2021年中國智能照明行業市場規模增長率分析預測及競爭格局深度研究
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近三年來,智能照明行業已經成功利用計算機、無線通訊數據傳輸、擴頻電力載波通訊技術、計算機智能化信息處理及節能型電器控制等技術組成的分布式無線遙測、遙控、遙訊控制系統,來實現對LED照明設備的智能化控制。各種節能模型控制、智能調光控制、光敏度結合的自然光的控制以及紅外傳感器控制,已經可以滿足各種場景需求。智能照明行業已實現運用大數據和云計算技術,進行遠程控制、數據上傳、遠程監控、智慧聯動等,滿足居家、辦公、酒店以及建筑室內照明、道路照明等多種場景需求。
中金企信國際咨詢公布《2021-2027年中國智能照明市場調研及發展趨勢預測報告》
1)智能調光:智能調光功能是智能照明產品的基本功能,也是配置智能照明場景時的基礎操作。燈光的亮度和色溫可以實現無級調節,帶給人們不同的感受。如果是彩光燈具,其顏色也能進行調節。調光功能可以通過手機控制系統APP、語音音箱以及智能調光開關、遙控器、控制面板等實現。在不同的應用場景下,燈光的色溫和亮度在大多數情況下會有所不同。
2)燈具分組:除了單獨操控一個燈具外,智能照明系統還可以批量對燈具進行管理和操作,即通過手機APP將燈具進行分組來實現的。完成燈具分組后,可以對同一組燈具執行相同的操作,例如操控該燈組的開啟和關閉,或調節燈組里的燈具為同一色溫和亮度。燈具分組功能應用廣泛,使場景設計更加多樣和靈活。此外,利用分組的原理也可以對燈具進行分區,比如將客廳中的所有燈分為一組,并在APP中設置空間名稱為“客廳”。如果想打開客廳的所有燈,可以通過手機APP或其他控制方式一次性打開。
3)情景智能聯動:“無聯動,不智能”,智能聯動方案是實現智能照明場景體驗的關鍵。通過智能場景的設置,結合與控制面板和傳感器等設備的聯動,可實現更多無感式、人性化、自動執行的智能照明場景。常見的智能照明聯動方案是智能燈具搭配人體傳感器、門窗傳感器等,并與其他智能家居產品(智能音箱、智能門鎖、智能窗簾等)進行聯動。比如,如果將燈具和門鎖以及語音音箱聯動,當回家打開家門時,從玄關到客廳的燈依次亮起,語音音箱播報“歡迎回家”,這就是為“回家”這一活動設計的智能聯動方式。
4)定時和延時:智能照明系統的定時功能可以按照生活習慣,將某個場景模式的開啟和關閉固定在某個時間,這樣就能免去主動觸發場景的麻煩。比如可以設置晚上9點,“助眠模式”開啟,臥室的燈光緩緩開到一個合適亮度;然后亮度逐漸變暗,直到深夜11點自動關閉全部燈光。此外,燈具之間或者燈組之間,可以設置一定時間間隔。這樣在配置某些場景時,燈具不再同時亮起,而是依次亮起,增加空間燈光模式的趣味和燈光開啟時的儀式感。
5)軟啟動功能:智能燈具的軟啟動功能是指在開燈時,燈光由暗漸漸變亮;關燈時,燈光由亮漸漸變暗。這樣就能避免亮度的突然變化刺激眼球,給人眼一個緩沖,保護視力。對于夜晚起夜或者給嬰兒喂奶的場景來說,軟啟動功能很有必要。而且軟啟動功能可避免大電流和高溫的突變對燈絲的沖擊,保護燈泡,延長燈具使用壽命。
6)日光算法:智能照明系統需具備“日光算法”,即能根據所處地的經緯度和日期,推算出當地的日出和日落時間。當日出“喚醒模式”開啟時,燈光的色溫和亮度均與自然光同步。當日落時,燈光模擬黃昏的色溫和亮度。通過模擬自然光的變化,讓室內照明隨著自然光一起變化,并且搭配智能窗簾的開啟和關閉,創造出符合晝夜生活規律的舒適光環境。另一種模擬日光的方式,是搭配光照傳感器,根據外界自然光線的情況合理調整室內照明。
(2)智能照明的優勢:
1)安裝簡易、快捷:智能照明系統的硬件組成部分主要包括:智能燈具、智能開關、傳感器、控制面板等。大多數產品安裝十分簡單,可以開箱即用。目前安裝最便捷的智能照明產品是采。用BLEMesh無線傳輸協議的智能燈具和控制面板,它將傳統照設計依賴的有線控制轉變成無線控制。無線控制方式可以免去大量開槽和布線的工作,可將有線控制方式的施工和調試時間從幾天壓縮到幾個小時。安裝時,將每一個燈位對應的燈具掃描二維碼后裝入燈位即可。
2)耗電量低:智能照明燈具安裝時,無線控制方式可以減少大量開線槽和布電線的成本。而在使用過程中,智能照明也會給家庭在不知不覺中省去很多電費。因為傳統燈具無法調節亮度和功率,所以一直工作在全功率狀態,而智能燈具可以根據不同照明場景需求調節亮度,故實際使用的時候,能耗較低。除此之外,得益于目前超低智能待機能耗技術,有些專業智能燈具的待機功率能低至0.1W,在保證智能功能不掉線的同時,真正做到讓智能更環保。
3)更好的滿足不同照明場景使用需求家居及商用光環境的創造是一個非常專業的領域。燈光必須符合使用者對功能的要求,并且產品設計者需根據不同的空間、不同的場合、不同的對象選擇不同的照明方式和燈具,保證恰當的照度和亮度。智能照明產品的誕生使得滿足家庭成員不同年齡段、不同生活作息習慣等特殊要求成為可能,可靈活創造適合每個家庭成員使用的照明場景。并且,智能照明系統的場景更換可由設計師或者用戶自己更改設置,一套燈具系統就能滿足全家人的生活需要。
4)智能調節、營造舒適與健康的家居及商用光環境:光環境會影響人的健康狀態,主要原因是光環境會影響人的激素分泌和晝夜節律。亮度隨人的生活規律而調整的光環境才是安全、舒適的光環境。通過智能調光、軟啟動和日光算法等技術,對不同時間段的光環境進行靈活調整,可以讓人的身心保持在最佳狀態。比如,清晨緩緩亮起的燈光模擬日出,喚醒人們的身心;上午9點用冷白光照明,為人們注入能量,幫助人們專注地工作;晚上用暖黃光讓人們從一天忙碌的生活中放松下來,擁抱家庭生活。
5)多樣化操作方式:在智能照明發展過程中,控制方式也在不斷演變。傳統照明的控制方式最初為單開的面板開關,只控制燈的亮滅,再到旋鈕調光開關,可調節燈的亮度,后來發展到可通過遙控器來控制燈的色溫和亮度。而隨著移動設備的普及和人工智能技術的發展,控制方式更加智能化。手機APP以及智能音箱控制等控制方式已經成為現在智能照明產品的標配。另外,無線智能情境控制面板和智能開關,不僅保留了傳統人機交互方式,更比手機APP操作更加直接、便捷。智能照明產品無線安裝的方式,也使控制面板和開關的應用場景更加靈活。
6)智能照明控制系統穩定、可靠:系統的穩定性是選擇智能家居產品時需要考慮的因素之一。智能照明系統控制技術在穩定性上已能滿足產品性能穩定、系統運行穩定、線路結構穩定這三個基本要求。智能照明系統的控制方式有兩種,一種是基于互聯網,與云端后臺服務數據進行互聯;另一種是基于本地局域網控制。目前,通過本地局域網控制已是行業領先的控制方式。其不僅響應更快,而且即使網絡斷開也不影響控制,相對云端控制來說,更加穩定可靠。
(3)行業發展趨勢:
1、LED照明行業發展趨勢:未來照明行業技術發展目標不僅應解決二高一低的問題,即高能效、高質量、低成本的技術,更需要深度結合人工智能、物聯網和大數據等新興技術,做到智能照明技術與LED技術全面融合,使得產品可以感知環境變化,自動調節光線強度,進行場景制作,提高照明質量、節能減排,為工作、學習和生活提供智能環境。具體發展趨勢如下:
1)提高能效:燈具總能效(電光轉換效率)是體現節能效果的最主要的指標,在特定的邊界條件下,總能效理論可達到56%,現有LED燈具總能效為20%-30%,提高總能效還有很大的潛力。
2)提升產品可靠性:LED可靠性的內容很廣,包含在不同條件下(環境、機械、電應力),LED產品性能變化以及各種失效模式的機理,但可以簡單的用使用壽命來衡量產品的可靠性。現有LED產品壽命為:LED芯片壽命可達幾十萬小時、器件壽命可達5~10萬小時,能源之星(EnergyStar)提出集成LED燈具壽命為1.5~2.5萬小時,某些LED燈具要求達3.5萬小時,這也是未來LED照明技術重要發展趨勢之一。
3)提升光源安全性:LED光源有藍光、紫光等短波長光,對眼睛視網膜及人體有一定傷害。LED光源采用交流驅動及調光驅動,均會產生光頻閃,眼睛看不出來,但會對人眼產生一定傷害,提升LED光源安全性是未來LED照明技術重要發展趨勢之一。
4)光源模塊化:LED光源模塊一般是指將LED芯片、驅動電源、控制部分、零件等封裝在一起組成模塊,進行標準化生產,具有提高效率、節約材料、降低成本、維護方便等很多優點。據有關測算可降低封裝成本50%。
5)降低節能燈含汞量技術,提高大功率節能燈技術,增強其可靠性:目前,我國已經掌握固汞生產工藝,高性能低含汞量汞齊等配套材料也已實現國產化,可有效降低節能燈含汞量,減少生產和回收過程中的汞排放。目前,我國已研發成功含汞量不超過0.5毫克的小功率緊湊型節能燈;含汞量不超過1.5毫克的緊湊型節能燈增長迅速,已占總產量的30%左右,在產品性能符合國家相關標準的前提下,生產成本無明顯增加,為加快降低節能燈含汞量提供了堅實的技術基礎。因此,無論從市場角度來看,還是從國家節能減排工程和切實保護人類自己的生存環境來看,全力發展無汞節能燈技術和產品將是全球節能燈制造行業發展的主要趨勢。
國內小功率節能燈技術方面已較成熟,并逐步普及開來。大功率(45W以上)也在大力推廣,但能夠做到足功率、可靠性好的廠家并不多,原因之一是:一體化結構的大功率節能燈塑件還不能較好地解決電子鎮流器溫升問題。盡管大部分廠家采用了隔熱、散熱的方式,長時間點亮后,電子鎮流器的環境溫升還是容易超過90℃,而高溫無疑會使鎮流器的壽命降低。因此,提高大功率節能燈的可靠性,也是未來行業攻克的技術難點。
(2)智能家居行業發展趨勢:5G、物聯網、云計算和人工智能均是智能家居領域的關鍵技術,作為以上技術落地的關鍵載體,智能家居能從以上技術的進步中受益。具體來說:
1)5G的發展是智能家居發展的重要動力。智能家居數據傳輸需要快速穩定的通信網絡。在4G時代,設備存在傳輸延時等問題,同時網絡信號的覆蓋傳輸也容易受到家庭空間布局、居住面積等因素影響,不能很好地滿足智能家居對網絡的要求。5G網絡擁有超高傳輸速率、及大容量、超密站點和極低延時等優勢支持海量設備連接,大幅提升設備響應速度和精確度,因此,智能家居在未來將深度應用5G技術,研發出將家居的全場景、全要素、全環節連接起來的產品。
2)NB-IoT的發展可提升智能家居的網絡接入率。NB-IoT是一種由電信運營商提供的統一網絡接入技術,是全球標準通信技術。其具備接入方便、信號覆蓋廣、數據傳輸更完整安全、能耗極低的特點。具體來說,由于該技術支持海量設備接入,因此可避免類似由于家庭路由器接入數量限制而導致智能家電無法接入問題。由于該技術具備更高的覆蓋能力,可提供更佳的室內覆蓋,可解決家電安裝分散、安裝位置條件復雜等網絡覆蓋問題,更易實現接入并保持長久在線。極低的能耗則可提供多種網絡在線模式,類似手機的待機模式、節電模式等,滿足越來越嚴苛的環保要求。目前已有多種類型的智能家居的產品完成了該技術的應用開發,包括冰箱、洗衣機、衛浴系統等。
(3)智能照明行業發展趨勢:未來智能化照明將轉向更注重以人為本的智能照明。以人的行為、視覺功效、視覺生理心理研究為基礎,開發更具有科學含量的,高效、舒適、健康的智能化照明產品,以人為本將是未來照明產品的根本發展方向。技術融合發展趨勢上,未來智能照明將與大數據形成有效鏈接,并與先進的智能軟硬件融合,形成人、環境與智能軟硬件之間的多向互動,智能照明也將從單向控制邁入多向互動的智能新時代。核心技術不再停留在材料、器件制備層面,而將對控制技術、系統集成成了新的要求。因為智能控制系統接口的開放性,未來將會有更多的智能聯動設備加入其中,進一步豐富智能照明系統。用戶可以根據自己的喜好和實際情況預設智能場景,在使用時,所有與智能燈具相關的智能設備(傳感器、音箱、屏幕等)都會同時聯動,實現智能場景效果。
產業融合方面,通信運營商、電商平臺、IT企業、互聯網企業等科技巨頭將與照明行業跨界聯合。互聯網在高速互聯、大數據、云計算等方面具備技術優勢,智能照明行業則掌握電學、光學、物聯網、通信技術等方面的技術。跨界聯合的本質是優勢互補、各取所需。智能照明廠商提供硬件產品、燈具和光源、控制系統等,平臺廠商提供軟硬件平臺、互聯網軟件接口及相關增值服務,共同推動智能照明行業快速發展。
應用領域上,智能照明從智能家居照明到智能化的城市、工業照明,在綠色節能、網絡互聯互通、城市整體管理上有較大前景。