LED智能化的開(kāi)始向這些領(lǐng)域蔓延

　　LED智能化

　　隨著(zhù)工業(yè)4.0概念的出現，生產(chǎn)制造的傳統思維正經(jīng)歷著(zhù)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(lái)生產(chǎn)模式轉變的主旋律。作為具有龐大照明市場(chǎng)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。就目前而言，對于LED智能化的方向主要分為農業(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(huì )上第一次提出了“工業(yè)4.0研究項目”，此概念的核心是信息物理融合系統(Cyber-Physical Systems，CPS)，整合各種數字信息、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(kāi)始影響世界。

LED智能化的開(kāi)始向這些領(lǐng)域蔓延

　　智能化LED照明的內涵

　　傳統的LED早在1962年就已經(jīng)出現，一開(kāi)始LED產(chǎn)品只能發(fā)出低光度的紅光，而現在能發(fā)出的光已經(jīng)遍及可見(jiàn)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(lái)，隨著(zhù)互聯(lián)網(wǎng)，云計算等新技術(shù)的出現，人們已經(jīng)不滿(mǎn)足于LED照明高亮度、低能耗、壽命長(cháng)、功率小的這些基本的功能和所帶來(lái)的經(jīng)濟效益，而是更多的以L(fǎng)ED與先進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)和云計算技術(shù)相結合，從人體心理學(xué)、生理學(xué)和社會(huì )學(xué)出發(fā)，考慮個(gè)體舒適度，光生物安全等改善學(xué)習、工作和生活的條件軟指標和減少空氣污染保護環(huán)境的社會(huì )效益，即LED的智能化。

　　而在工業(yè)4.0的大背景下，結合近十幾年來(lái)傳統LED同質(zhì)化低端化出現嚴重產(chǎn)能過(guò)剩的問(wèn)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)相結合，以期獲得具有復合功能的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。

　　LED農業(yè)智能化

　　在農業(yè)方面，我們知道光是植物生長(cháng)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(cháng)發(fā)育新陳代謝都有著(zhù)直接的調節作用。目前已知的環(huán)境因素，比如相對的潮濕、溫度、光強度和光質(zhì)量都對植物的生長(cháng)和發(fā)展有著(zhù)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(cháng)，側分枝，葉擴展和色素的沉積等主要的生長(cháng)指標。而這些光質(zhì)量的集成，主要是通過(guò)持續強度的紅光，藍光，同時(shí)荷爾蒙信號的路徑對植物有著(zhù)深刻的影響觸發(fā)生理學(xué)反應從而對植物的生長(cháng)和發(fā)展起著(zhù)控制作用。

　　采用LED作為控制植物生長(cháng)的人工光源的優(yōu)勢在于具有高的能量轉換效率、使用的是直流電源、產(chǎn)品體積小，壽命長(cháng)、波長(cháng)確定、光強度/質(zhì)量比可調和低的熱能輸出。一些農作物已經(jīng)在被LED光照下進(jìn)行培養了，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(zhù)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)有報道，用遠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(yíng)養成分。

　　總的來(lái)說(shuō)，從長(cháng)遠的角度去看，LED大有取代傳統照明光源的趨勢?；贚ED的智能照明系統技術(shù)可以被廣泛的應用于植物或動(dòng)物的生物研究中;同時(shí)這種智能系統還可以比較精確的確定特定植物生長(cháng)所需要光照的強度和質(zhì)量;另外智能系統還可以分析不同光脈沖條件下植物的生長(cháng)情況影響?？梢灶A見(jiàn)基于LED的農業(yè)智能化系統將會(huì )是“工業(yè)4.0”在農業(yè)上應用的重要體現。

　　LED光通訊智能化(LiFi)

　　Lifi被認為是一種在21世紀出現的新的光設備。設計這種設備的基本思想是可以通過(guò)LED的燈光對數據進(jìn)行傳輸。但通過(guò)LED光能傳輸的數據數量還是相對較少的。目前，Lifi被稱(chēng)為Wi-Fi的一個(gè)優(yōu)化的版本，它的優(yōu)勢在于可以通過(guò)無(wú)線(xiàn)通訊大量的降低成本。

　　被譽(yù)為“Li-Fi之父”的英國愛(ài)丁堡大學(xué)教授Harald Hass(哈拉爾德-哈斯)認為L(cháng)ifi技術(shù)的核心在于發(fā)光二極管的強度和潛力。他同時(shí)認為這種技術(shù)可以改變我們上網(wǎng)，視頻，收發(fā)郵件等等。由于社會(huì )發(fā)展對數據的傳輸是有廣泛的需求，所以lifi技術(shù)的應用可以擴展到那些Wifi技術(shù)覆蓋不到的領(lǐng)域，比如醫學(xué)技術(shù)，發(fā)動(dòng)機等各種其它的行業(yè)。由于lifi被認為是有著(zhù)最快速的互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)，所以這項技術(shù)就很有可能取代目前研究所和公司中廣泛應用的wifi，同時(shí)人們可以用lifi技術(shù)擴展更多的特殊領(lǐng)域。

　　結語(yǔ)

　　在工業(yè)4.0概念的影響下，LED傳統行業(yè)必然要向智能化的趨勢進(jìn)行轉變，其發(fā)展方向也必然是工業(yè)化和信息化的高度融合。21世紀被稱(chēng)為“光的世紀”，而植物所具有的光合作用也是萬(wàn)物生命的基礎，憑借著(zhù)LED人工照明系統高光效低能耗，同時(shí)兼顧信息化可調控的優(yōu)勢，LED農業(yè)智能化將會(huì )推動(dòng)農業(yè)和生物行業(yè)的高速大發(fā)展。

　　另一方面，在光通訊行業(yè)，Lifi的概念開(kāi)始漸漸受到人們關(guān)注，這不僅僅是因為其相比于無(wú)線(xiàn)電磁波更高效，更廣泛的應用。當越來(lái)越多的人和設備接入無(wú)線(xiàn)網(wǎng)中，在空氣中傳播的電磁波就會(huì )越來(lái)越阻塞，這使得人們獲得一個(gè)持續的高速的信號變得很困難。所以基于LED的lifi技術(shù)的出現可以克服目前無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )中的諸多限制，從而提供一個(gè)安全、高效、高速的光通訊環(huán)境。