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可无线控制的LED生长灯用于植物工厂

易能森 2019-01-10 16:32:52

日本罗姆(ROHM)基于EnOcean标准的解决方案被引入牛尾照明公司(USHIO)的LED灯管中,应用于仅靠人造光运作的植物工厂。


目前已有超过10,000个EnOcean LED灯管被这类植物工厂安装使用。不但有效解决了植物工厂使用LED灯具照明回路多,配线复杂的现状,还为植物生长提供了简单可控的照明。


作者:谷内光治,罗姆株式会社,研究开发本部部长

 

近年来,因为产量稳定、可不使用农药等优点,植物工厂正越来越受重视。然而到目前为止,大部分植物工厂内LED灯管的调光控制及定时开/关,往往不能实现,或者仅能通过有线的方式操作。

 

但是,植物的种类多样,对生长光照条件的需求各不相同,现有的有线控制系统由于所需的线缆众多,实现起来相当复杂。此外,要根据植物生长的不同阶段,进行精准的灯光设定及控制,则十分昂贵且耗时耗力。

 

因此,市场对于带有调光及时间设定功能的LED无线控制系统的需求强烈。为了满足这样的市场需求,牛尾照明将自身在LED放热,LED封装以及光学设计技术上的丰富经验,与罗姆提供的EnOcean无线技术相结合,研发并推出了LED植物生长灯无线控制系统。


牛尾照明可无线控制的LED植物生长灯


特性1:使用频率为928MHz的EnOcean无线控制标准

特性2:LED光源使用660纳米红光和450纳米蓝光

特性3:可以实现5%-100%范围的调光 


此系统的优势概括如下:

  1. 无线通信使得调光及时间设定等功能轻松实现

  2. 布线的简化降低了初始的安装成本

  3. 改变照明布局或者模式不依赖于灯具本身,在计算机上就可以很灵活且便捷地操作

  4. 灯具可以充当无线通信的“中继转发器”,因而无需添加额外的中继器设备(目前正申请专利)


通常在一个植物工厂内,会有超过1万个LED生长灯需要同步且实时控制。通过对比Zigbee、蓝牙、Wi-Fi等无线技术的使用频段、数据传输性能、响应时间和连接数量,开发人员最终选择了EnOcean无线控制技术。并且因为EnOcean标准是不带Ack的简单通信,在同步实时控制中,优势明显。


内置于LED灯管的EnOcean收发模块(TCM 410J),Lapis半导体公司带调光控制信号输出功能的单片机MCU(右下角)。调光信号通过控制器(计算机)发送给每个LED灯管中都内置的EnOcean模块(TCM 410J),收到信号后,Lapis半导体公司的单片机MCUML610Q111)将调光信号传给LED驱动电源,从而执行调光。系统所配有的软件则可以设置时间表,自动按计划控制LED的调光。


日本牛尾照明公司基于EnOcean技术无线控制LED植物生长灯功率为33瓦,LED光源使用660纳米红光和450纳米蓝光,可以实现5%-100%范围的调光,尺寸为1235x40x45毫米,最大支持30组灯具串联。


可通过PC实现对LED照明的控制


未来,还计划添加EnOcean无需电池的无线传感器(比如温湿度、照度、CO2浓度等)以拓展该照明控制系统,为整个植物生长系统带来更多的附加值。

日本山村硝子株式会社的植物工厂,位于兵库县尼崎市,使用10,000个EnOcean LED植物生长灯。


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