照明制御システム

照明制御システムのスタンドアロン照明制御や従来の手動スイッチングに対する最大の利点は、単一のユーザーインターフェースデバイスから個々の照明または照明グループを制御できることです。ユーザーデバイスから複数の光源を制御できるこの機能により、複雑な照明シーンを作成できます。部屋には複数のシーンを事前に設定でき、それぞれが部屋での異なるアクティビティ用に作成されます。照明制御システムの大きな利点は、エネルギー消費量の削減です。使用していないときに照明を調光したり消灯したりすることで、ランプの寿命も長くなります。ワイヤレス照明制御システムは、設置コストの削減やスイッチやセンサーの設置場所の柔軟性の向上など、追加の利点を提供します。^{[ 3 ]}

照明用途は世界のエネルギー使用量の19％、温室効果ガス排出量の6％を占めています。^{[ 4 ]}米国では、エネルギー消費量の65％が商業および産業部門で使用されており、そのうち22％が照明に使用されています。

スマート照明は、家庭やユーザーが冷暖房、照明、家電製品を遠隔操作できるようにし、不要な光やエネルギーの使用を最小限に抑えます。この機能はエネルギーを節約し、快適さと利便性を提供します。従来の照明業界以外では、照明の将来の成功には、多くの利害関係者や利害関係者コミュニティの関与が必要になります。スマート照明の概念には、人工照明の使用を減らすために太陽光からの自然光を利用することや、部屋を出るときに照明を消すという単純な概念も含まれます。^{[ 5 ]}

スマート照明システムは、使用時に暗い場所を確実に照らすことができます。センサーとインテリジェントなロジックに基づいて、居住者の照明ニーズを予測し、居住者の行動に積極的に反応します。これにより、快適性の向上、安全性の向上、手作業の軽減、エネルギー効率の向上が実現します。

照明は、立ち入るべきでない場所への侵入者を抑止するために利用できます。例えば、セキュリティ侵害が発生した場合、侵入地点に投光器を点灯させることができます。予防策としては、夜間に主要な出入口（通路など）を照らすことや、世帯が不在の際には照明を自動的に調整して、あたかも人がいるかのように見せることなどが挙げられます。

時系列的なスケジュールには、1日、1週間、1ヶ月、または1年間の特定の時間が組み込まれています。

太陽時スケジュールには日の出と日の入りの時刻が組み込まれており、屋外照明の切り替えなどに利用されます。太陽時スケジュールを設定するには、建物の位置を特定する必要があります。これは、緯度と経度による建物の地理的位置情報を用いるか、あるいはデータベースから最寄りの都市を選択し、おおよその位置と対応する太陽時時刻を取得することで実現されます。

空間の占有状況は主に占有センサーによって検出されます。占有センサーを利用するスマート照明は、同じネットワークに接続された他の照明と連携して、さまざまな状況に応じて照明を調整できます。^{[ 6 ]}下の表は、さまざまなタイプの空間で占有センサーを使用して照明を制御することで得られる潜在的な電力節約量を示しています。^{[ 7 ]}

電気照明のエネルギー消費量は、利用可能な自然光の量に応じて、照明を自動的に調光したり、点灯・消灯したりすることで調整できます。自然光が利用できるときに電気照明の使用量を減らすことは、デイライトハーベスティングとして知られています。

警報条件には通常、火災報知器や空調システムなどの他の建物システムからの入力が含まれ、例えば「全照明点灯」または「全照明点滅」といった緊急コマンドがトリガーされる可能性があります。

プログラムロジックは、if-then-else文や論理演算子などの構造を用いて、上記のすべての要素を結びつけることができます。デジタルアドレス指定照明インターフェース（DALI）は、IEC 62386規格で規定されています。

自動調光の使用は、エネルギー消費を削減するスマート照明の一側面である。^{[ 13 ]}手動調光も同様にエネルギー使用量を削減する効果がある。

「在室センサーと個人制御による省エネルギー：パイロットフィールド調査」という論文で、Galasiu, AD と Newsham, GR は、在室センサーと個人（個人）制御を含む自動照明システムがオープンプランのオフィス環境に適しており、従来の照明システムと比較して、自動照明システムの設置照明電力密度が従来のシステムより約 50% 高い場合でも、かなりの量のエネルギー（約 32%）を節約できることを確認しました。^{[ 14 ]}

照明システムの新しい制御方式は、Bluetooth接続を照明システムに直接利用するものです。これは、フィリップス・ヒュー（旧フィリップス・ライティング、現在はシグニファイ）が最近発表したものです。このシステムを利用するには、スマートフォンまたはタブレットに専用のフィリップス・ヒューBluetoothアプリをインストールする必要があります。Bluetooth電球は、動作にフィリップス・ヒューブリッジを必要としません。また、このシステムで照明を制御するのに、 Wi-Fiやデータ接続も必要ありません。

スマート照明システムは、インターネットを使用して照明の明るさやスケジュールを調整することで制御できます。^{[ 6 ]}ある技術では、電球にIPアドレスを割り当てるスマート照明ネットワークが使用されています。^{[ 17 ]}

シューベルト氏は、革新的な照明システムが、情報を感知し発信する全く新しい手段を提供すると予測している。光は、人間が気づかないほど高速に点滅することで、センサーからデータを取得し、それを部屋から部屋へと伝達し、高セキュリティビル内の全員の位置などの情報を報告する。Future Chips Constellation の主要な焦点はスマート照明であり、これは、スペクトル成分、発光パターン、偏光、色温度、強度などの要素に関して完全に調整可能な効率的な光源に基づく、フォトニクスの革新的な新分野である。グループを率いるシューベルト氏は、スマート照明は、より優れた、より効率的な照明を提供するだけでなく、「全く新しい機能」を提供すると述べている。

主なアイデアは、従来のシステムに見られる単純な線間電圧検出ブロックを、マイクロコントローラをベースとしたより複雑なブロックに置き換えることです。この新しい回路は、一方では線間電圧の検出とインバータの起動機能を担い、他方ではランプやバッテリーの状態、バッテリーの充電、外部通信、パワーステージの正常な動作など、システム全体の監視を行います。

このシステムは非常に柔軟性が高く、例えば、複数のデバイスがマスターコンピュータと通信することが可能であり、マスターコンピュータは各デバイスの状態を常に把握できる。

インテリジェントモジュールをベースとした新しい非常用照明システムが開発されました。制御・監視装置としてのマイクロコントローラにより、設置時の安全性向上とメンテナンスコストの削減が実現します。

もう一つの重要な利点は、特にROMメモリにプログラムが格納されたマイクロコントローラを使用する場合、大量生産におけるコスト削減につながる点です。