立达信陈志钦:目前对IC方案,现在是有一个需求,就是看看能不能做到无链接的方案。功率器件的话,当然是希望总功率能再做高一点,其他暂时没有想到其他的一些要求。

亚成微于凯:对于智能照明控制器的芯片方案,首先,客户在应用中,始终追求的是在满足可靠性要求的前提下,尽可能地提高效率,同时系统应用方案更简单,并且可以满足不同场景光源驱动电源的设计要求客以及满足一些国家的标准要求(如:2022年新的ErP法规设计要求等);其次,智能照明并不是单纯地点亮一盏灯,而是朝着国家倡导的节能减排方向在努力。所以从整体来看,智能照明不仅对方案的系统可靠性有着更高的要求,同时也要达到节能降耗的目的。

       元盛科技吴春华:基本上我们的感应模组基本的内核,加了个外壳、供电,然后功能做得更复杂一点,就变成了控制器。模组性能方面,主要是抗干扰性和感应的灵敏度,外加光控、感应范围、时间的调整三个部分要求,其他只是功能的延伸调整而已。

       昕诺飞孙世玲:智能照明控制器对功率器件没有什么特殊的要求,主要是小型化和成本需求。IC芯片肯定是集成度越高越好,能效更高,缩小尺寸。相当于要走高频化、集成化的发展方向,产品可以做到功耗低,体积小。电容也是扁平化、高频化,不同应用需求,驱动器也是奇形怪状,例如室内面板灯集成,形状要求横扁,或者是其他窄条的。

      宝宫电子李吉晓:宝宫电子是做电路安全保护的公司,在LED的智能照明中,属于元器件一类的供应商。随着下游应用需求的提高,对电路保护的器件要求贴片化、小型化和高能化。所谓高能化,就是在能起到同样的保护效果的时候,产品更加小型化,同时由于芯片尺寸的减小,耐受浪涌能力减弱,也要求电路保护的产品保护电压更加低,也达到更好的电路保护效果。很幸运的是,宝宫电子经过全体同仁的一起努力,我们的高能贴片压敏产品跟上了这种发展的节奏,开发了更加细分的产品,缩小了产品的尺寸,提升了性能和提高的性价比。

3.作为智能照明控制器下游应用商,与上游供应商合作中,有哪些问题对您或贵公司产生了困扰?有哪些比较好的建议?

      三雄极光彭志强:一般现在要么就现有的芯片来使用,要么跟上游企业合作,进行功能性的软件开发,因为单纯一个公司,用量不会非常大。整体来说还是比较配合,也还没有太大的问题困扰到我们。

      佛山照明郑勋宏:基本上都能满足要求。除了一些芯片供应的进度会受一点影响,其他的技术上配合还都是比较流畅。目前芯片缺货是一方面的问题,主要是由于外部环境的问题,一些比较高级芯片国内供应不了,那么要采购一些进口品牌。

对于国内的供应商,只能说是修炼不够,一些传感器的调光,感知软件的灵敏度等方面都会受一点影响,还是要靠市场不断的改进。

       欧普照明黎国权:基本上没有。因为一般设计工艺成熟的时候才会用到,现在基本上复制过去就可以了,不会有太多的问题出现。隔离方面可能选择相对要更谨慎一点。一般情况下,如果有问题,肯定找他们来解决。

        昕诺飞孙世玲:那倒没有。因为我们跟他们合作的方式主要是定制的,如果电解电容现在也达不到需求,肯定也要定制。如果是民用照明,要求会低一点,但我们大部分是工业应用,对寿命、高温度特性和防水特性都要求很高,都是定制的。

        立达信陈志钦:这主要是跟供应商的关系,如果器件的供应商跟我们公司有合作,当然他们一些技术支持会比较好一点,有时我们物料用的比较少一点或者怎样的情况,可能支持不到位,这种也只是一个技术支持到不到位的问题。整体来说,目前合作方面还是算比较顺畅。

         通士达吴高树:跟他们合作的时候还好。现在没有太多这方面的感触。因为这一块其实技术门槛不太高,芯片应用起来没有要学很深的知识。可能常规的应用,我们自己就能搞定,有些需要他们稍微审核一下。因为它不是一个很尖端的东西。

因为整个产品定位,智能化可能很好,但是其实卖得很便宜。市场对我们来说,要求也没有多苛刻,可能性价比做得好就可以了。

4.下游应用商提到跟上游元器件供应商合作时较为融洽,出现的问题较少。谈谈贵公司在这方面的特点和优势。

        亚成微于凯:十年匠心,亚成微电子专注于LED高压线性驱动的研发,在线性照明方案方面有着深厚的技术积累,同时公司拥有完善的质量管理体系,严格遵循“潜‘芯’科技、承‘片’品质、顾客满意、持续改进”的质量方针,从产品的设计开发、生产以及售后服务都有着完善且严格的质量管控流程及标准,对待出现的问题,做到“快速响应”→“及时处理”→“举一反三”→“完善规章”,及时响应和处理客户反馈的问题,并进一步完善规章。

        富奥星杨勇:作为芯片原厂,富奥星是通过支持各类方案模组商伙伴来响应下游终端设备厂商的需求的。在这过程中,富奥星从方案、天线、算法、测试工装、人员培训各个环节支持伙伴打通雷达技术应用落地的全流程。

         泰凌微电子梁佳毅:泰凌微电子在服务客户方面一直以客户为导向,尽量能够给到我们的客户更方便、更友好的开发环境。我们不仅提供完整的参考设计方案,而且在软件层面会给客户免费提供完整成熟的SDK软件开发包,能够使得客户快速实现整个产品的功能,也便于在应用上做进一步的开发,将产品快速推向市场。

         宝宫电子李吉晓:宝宫电子是做电路保护的,目前在LED领域,高能贴片压敏电阻以其小型化、贴片化和高能化的特点,得到了行业广泛认可和应用。很幸运的是,宝宫电子是第一家大规模推广这种产品的,也是最专注在该行业深耕的供应商,配合行业的深层次需求和发展趋势,开发了包括高能贴片压敏电阻和隔离浪涌保护器等专利产品,为该行业的发展做出了贡献。随着市场的更加细分,宝宫电子一直在紧跟行业,也不断地推陈出新,发布了很多的新产品,同时以技术增值服务为特点的销售模式,也渐渐被行业认可,初步建立了自己的品牌形象,也建立了自己的竞争优势,这是电路保护行业的其他客户不能比拟的。

          元盛科技吴春华:目前各家做雷达模块厂商的技术方面优势已经不明显了。因为没有什么革命性的技术出来,所以各家技术方面要突出某一个优势,至少是不明显。

我们公司对应用服务方面看得更重一点,因为雷达产品跟普通的标准品有点不一样。客户使用模块的过程当中,主要组合在灯具上,在应用当中比较容易出问题,往往需要我们做一些调整,才能够达到比较好的匹配效果。所以我们在这方面比较下功夫,为照明企业开创了雷达模块4S服务。

5.简要谈谈智能照明控制器的应用趋势或发展方向。

          富奥星杨勇:智能照明会逐步融入并成为AIoT系统中的一个分支单元系统,而智能照明控制器一方面是照明的智能设备,同时也是AIoT系统中的感知节点。沿着这样的发展趋势,微波雷达感知技术将会越来越重要,成为大多数智能照明控制器中的关键传感技术之一。

          三雄极光彭志强:设计主要是照明的节能方面,一直是热跟光的比例在变化。应用场景上面,如果有一些智能关灯等功能,可能电源功耗方面会更加节省一点。除此之外,使用场景方面,现在看能不能在不同的环境下自动调节功率、光照等情况。因为无论室内或者室外,包括工业方面,可能都会运用到这些功能。

          佛山照明郑勋宏:肯定是越来越智能,主要是带有自我学习的智能功能。比如家用的环境照明对主人的日常作息习惯,环境需求,逐步自适应、自学习是肯定未来的一个方向。除了居家以外,一些大城市的场景应用照明,以后肯定会向这方面靠近。因为一年有四季,每天有阴晴。不同变化的情况下,如果照明场景普遍固定化和城市化,时间久了人都有审美疲劳。要是在技术方面做不好,重复建设一次费用也是相当高的。

         元盛科技吴春华:以后智能照明控制器,一是朝向无感智能发展,也就是不需要做任何设定,感觉不到它的存在,实际上它是智能的存在。不能进门还要拿手机APP来设置一下,这样就没有意义。第二是与AIoT融合也是个趋势,包括人性化的智能家居。

          欧普照明黎国权:我们做智能照明那么多年,说它智能其实也还不够智能,发展方向就是把那些东西都解决了,就用嘴巴或者感应。但是目前智能照明还是比较小众,各种感应器还是比较贵的,装一套智能照明系统就更贵了。

         泰凌微电子梁佳毅:我们观察,目前的智能照明控制器整体趋势至少从原来互不兼容的通信协议逐渐往统一兼容的局面进行发展。可能主要还是依赖于生态系统巨头们在背后的推动,所以上游供应商和智能照明控制器厂商也要提供技术和产品适配整体智能照明系统的大融合发展。未来随着整个行业深度融合的实现,包括智能照明控制器在内的智能照明和智能家居将进入更快速发展的阶段。

         昕诺飞孙世玲:应用趋势到现在没看到,但我发现可以通过软件设置的自动感应学习的智能控制器需求量比前几年更多了。我们公司这几年做得越来越多。

未来肯定是这种趋势。这样会节省能耗,尤其是在比较空旷的地方,灯亮度会调低,感知到有人来时会调亮。如果一条路在偏远的地方,一晚上都走不了几个人的时候,路灯没必要整晚亮着。

       立达信陈志钦:国内智能照明其实是五花八门的。目前国内的智能照明控制器,华为 PLC方案接受程度会比较高一点,可能会有这样一个势头。我是觉得智能照明控制器不可能单独一个照明的控制器,应该有一个智能家庭的控制器。比如以智能音箱为载体,它既可以控制灯具,也可以控制其他的一些电器。

        通士达吴高树:因为主要还是偏终端具体需求,然后我们就可能对应地做一些定位,实现客户的设计要求。自己做的东西可能也没有看那么远,至少目前没有想到有什么更好的东西要去做。

结语:

         目前,照明已不再仅仅是一个日常需求单品,而成为提高人们生活品质,甚至城市建设、植物等领域发展重要因素。作为照明的应用终端设备,智能照明控制器被赋予了更高的使用需求。从元器件来说,市场对其芯片集成度更高,并且具有自动学习的智能功能更受欢迎;功率器件满足稳定可靠的要求;随着应用需求的变化,电容也趋向于高能化、扁平化和小型化。

          从产业链来看,照明行业已经进入成熟阶段,上游供应商对下游智能照明控制器方案商在供应合作、技术支持和服务等方面相对完善。目前智能照明市场整体的发展态势主要由下游终端应用的需求带动,进而影响上游器件的供应需求。

          未来,伴随下游应用市场的需求逐渐明显,智能照明控制器更倾向于无感化、智能学习化的发展趋势,并将与AIoT实现深度融合,使照明无处不在,又因人的存在而自动存在。

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