Как работает умное освещение?

Умные фонари: Мы видели множество способов улучшить ваш дом. Но как они работают? Точно как то, что они делают, для некоторых до сих пор остается загадкой. К счастью, мы здесь, чтобы развеять тайну.

Как работают светодиоды?

Светодиоды занимают центральное место во многих наших цифровых технологиях. Каждый современный телефон и планшет, на который вы смотрите, использует светодиоды на своем дисплее. Стоит знать, как они работают.

Короче говоря, светодиоды передают электричество через полупроводник. Чтобы разобраться в этом, нам нужно дать определение полупроводникам. Это класс материалов (обычно металлов) с проводимостью, которая находится где-то между проводниками, например медью, и изоляторами, например стеклом. Полупроводники, используемые в светодиодах, могут расслаблять возбужденные электроны, перемещающиеся от отрицательно заряженного катода к положительно заряженному аноду, выделяя фотоны и очень мало тепла. Традиционные лампы накаливания тратят много энергии на выделение тепла, в то время как светодиодам требуется всего около 10% электроэнергии для генерации такого же количества света.

Цвет против. белый

Умные лампочки доступны либо в полном спектре цветов, либо в традиционном белом цвете с регулируемой яркостью. Некоторые белые лампы могут переключаться между теплыми и холодными тонами.

Светодиоды разных цветов производятся с использованием разных видов полупроводников. Вы часто увидите светодиоды, работающие группами по три: красный, зеленый и синий. Когда все три светильника заключены в один светильник, они могут затемняться независимо и смешиваться, создавая любой цвет, который пожелает ваше маленькое сердце. Это светодиоды, которые живут в умных лампочках. Различные полупроводники на основе галлия и алюминия также могут давать широкий спектр различных цветов. В светодиоды встроены линзы, которые помогают направлять и рассеивать свет, но они не играют большой роли в реальном цвете.

Как общаются умные фонари?

Беспроводная связь — это то, что отличает будущую пшеницу умного дома от старой тупой раскаленной плевелы. С лампочками, которые можно подключать к Интернету и телефону, вы открываете массу возможностей.

Умные фонари могут использовать ряд стандартов беспроводной связи для связи с вашим телефоном. Некоторые умные лампочки будут напрямую связываться с вашим Wi-Fi-маршрутизатором без необходимости использования концентратора, в то время как другие используют Bluetooth для связи с вашим телефоном, обычно для настройки. Наиболее распространенным является подключение вторичного беспроводного концентратора к маршрутизатору Wi-Fi и подключение этого концентратора к отдельным источникам света через выделенный беспроводной диапазон. Регулярно используется стандарт Zigbee, работающий в том же диапазоне 2,4 ГГц, что и ваш Wi-Fi. Да, это означает, что они могут мешать друг другу, но обычно Wi-Fi достаточно силен, чтобы заглушить Зигби.

Wi-Fi способен на это, потому что Zigbee разработан с низким энергопотреблением и малым радиусом действия. Это компенсируется наличием системы ретрансляции, позволяющей сообщениям передаваться от одного узла к другому. Итак, скажите приложению на вашем телефоне, чтобы оно включило свет в гостиной. Эта команда передается по Wi-Fi на ваш маршрутизатор, а затем на концентратор Zigbee. Затем этот концентратор отправляет команду ближайшей лампочке. Он проверит, включено ли оно в эту команду, выполнит ее, если да, и передаст команду следующей ближайшей умной лампочке. Затем эта команда передается между всеми лампочками, пока все они не проверятся и не активируются при необходимости.

Подключение к Wi-Fi хабу также дает возможность удаленной активации. Одним из популярных примеров является приложение Smart Light, которое ежедневно определяет время восхода и захода солнца в вашем районе и автоматически вовремя выключает и включает свет. Умные фонари также могут учитывать местоположение вашего телефона, поэтому они могут выключаться, когда вы уходите, и включаться, когда вы возвращаетесь домой. Есть гораздо больше способов, которыми Коммуникационные возможности интеллектуального освещения можно применить для автоматизации.

Формы лампочек и патроны

С чисто физической точки зрения, умные лампочки должны соответствовать определенным стандартам, чтобы иметь возможность работать с домашними светильниками и лампами. Существуют также различные формы лампочек для разных случаев использования. Тип основания обозначается буквой, а число обозначает диаметр колбы в восьмых дюймах.

Лампы класса А являются стандартными и подходят для подавляющего большинства светильников в доме. Итак, обычная лампа A19 имеет стандартный винт, а ее диаметр составляет 19 восьмых дюйма, или 2-3/8 дюйма. Вы, вероятно, выберете меньший размер A15, например, если будете навешивать декоративные фонари на открытом воздухе.

В то время как лампы класса А имеют относительно тонкую кривизну, лампы класса G имеют очень круглую форму. Эти шаровые лампы можно использовать во многих одинаковых ситуациях, но вы, вероятно, видели лампочку G30, используемую в косметических зеркалах в прошлом.

Более стилизованными являются лампы B- и C-класса. Эти конические луковицы очень декоративны. Вы часто увидите их в канделябрах или рождественских украшениях. Лампы C представляют собой классический конус, лампы CA (или конические угловые) имеют небольшой завиток в виде свечи вверху, а лампы B затуплены вверху.

С лампами BR-класса дела обстоят интереснее. Эти выпуклые отражатели обычно используются во встраиваемых светильниках. Светодиодные лампы «умного света» на самом деле не нуждаются в настоящем отражающем материале внутри, как другие типы ламп, но стиль остается. Лампы типа PAR похожи по форме чаши, поскольку традиционно имеют внутри параболический отражатель. У них более жесткие линии передачи света, и их обычно можно увидеть на открытом воздухе, например, возле гаража.

По такому же принципу работают и МР-лампочки, только рефлектор имеет внутри небольшие ямочки. Этот многогранный отражатель дал лампам накаливания значительное усиление, и этот стиль прижился и для светодиодных умных фонарей. Большая разница с лампами MR заключается в том, что для подключения к светильнику они обычно используют штыри, а не винт. Вы, вероятно, видели лампы MR, используемые в трековом освещении.

Наконец, трубчатые лампы. Вряд ли вы найдете много светодиодных интеллектуальных лампочек в этом форм-факторе, но вы почти наверняка видели этот формат в верхнем люминесцентном освещении в офисе или на кухне.

Умные лампочки доступны в большинстве этих стилей. Прежде чем выбирать конкретный тип умной лампочки, вам необходимо учитывать контекст вашего освещения.

Надеюсь, это ответит на любые ваши вопросы о том, как работают умные лампочки. Между химическим взаимодействием, беспроводными технологиями в работе, стандартизацией и дизайном — многое объединяется, чтобы воплотить их в жизнь. Если вы еще не решили перейти на светодиодное освещение, умное освещение — отличный способ обновить его, и даже если у вас есть энергосберегающие лампы, с умным освещением можно получить массу удовольствия.

Рекомендации редакции

• 6 умных домашних устройств, которые помогут вам сэкономить сотни долларов в год
• SimpliSafe теперь предлагает мониторинг дома в реальном времени с помощью новой беспроводной камеры видеонаблюдения для помещений Smart Alarm
• Govee присоединяется к моде Matter с новой светодиодной лентой
• GE Lighting представляет красочные настраиваемые веревочные светильники со встроенным микрофоном
• Ваши умные домашние устройства Google стали намного менее разговорчивыми

Обновите свой образ жизниDigital Trends помогает читателям быть в курсе быстро меняющегося мира технологий благодаря всем последним новостям, забавным обзорам продуктов, содержательным редакционным статьям и уникальным кратким обзорам.