Infineon Technologies Vernetzte und Smart-Beleuchtung für IoT

Mehr über Infineon Technologies

Infineon Technologies bietet ein großes Produktportfolio, das zur Erstellung von energieeffizienten und kostengünstigen vernetzten und Smart-Beleuchtungssystemen verwendet werden kann. Wenn Sensoren, Netzwerke und Software mit LED-Infrastrukturen verbunden oder hinzugefügt werden, ermöglicht das dadurch entstandene System, Dienste und Vorteile, die alleine den Wert der Beleuchtung übersteigen. Die Entwicklungen in der LED-Beleuchtungsindustrie wirken sich auf Wirkungsgrad, Kosten, Nachfrage, Wettbewerb und Produktion aus. Die vernetzten und Smart-Beleuchtungslösungen ermöglichen eine bessere Steuerung der Beleuchtung, wodurch zusätzliche Verbraucheroptionen und qualitativ hochwertigere Beleuchtungsdesigns bereitgestellt werden können.

Die vernetzte und Smart-Beleuchtung ist in der Beleuchtungsindustrie zu einem wichtigen Thema geworden. Sensoren und Konnektivität sind die zentralen Elemente zur Energieeinsparung sowie für neue Anwendungsfälle, die über die reine Steuerung der Beleuchtung hinausgehen.

Zur Energieeinsparung werden passive Infrarotsensoren (PIR) eingesetzt. Die Schwächen der PIR-Sensoren, unter anderem ihre eingeschränkte Erkennung minimaler Bewegungen und ein begrenzter Abdeckungsbereich, lassen sich durch neuartige Sensoren, wie beispielsweise Radarsensoren, überwinden. Radarsensoren können übergangslos in Leuchten integriert werden, da, anders als beim Einsatz von PIR-Sensoren, das Bohren von Löchern entfällt.

Auch anspruchsvolle Anwendungsfälle wie das Zählen oder die Ortung von Personen lassen sich mit der Radartechnologie verwirklichen. Damit solche Systeme jetzt insgesamt noch „intelligenter“ werden, ist eine entsprechend gute Konnektivität gefragt. Durch die Implementierung von Konnektivität ergeben sich folgende Vorteile:

Geringere Kosten, weil Sensor-Hubs an nur sehr wenigen Leuchten installiert werden müssen, nämlich an denen, die als Master für die übrigen Leuchten dienen, die wiederum als Slaves betrieben werden
Die hohe Rechenleistung einer zentralen Steuereinheit kann genutzt werden, indem diese als Master für alle Leuchten eingesetzt wird
Dank einer zentralen Steuereinheit, die Bestandteil der Gebäudeleittechnik (GLT) ist oder über die Cloud eingebunden wird, sind anspruchsvolle Anwendungsfälle denkbar, die über die reine Steuerung der Beleuchtung hinausgehen
Solche Anwendungsfälle können die Analyse und Optimierung der Verwaltung bestimmter Ressourcen sein, zum Beispiel das Zählen der Personen in Versammlungsräumen, an Tischen usw.

BLUETOOTH® Mesh ist aufgrund der zahlreichen Vorteile eine der wichtigsten Technologien für vernetzte und Smart-Beleuchtungssysteme geworden. Einer dieser Vorteile liegt darin, dass Bluetooth-Geräte, die als lokale Steuereinheiten eingesetzt werden können, allgegenwärtig sind. Ein weiterer Vorteil liegt in der Verfügbarkeit von standardisierten, ausgereiften BT-Mesh-Stacks und der damit einhergehenden Interoperabilität.

Neben „Smartness“ und Konnektivität spielt die Qualität der LED-Beleuchtung eine wesentliche Rolle für alle Verbraucher. Die LED-Beleuchtung ist inzwischen ein ausgereifte Technologie, bei der strenge Anforderungen an die Lichtqualität gelten und eine auf den Menschen ausgerichtete Beleuchtung eine wichtige Rolle spielt. Die Farbtemperatur wirkt sich beispielsweise positiv auf die menschliche Tätigkeit während des Tages aus. Eine kalte Farbtemperatur am Morgen ist wichtig, um wach zu werden und wachsam zu bleiben. Eine warme Farbtemperatur eignet sich besser für die Abendstunden, sodass wir uns entspannen und zur Ruhe kommen können.

Abstimmbare weiße (TW) LED-Treiberlösungen ermöglichen die Anpassung der vergleichenden Farbtemperatur im Bereich von 2.700 bis 6500 K und regeln dadurch das LED-Licht je nach Wunsch und Bedarf.

Radarsensoren

Radartechnologie kann die Herausforderungen von PIR bewältigen. Seine hohe Empfindlichkeit ermöglicht neue Funktionen, wie z. B. Richtungs-, Positions- sowie Geschwindigkeitserkennung und unterstützt die Ortung und das Zählen von Personen. Wenn man die vielen Vorteile der Radartechnologie betrachtet, könnte man sich fragen, warum sie in der Beleuchtung nicht in großem Umfang eingesetzt wird. Trotz des zunehmenden Einsatzes von Radar in Beleuchtungsapplikationen sind sich viele Leuchtenhersteller allerdings nicht sicher, welche Vorteile sich aus dieser Technologie ergeben.

Bluetooth-SoC

Die Einführung von BLE-Mesh-Netzwerken (Bluetooth Low Energy, BLE) hat das Ausmaß und den Umfang von Beleuchtungsapplikationen erweitert. Die Reichweite und Abdeckung von BLE-Mesh-Geräten ermöglicht eine niedrige Latenz, eine vollständige Gebäudeabdeckung von Automatisierung und Präsenzinteraktion über Smartphone- und Tablet-Applikationen bis hin zu Cloud-Applikationen für das Gebäudemanagement.

Infineon bietet eine Auswahl von BLE-Mesh-MCUs und zertifizierten Modulen an, die Beleuchtungssteuerungsfunktionen, Sicherheits- und Anwesenheitssensor-Management sowie robuste, sichere und zuverlässige vernetzte verwaltete Lösungen ermöglichen.

Abstimmbare weiße Beleuchtungslösungen

Um eine hohe Lichtqualität zu erreichen, gibt es einen starken Trend zu zweistufigen Topologien. Diese zweistufigen Topologien stellen sicher, dass der Lichtflimmer oder auch Lichtwelligkeit genannt, gemäß IEEE1789 und anderen neuen Vorschriften auf niedrigem Niveau bleibt. Infineon bietet Lösungen sowohl für die primäre AC/DC-Stufe als auch für die sekundäre DC/DC-Abwärtsstufe. Diese Lösungen können in einem Plug-and-Play-Konzept kombiniert werden. Ein Teil dieses Plug-&-LEDs-Play sind abstimmbare weiße (TW) Lösungen, die einfach gemäß den Anforderungen ausgewählt werden können. Abstimmbare weiße LED-Treiber Lösungen erleichtern die Anpassung der vergleichenden Farbtemperatur und Regeln das LED-Licht je nach Umgebung und Bedarf.

Wi-Fi® + Bluetooth-Combos

Infineon Wi-Fi®- + Bluetooth-Combos sind produktionsbereite, vollständig zertifizierte Wi-Fi- und Bluetooth-Combo-Module, die auf sowohl Linux- als auch RTOS-basierten Plattformen basieren. Viele der Wi-Fi- und Bluetooth-Combos werden von den WICED-Wi-Fi- und ModusToolbox-Software-Development Kits (SDK) von Infineon unterstützt, die Code-Beispiele, Tools und Entwicklungsunterstützung für eine einfachere und schnellere Entwicklung bieten.