《電子技術(shù)應(yīng)用》
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工業(yè)4.0概念大勢之下 LED照明產(chǎn)業(yè)兩大趨勢

2015-11-24

  隨著工業(yè)4.0概念的出現(xiàn),生產(chǎn)制造的傳統(tǒng)思維正經(jīng)歷著前所未有的沖擊,工業(yè)化和信息化的高度融合和升級將是未來生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變的主旋律。作為具有龐大照明市場的LED行業(yè),在新的歷史形勢下,只有走LED智能化的道路才能越走越遠(yuǎn)。就目前而言,對于LED智能化的方向主要分為農(nóng)業(yè)智能化和光通訊智能化兩個(gè)方面。

  在互聯(lián)網(wǎng)概念還處在世界主流地位時(shí),德國學(xué)術(shù)和產(chǎn)業(yè)界于2013年在漢諾威工業(yè)博覽會上第一次提出了“工業(yè)4.0研究項(xiàng)目”,此概念的核心是信息物理融合系統(tǒng)(Cyber-PhysicalSystems,CPS),整合各種數(shù)字信息、資源、產(chǎn)品和人,從而建立起高效快速靈活的信息化,數(shù)字化的產(chǎn)品與服務(wù)的生產(chǎn)模式。此概念一經(jīng)提出則從德國迅速傳播到歐洲,并開始影響世界。

  1、智能化LED照明的內(nèi)涵

  傳統(tǒng)的LED早在1962年就已經(jīng)出現(xiàn),一開始LED產(chǎn)品只能發(fā)出低光度的紅光,而現(xiàn)在能發(fā)出的光已經(jīng)遍及可見光、紅外光以及紫外光;同時(shí)用途也從最初的指示燈、顯示板發(fā)展到顯示器、采光裝飾和照明。近年來,隨著互聯(lián)網(wǎng),云計(jì)算等新技術(shù)的出現(xiàn),人們已經(jīng)不滿足于LED照明高亮度、低能耗、壽命長、功率小的這些基本的功能和所帶來的經(jīng)濟(jì)效益,而是更多的以LED與先進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算技術(shù)相結(jié)合,從人體心理學(xué)、生理學(xué)和社會學(xué)出發(fā),考慮個(gè)體舒適度,光生物安全等改善學(xué)習(xí)、工作和生活的條件軟指標(biāo)和減少空氣污染保護(hù)環(huán)境的社會效益,即LED的智能化。

  而在工業(yè)4.0的大背景下,結(jié)合近十幾年來傳統(tǒng)LED同質(zhì)化低端化出現(xiàn)嚴(yán)重產(chǎn)能過剩的問題,我們對于LED產(chǎn)品的發(fā)展和需求已經(jīng)不能僅僅的停留在照明的本身性能上,而是努力的與其他產(chǎn)業(yè)技術(shù)相結(jié)合,以期獲得具有復(fù)合功能的LED智能燈,從而對LED產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能進(jìn)行分流。就目前為止,有兩個(gè)主要的分流方向,第一個(gè)是向農(nóng)業(yè)照明領(lǐng)域突破,第二個(gè)就是向光通訊領(lǐng)域發(fā)展。

  2、LED農(nóng)業(yè)智能化

  在農(nóng)業(yè)方面,我們知道光是植物生長發(fā)育最為重要的環(huán)境因素之一,對于植物的光合作用和生長發(fā)育新陳代謝都有著直接的調(diào)節(jié)作用。目前已知的環(huán)境因素,比如相對的潮濕、溫度、光強(qiáng)度和光質(zhì)量都對植物的生長和發(fā)展有著密切的影響。而在這些因素中,光質(zhì)量則直接影響植物干的生長,側(cè)分枝,葉擴(kuò)展和色素的沉積等主要的生長指標(biāo)。而這些光質(zhì)量的集成,主要是通過持續(xù)強(qiáng)度的紅光,藍(lán)光,同時(shí)荷爾蒙信號的路徑對植物有著深刻的影響觸發(fā)生理學(xué)反應(yīng)從而對植物的生長和發(fā)展起著控制作用。

  采用LED作為控制植物生長的人工光源的優(yōu)勢在于具有高的能量轉(zhuǎn)換效率、使用的是直流電源、產(chǎn)品體積小,壽命長、波長確定、光強(qiáng)度/質(zhì)量比可調(diào)和低的熱能輸出。一些農(nóng)作物已經(jīng)在被LED光照下進(jìn)行培養(yǎng)了,比如蝸居、辣椒、小麥、菠菜等。研究表明,紅光對植物光合作用的器官發(fā)展有著重要的作用,同時(shí)它還可以增加植物上淀粉的積累量。同時(shí)有報(bào)道,用遠(yuǎn)紅外輻照植物可以提高稻殼的抗氧化性。這表明特定的光照輻射可以增加食物中的營養(yǎng)成分。


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