智能灯是如何工作的?

智能灯:我们已经看到了很多可以改善您家的方式。但是它们是如何工作的呢?对某些人来说,他们究竟是如何做的仍然是个谜。幸运的是,我们来这里是为了揭开奥术的神秘面纱。

LED 是如何工作的?

发光二极管是我们许多数字体验的前沿和中心。您看到的每部现代手机和平板电脑都在显示屏中使用 LED。值得了解这些是如何工作的。

LED 的工作原理。
维基百科/电感负载

简而言之,LED 通过半导体传输电能。为了深入研究,我们需要定义半导体。它们是一类材料(通常是金属),其导电性介于导体(如铜)和绝缘体(如玻璃)之间。 LED 中使用的半导体可以通过释放光子和很少的热量来松弛从带负电的阴极移动到带正电的阳极的受激电子。传统的白炽灯泡在散热上浪费了大量电能,而 LED 只需要大约 10% 的电能就可以产生相同数量的光。

颜色与白色

智能灯泡可提供全光谱颜色或传统的可调光白色。一些白色灯泡可以灵活地在暖色调和冷色调之间切换。

不同颜色的 LED 是通过使用不同种类的半导体产生的。您经常会看到 LED 以三个为一组运行:红色、绿色和蓝色。当三者全部封装在一盏灯下时,它们可以独立变暗并混合以产生您的小心脏想要的任何颜色。这些是智能灯泡中的 LED。不同的镓基和铝基半导体也可以产生各种不同的专用颜色。 LED 内置透镜以帮助引导和漫射光,但它们在实际传递的颜色中并没有起到很大的作用。

智能灯是如何通信的?

无线通信是智能家居未来小麦与白炽灯壳的区别。有了可以连接到互联网和手机的灯泡,您就有了各种可能性。

智能灯可以使用一系列无线标准与您的手机通话。一些智能灯泡无需集线器即可直接与您的 Wi-Fi 路由器通信,而其他智能灯泡则依靠蓝牙与您的手机通信,通常用于设置。最常见的是将辅助无线集线器连接到您的 Wi-Fi 路由器,并让该集线器与专用无线范围内的各个灯进行通信。 Zigbee 标准经常使用,在与 Wi-Fi 相同的 2.4 GHz 频段中运行。是的,这意味着它们可以相互干扰,但通常 Wi-Fi 的强度足以淹没 Zigbee。

Wi-Fi 能够做到这一点是因为 Zigbee 被设计为低功耗和短距离。它通过拥有一个中继系统来弥补这一点,因此消息可以从一个节点跳到下一个节点。因此,假设告诉您手机上的应用程序打开客厅的灯。该命令通过 Wi-Fi 传输到您的路由器,然后传输到 Zigbee 集线器。然后该集线器向最近的灯泡发送命令。它将检查它是否包含在该命令中,如果包含则执行它,并将该命令转发到下一个最近的智能灯泡。该命令然后在所有灯泡之间弹跳,直到它们都检查完毕并在需要时激活。

与 Wi-Fi 集线器的连接也提供了远程激活的机会。一个流行的例子是智能灯应用程序可以查找您所在地区的每日日出和日落时间,并及时自动关闭和打开您的灯。智能灯还可以将您手机的位置考虑在内,因此它们可以在您离开时关闭,并在您回家时打开。智能灯通信能力可以应用于自动化的方式还有很多。

灯泡形状和插座

从纯粹的物理角度来看,智能灯泡需要符合某些标准才能与家庭的灯具和灯具配合使用。还有各种灯泡形状以适应不同的用例。基本样式用字母表示,而数字表示灯泡的直径,单位为八分之一英寸。

A 级灯泡是标准配置,适用于家庭中的绝大多数灯具。因此,日常使用的 A19 灯泡具有标准螺钉,灯泡直径为八分之一英寸,或 2-3/8 英寸。例如,如果您要串接户外装饰灯,您可能会选择较小的 A15。

A 级灯泡的曲率相对较小,而 G 级灯泡则是超圆的。这些球形灯泡可用于许多相同的情况,但您过去可能已经在化妆镜中看到过 G30 灯泡。

灯泡形状图。
维基百科/伍德加

更风格化的一面是 B 级和 C 级灯泡。这些锥形灯泡具有很强的装饰性。您会经常在烛台或圣诞装饰品中看到它们。 C 灯泡是经典的锥形,CA(或锥形角)顶部有一个活泼的小蜡烛式扭曲,B 灯泡顶部是钝的

BR 级灯泡让事情变得有趣。这些凸出的反射器通常用于嵌入式灯具。智能 LED 灯泡并不像其他灯泡类型那样在内部真正需要实际的反射器材料,但风格仍然存在。 PAR 型灯泡的碗状形状相似,因为它们传统上在内部有一个抛物面反射器。这些在如何提供光线方面有更硬的线条,您通常会在室外应用中看到它们,例如停车场。

MR 灯泡也以这种方式工作,只有反射器内部有小凹痕。这种多面反射器为白炽灯泡提供了大量放大,这种风格一直适用于 LED 智能灯。与 MR 灯泡的更大区别在于,它们通常使用引脚而不是螺钉连接到固定装置。您可能已经看到 MR 灯泡用于轨道照明情况。

最后是管状灯泡。您不太可能在这种外形尺寸中找到许多 LED 智能灯泡,但您几乎肯定已经在办公室或厨房头顶荧光灯照明中看到过这种规格。

大多数这些样式都提供智能灯泡。在选择特定的智能灯泡类型之前,您需要考虑照明环境。

希望这能回答您对智能灯泡如何工作的任何问题。在发挥作用的化学反应、工作中的无线技术以及标准化和设计之间,有很多因素结合在一起才能实现。如果您还没有尝试使用 LED 照明,智能灯是一种很好的升级方式,即使您有节能灯泡,智能灯也能给您带来很多乐趣