Der Einsatz der LED-Lampe steckt noch in den Kinderschuhen, und schon jetzt weisen die meisten Forschungen darauf hin, dass die Konzeption nur mit LED-Lampen, die effizienter sind als CFLs und Glühlampen, nicht ausreichen wird, um Ihr Geschäft auszuweiten. Die LED-Lampen machen nur einen kleinen Teil der Beleuchtungssysteme aus. Den größeren Anteil haben Elektronik und Leuchten (Armatur und Lampe), die 70 Prozent des Designs ausmachen sollen. Das heißt, dass es Möglichkeiten für eine größere Energieeffizienz durch LED-Lampen gibt, mehr aber noch für die Konzeption weiterer in PCB integrierter, intelligenter Funktionen, wie Kommunikationsfunktionen und Sensoren.
Wer braucht intelligente Beleuchtung?
Das Konzept der intelligenten Beleuchtung vereint Beleuchtung, Kommunikation und Sensortechnologien. Sicher können die kommerziellen und industriellen Segmente der Branche von mehr Leistungsfähigkeit profitieren, da sich dadurch Geld sparen lässt. Das Verbrauchersegment wird sich nicht so leicht von Stromeinsparungen beeinflussen lassen, interessiert sich aber möglicherweise für Ästhetik und weitere Funktionen.
Die Industrie wird nichtsdestotrotz Normen benötigen, die bereits existente Lösungen nutzen und diese an die Welt der intelligenten Beleuchtung anpassen, die Anforderungen an Beleuchtung, Kommunikation und Sensortechnik stellt. Der Designingenieur beispielsweise kann aus verschiedenen Sensoren, Controllern, Vorschaltgeräten und Treibern auswählen, um ein spezialisiertes Design zu erstellen. Das ist für Unternehmen, die bereits ihren Claim abgesteckt haben, vielleicht nicht die beste Lösung, wird aber irgendwann passieren, wenn die Kunden Druck auf die Hersteller ausüben.
Die treibenden Kräfte in der intelligenten Beleuchtung sind die Hersteller von LEDs, Gebäudeautomation und ICs, und in der Anfangsphase auch die Automobilbranche.
Zu den Unternehmen für LED-Beleuchtung gehören Cree, GE Lighting, Osram Opto Semiconductor und Philips Lighting. Im Hinblick auf die Gebäudeautomation werden Sie wahrscheinlich auf Produkte von Johnson Controls und Honeywell stoßen. Im Hinblick auf die IC-Hersteller von LED-Treibern und -Controllern gibt es jede Menge Unternehmen, darunter TI, Analog Devices, Freescale (Arrow Simplicity Kit), Fairchild und viele weitere.
Intelligent sein heißt kommunizieren
Derzeit ist ein deutliches Wachstum von Unternehmen zu verzeichnen, die intelligente Beleuchtung basierend auf Steuerung und Kommunikation anbieten. Intelligente Beleuchtung soll auf Ebene der einzelnen Leuchte intelligent kommunizieren und funktionieren. Zudem darf die Fähigkeit zur Steuerung und Überwachung der einzelnen Leuchten nicht durch Drähte eingeschränkt werden. Und Beleuchtungssysteme sollen auf Befehl funktionieren, nicht nur auf Steuerung. Anstelle einer Steuerung, mit der das Licht heller geschaltet oder gedimmt wird, würde bei der neuen Variante ein Befehl aufgerufen, der die durchschnittliche Beleuchtung auf eine bestimmte minimale Helligkeit (Lux) einstellt, sofern gerade niemand im Raum ist. Andernfalls würde die Beleuchtung auf eine vordefinierte starke Helligkeit eingestellt.
Die Hauptfragen, die im Zusammenhang mit der intelligenten Beleuchtung noch zu beantworten sind, haben mit Kosteneinsparungen zu tun und damit, ob der Kunde etwas bekommt, das er vorher nicht hatte oder das eine andere Technologie aufweist. Der Fortschritt in den letzten paar Jahren deutet darauf hin, dass jede neue Version intelligenter Beleuchtung einen größeren Funktionsumfang aufweist. Zu einem großen Teil hängt das mit der Integration von Sensoren in Beleuchtungssysteme zusammen.
Drahtlos und LEDs
LED-Beleuchtung ermöglicht das Dimmen von Licht sowie Sensorintegration und ausgeklügelte Netzwerksteuerung. Das bedeutet, dass es möglich ist, Außenbeleuchtung zu installieren, die sich an die Änderungen der erfassten Umgebung anpasst, empfohlene Lichtstärken als Reaktion auf reale Aktivitäten in der Nachbarschaft liefert und das Licht zwecks Energieeinsparung dimmt, wenn keine volle Beleuchtung erforderlich ist. Diese fortschrittlichen Steuersysteme umfassen HF-Kommunikation und Messfunktionen in der herkömmlichen Fotozelle, sodass einzelne Leuchten als Teil eines größeren, programmierbaren Netzwerks fungieren können. Diese Art des Systems könnte ein HF-Netzwerk, dimmbare, in Gruppen zusammengeschlossene LED-Leuchten, Bewegungssensoren, Alarme, eine GUI und sogar Video umfassen. Echelon ist ein Unternehmen, das Open-Standard-Steuernetzwerkplattformen entwickelt und alle Elemente liefert, die zum Entwerfen, Installieren, Überwachen und Steuern von Gerätegruppen in Beleuchtung, Gebäudeautomation, IoT und verwandten Märkten erforderlich sind. Die Marke Lumewave des Unternehmens zielt als Teil seiner IzoT™-Plattform auf Gebäudeautomation und andere Produkte mit Bezug zum industriellen IoT ab.
Abbildung 2: Ein Beispiel für das drahtlose Smart-Grid-Modul von Echelon, das eine neue Ebene der Einsparung und Steuerung in die Außenbeleuchtung bringt. (Quelle: Echelon)
Soraa, Anbieter von GaN-on-GaN-LED-Technologie, bietet optional eine drahtlose Steuerung für seine LED-Lampe PAR30L (Long-Neck) an. Sie bietet den Benutzern verschiedene anpassbare Fernsteuerungsfunktionen, darunter Dimmung, Steuerung von Lampen in benutzerdefinierten Gruppen und benutzerdefinierte Voreinstellung von Beleuchtungsszenen. Soraa wird die drahtlosen Lampen PAR30L zusammen mit einer mobilen Anwendung anbieten, die auf iOS- und Android-Plattformen ausgeführt werden kann. Die Lampen können in einem Netzwerk zusammengeschaltet werden und in nahezu unbegrenzter Anzahl eine Verbindung zu einem Smartphone herstellen. Die drahtlosen Lampen PAR30L werden voraussichtlich im dritten Quartal 2015 verfügbar sein und mit korrelierten Farbtemperaturen von 2.700 K und 3.000 K und einem Farbwiedergabeindex von 95 angeboten werden.
Und was ist mit IoT?
Städte, Flughäfen und andere Einrichtungen nutzen ihre LED-Plattformen und kombinieren sie mit neu entwickelten Geräten, etwa solchen, die über die Light Sensory Network(LSN)-Technologie von Sensity verfügen, die die LED-Plattformen in Daten- und Video-IoT-Netzwerke verwandelt. In einem LSN wird jede LED-Leuchte zu einem intelligenten Solid-State-Gerät mit Sensor und eindeutiger IP-Adresse, das in einem Breitbandnetzwerk als Knoten dient. Dieses intelligente Gerät kann auch zusätzliche intelligente Geräte wie Videokameras oder Wi-Fi-Zugriffspunkte antreiben und auf diese Weise IoT-Dienste in der gesamten Außenumgebung ermöglichen. Diese Dienste ermöglichen viele intelligente Anwendungen in den Bereichen Parken, Überwachung und Sicherheit sowie städtische Dienstleistungen (beispielsweise Straßenbedingungen). Vor Kurzem hat sich Sensity mit Cisco zusammengeschlossen, um die Stadtbeleuchtungsinfrastruktur in eine Sensorplattform für intelligente Anwendungen in den Bereichen Parken, Beleuchtung, Einzelhandelsanalytik und öffentliche Sicherheit zu verwandeln.