F&Q

1. PoE供电国际标准

（1）IEEE802.3af标准于2003年建立，是基于以太网供电系统PoE的国际标准，它在IEEE802.3的基础上增加了通过网线直接供电的相关标准，是现有以太网标准的扩展。标准的五类网线有四对双绞线,但是在10MBASE-T和100MBASE-T中只用到其中的两对。IEEE802.3af允许两种用法,应用空闲脚供电时,4、5脚连接为正极，7、8脚连接为负极。应用数据脚供电时,将DC电源加在传输变压器的中点,不影响数据的传输。在这种方式下线对1、2和线对3、6可以为任意极性。

（2）2009年颁布新标准：Power-over-Ethernet Plus(PoEP)IEEE802.3at，它将功率要求高于12.95W的设备定义为Class4，可将功率水平扩展到25W或更高，输出功率可达30W，受电端可用功率为25.5W。

    IEEE802.3 工作组在2012年末业界又推出POH-POWER OVER HDBASET. 利用现行的4-Pair 四对线技术(即8根线全部供电)，双边供电达到60-100W功率，使用5或6类线即可达到。

   美国2010年新规定42″LED TV 耗电需要低于70W，确立了液晶电视使用PoE供电的标准。

2. PoE供电优势

• 简化布线、节省人工成本

    传统供电维护成本高，需要维护的对象有电源线、网线、电源插座、电源适配器等。许多带电设备，例如视频监视摄像机等，都需要安装在难以部署AC电源的地方。

PoE技术实现一根网线同时传输数据和供电，使其不再需要昂贵电源和安装电源所耗费的时间，节省了费用和时间。

• 安全方便

    传统供电方式，220V交流电需在灯具进行电压电流转换，造成风险几何级数上升。

    PoE供电端设备只会为需要供电的设备供电，只有需要供电的设备工作，电缆才会有电压存在，因而消除了线路上漏电的风险。前端没有强电，系统的安全性好，不会因为电源问题发生事故，尤其在安全性要求高的场所，优势更加明显。

    因PoE供电所需功率小，在外部电网断电时，所需UPS容量较传统供电方式大幅减少。因此可提供更长时间的电源灾备。

•  便于远程管理

PoE可以通过使用简单网管协议(SNMP)来监督和管理受电设备。提供诸如远端重启、关机之类的功能。

• 节约能源

相比采用固定功能的电源适配器供电、供电过程中造成的电能的浪费，采用PoE供电模块进行集中供电时，因受电模块具有支持功率识别电路的功能，不会造成电能的浪费，有效的节约了能源。

3. PoE供电限制

相比传统供电方式，PoE供电也有一些限制：

• 功率相对较低：802.3af标准(PoE)输出功率小于60W，对于一般受电器来说已经足够，但对于大功率前端设备来说，输出的功率达不到要求。

• 有效传输距离：PoE供电距离是由数据信号的传输距离决定的。单纯的电力是可以传输很远，只要电路可通。但是数据信号的传输距离是由网线决定的，普通的5类线的数据信号传输距离大概是100米左右，工程上为保证施工质量，一般只取80-90米。

• 必须采用标准网线：PoE IEEE 802.3af标准要求PSE输出端口的输出功率为15.4W或者15.5W， 传输100米后的PD设备接受功率必须不小于12.95W，按照802.3af中规定的电流值为350ma计算，100米网线的电阻必须为(15.4-12.95W)/350ma = 7欧姆或者(15.5-12.95)/350ma = 7.29欧姆。标准网线本身就满足这个要求，IEEE 802.3af 标准本身就是以标准网线测定的。换句话说，只要是合格的超五类线和六类线都满足要求，不能使用假冒伪劣产品。

1.  低压

    按照国标规定，凡对地电压在250V及以下为低压。 交流系统中的220V三相四线制的380V/220V中性点 接地系统的均属低压。

我们在这里使用的“低压”概念，是为区别于220V电压，特指PoE供电的“低压”电，一般低于48V。

2. 交流和直流

    交流电（alternating current），简称为AC，也称“交变电流”，简称“交流”，电流方向随时间作周期性变化的为交流电，最基本的形式是正弦电流。

直流电（Direct Current），简称DC，又称“恒流电”，恒定电流是直流电的一种，是大小和方向都不变的直流电。

3. 交流和直流的区别

    简单说，直流电的电流方向是一条直线的，交流电的电流方向是交互改变的。

交流和直流的主要区别：

• 损耗：直流电的传输损耗大，所以不适合长距离传输，交流电的传输损耗小，所以适合长距离传输。

• 使用：直流电电压稳定，故适于电子产品使用（例如电视机、收音机、电脑等），交流电要经过整流、开关电源等变成直流电才能供电子产品使用。

4. 低压直流电器

• 由于制作简单，世界上绝大多数的发电机为交流发电机（不含风力、太阳能、生物能等新能源），发出就是交流，交流的电压也较容易变换，只需要变压器。

• 由于远距离传输损耗低，所以，电网和输电线路均采用交流电。

• 大多功率稍大的转动设备如空调/洗衣机等，控制部分用直流，电机用的是交流，而小功率的电机用的都是直流，如收录机内的电机，电脑上的风扇等。

• 由于线路输电均为交流电，而电子设备一般都是用直流电，所以大多数用交流的电器（电视、收录机电脑等），内部要经过交直流变换成直流然后再使用。

对比项目		传统照明	LED改造	传统智能控制	NiCS照明
布线		铜线	铜线	铜线+网线	网线
灯具		荧光灯/节能灯	LED	LED	LED
供电方式		220V	220V	220V+36/48v	36/48V
功 能	照明	基本照明	基本照明	智能照明	智能照明
	健康	无	有	健康	健康
	智能控制	无	无	一般	智能控制
	安全	差	差	差	安全
	能耗	100%	40%-50%	30-40%	20%
	环保	差	一般	一般	好
	数据	无	无	有	强
设计施工		方便	方便	复杂	较方便
维修		方便	方便	复杂	一般
更换		频繁	一般	一般	不频繁
寿命		3000小时	8000小时	8000小时	50000小时以上

NiCStime确定了NiCS网络智能照明控制系统的技术研发方向及市场方向，系统具有下列独特的优势：

1. 去开关化，完全智能控制，无情景模式，无需人工干预

NiCS网络智能照明控制系统完全实现无人工干预的智能控制，以传感器感知环境及人的行为，由智能控制器和智能控制系统自动识别分析判断，自动控制智能灯具及其他智能设备的开启等功能，实现照明系统无需调整情景模式，无需开关，完全自动控制。形象的说，NiCS网络智能照明控制系统可以实现在建筑内不设照明开关面板。

2. PoE低压直流供电，符合技术发展趋势

NiCS照明采用PoE供电（低压直流），符合技术发展趋势。

3. 适应尽可能多的场景，满足各行业对照明的需求

    NiCS照明在PoE供电的基础上，融入其他智能照明系统技术路径的长处和优势，从而实现适应更多的场景，满足各行业对照明的各种需求。

例如，针对有远距离输电需求的场景，NiCS照明可以以弱控强，实现超过100米距离的智能控制（而总线智能照明控制技术虽然可以远距离输电，但无法实现PoE供电）；针对有移动数据需求的场景，NiCS照明可以无线通讯，实现针对移动数据的传输和使用。

4. 节能、安全、健康、方便、设计施工维护成本低

    NiCS照明控制系统兼顾几乎所有智能照明系统的优势。

    在节能方面，NiCS系统具有超出所有智能照明控制方式的节能效果：

    在安全方面，NiCS系统内没有220V/110V交流电，杜绝了触电和火灾的危险；

    在健康方面，NiCS系统采用LED天然的低压直流电，无需直流交流和高压低压转换，更能发挥LED灯具的健康特点；

    在设计施工维护等方面，NiCS系统采用综合布线技术、RJ45接口和TCP/IP协议，使用简单、通用；

    在后期维护成本方面，NiCS系统供电方式的改变突破了LED的应用瓶颈，使LED寿命接近理论寿命，大幅度降低后期维护成本；

在数据方面，NiCS系统使用传感器网络、采用网络布线和TCP/IP协议，可以实现采集并向其他系统发送各种数据。

5. 可直接接入光伏发电

NiCS照明可以直接对接光伏发电，无需电流及电压的变换。在应用环境需要的时候，可以实现完全无需电网支持，无需外部电力输入而实现照明控制及其他用电器控制。这是其他智能照明控制系统均不具备的特点。

6. 可向其他系统提供数据

    传感器均为低压直流用电器，NiCS照明支持所有主流传感器，采用网络布线和TCP/IP协议建立传感器网络，可实现采集各种应用场景数据并向其他系统发送。

NiCS照明技术成熟，产品合格，系统稳定可靠，完全符合国家产业政策，完全符合国家标准、行业标准、国际标准等一系列相关标准。

一、LED基本原理和优势

发光二极管（Light-Emitting Diode，简称 LED） 是一种能将电能转化为光能的半导体电子元件。这种电子元件早在1962年出现，早期只能发出低光度的红光，作为指示灯、显示板等用途。随着技术的不断进步，时至今日能发出的光已遍及可见光、红外线及紫外线，光度也提高到相当的程度，被广泛地应用于显示器、采光装饰和照明。
LED主要由PN结芯片、电极和光学系统组成。
LED依靠低压直流电工作。
LED灯具主要包括几个部分：电源（驱动）+光源（LED灯珠）+外壳（散热装置）。
LED被称为第四代光源，具有节能、环保、安全、寿命长、低功耗、低热、高亮度、防水、微型、防震、易调光、光束集中、维护简便等特点。

二、LED主要问题

LED灯具虽然有很多传统灯具不能比拟的优势，但仍有一些问题亟待解决，在用户使用层面，主要有：

1、使用寿命与理论寿命相差甚远

LED与传统照明相比的重要优势之一就是寿命长，理论寿命在10万小时以上，但这是LED的理论寿命，并非LED灯具的寿命。
在生产制造实际中，LED灯具厂商对外承诺保修期，仅为1-3年。按照每天照明8小时、全年365天计算，3年仅为8760小时，与50000小时相去甚远。
在实际使用中，LED灯具容易损坏、不工作，与传统灯具相比并不能表现出寿命长的特点；使用一段时间后光衰现象严重。

2、频闪、蓝光、刺眼等问题危害健康

在2017年CCTV3．15国际消费者权益日晚会中，主持人和相关技术人员对市面上售卖的护眼台灯进行现场测试。在技术人员的指导下，主持人仅凭一部手机便测出了不合格的LED护眼灯的灯泡／灯管（打开手机摄像头对准灯泡位置，镜头中没有出现波纹的则为合格的LED灯泡，而严重出现波纹的灯泡则为不合格的产品。）在现在市面上销售的众多主打学习护眼灯的LED灯泡中，有许多并不符合要求的产品，长期在这种光线下学习，会对学生造成头痛和视觉疲劳等问题。
LED灯具存在“危害眼睛健康”的“有害”蓝光的说法多年来一直存在，有用户在使用LED灯具时感觉LED刺眼等问题。

三、LED主要问题的产生原因

LED灯具之所以产生以上问题，主要有以下原因：

1、驱动电源

（1）目前一般LED灯具电源工作基本原理：

①降压：把接入的220V（或110V）市电降压变成交流的低压电。因为从供电站发出来的电都是标准的220V或110V的交流电，而不同的LED产品却需要不同的低压直流电。
②整流：经过降压后的低压交流电再经过二极管（二极管的特性：单向通导性）转变成不稳定的直流低压电。因为所有的LED灯具都需要直流电来工作，所以我们需要把降压后的交流电再转变成直流电。
③滤波：通过电容、电感经过多次滤波变成稳定的低压直流电。所以一般会采用恒流源供电。
④给LED供电。

问题一：基本技术逻辑

LED工作需要稳定的低压直流电，但目前的主流供电方式为220V（或110V）交流电。所以所有LED灯具都需要加装驱动电源，实现降压、整流、滤波等，再向LED供电。
正因为目前市电供电方式与LED需要的供电方式不同，220V（或110V）交流电与LED所需的低压直流电严重不匹配，是导致LED驱动电源问题的根本原因。

问题二：驱动电源寿命

LED灯具恒流源核心元件一般包括开关控制器、电感器、开关元器件(MOSfet)、反馈电阻、输入滤波器件、输出滤波器件等等。根据不同场合要求、还要有输入过压保护电路、输入欠压保护电路，LED开路保护、过流保护等电路。
LED灯具恒流源核心元件多，电子元件都有使用寿命，任何一个器件失效都会导致整个电路的失效或者部分功能失效，关键器件如电容在高温下的寿命直接影响到电源的寿命。 开关电源质保期一般是2-3年，因此，驱动电源寿命是LED灯具的短板，所以LED灯具的故障多为驱动电路故障。

问题三：设计与技术水平

生产LED照明及相关产品的公司的技术人员对开关电源的了解不够，做出的电源可以正常工作，但一些关键性的评估及电磁兼容的考虑不够；大部分LED电源生产企业都是从普通的开关电源转型过来做LED电源，对LED的特点及使用认识还不够；目前关于LED的标准几乎没有，大部分都是参考开关电源和电子整流器的标准。

问题四：民用级产品

由于需要每盏LED灯具都需要加装恒流源，因此，LED灯具恒流源的生产制造等级、元器件等级、安全防护等级等均为民用级产品，与商用级产品、军用级产品等相差较大。过温、过压保护等能力较弱，尤其是对电力浪涌的防护能力弱，导致实际使用极易损坏。

问题五：系统性风险

LED灯具恒流源核心元件多，本身就已经存在系统性风险。
由于需要每盏LED灯具都需要加装恒流源，因此导致整个照明系统存在系统性风险，即在各应用环境中，出现单灯损坏不能工作的概率非常高。

2、发热与散热

（1）发热问题

根据LED的HATIZ定理：LED工作温度为25℃以下时，使用寿命为100000小时，25-50℃时使用寿命为50000小时，50-75℃时使用寿命为20000小时，75-100 ℃时使用寿命为10000小时, 100-125℃时使用寿命为5000小时, 125-150℃时使用寿命为2000小时。

（2）发热原因

LED 灯具发热有两个主要原因：
①LED 照明光源所产生的热量虽然小于传统光源所产生的热量，但是仍然有很大一部分转换为热量，根据测试数据统计分析，20W以下的 LED 照明产品大约70%~75%的电功率转换为热能，对于大功率 LED 照明灯，大约70%的功率转变为热能，并且发热集中，导致 PN结温度急剧升高。
②驱动电源发热，驱动电源发热也有两个原因，一是220V（或110V）交流电降压整流滤波至低压直流电本身就产生热量；二是驱动电源的设计制造层面的问题导致驱动电源不适应工况条件导致发热（见前述）。

（3）散热问题

由于LED灯具的散热能力直接影响LED的实际发光效率及其寿命。因此在LED灯具设计中，最重要的一项工作便是散热设计。
但在生产制造以及使用中，散热问题仍是困扰LED灯具产业发展的重要问题。

（4）散热问题原因

目前LED灯具散热之所以成为问题，主要因素有
①驱动电源中，必然产生的热量对电解电容的寿命产生严重影响，电解电容有效工作寿命在很大程度上受环境温度及由作用在内部阻抗上的纹波电流导致的内部温升影响。电解电容制造商提供的电解电容额定寿命是根据暴露在最高额定温度环境及施加最大额定纹波电流条件下得出的。在105°C时典型电容额定寿命可能是5000小时，
②一般传统的LED灯具以采用铝散热材料作为灯壳，虽有良好的散热效果，但加工复杂、成本高、材质重等缺点。LED照明灯具散热原理上，需藉由物质内部传导热能的载体导热机理。
相对的，塑料灯壳在设计、性能和成本方面的其他优点，如重量轻(比铝材轻20~40%)、兼具易成形、低成本，而且最为重要的特色是因塑料不导电，具备良好的电气绝缘能力，故非隔离型LED照明驱动器采用塑料外壳已是大势所趋。
不过，一般塑料其导热效能相当差，树脂种类材料也直接影响导热好坏，一般塑料导热系数k值一般只有0.2W/(m*K)，约为金属铝之1/1000。无法有效散热及影响LED灯具可靠度。

3、光衰

LED灯具光衰是由于LED光源因某种材料因耐温不够而造成损伤不可逆转的失效现象。LED光源经过一段时间的点亮后，其光强会比原来的光强要低。这是半导体随温度变化的固有的物理特性。
LED灯具光衰主要有以下因素：

（1）LED产品本身品质问题：

①采用的LED芯片品质不好，亮度衰减较快。
②生产工艺存在缺陷，LED芯片散热不能良好的从PIN脚导出，导致LED芯片温度过高使芯片衰减加剧。

（2）使用条件问题

①LED为恒流驱动，有部分LED灯采用电压驱动原因，使LED衰减过快。
②驱动电流大于额定驱动条件。
其实导致LED产品光衰的原因很多，但最关键的还是散热问题。散热性能越好，LED工作温度越低，光衰越小，LED寿命就越长。

4、频闪

频闪是指电光源光通量以一定频率的波动。用手机对准光源经常可以发现条纹分布，这就是由于频闪引起的。早在上世纪90年代，就有大量的研究发现：光源频闪与偏头痛、头痛、自闭症、视觉疲劳与不适等神经学疾病有密切关系，严重的会使人眼造成错觉，进而引发事故。
国际上有关频闪的标准也相继出台，但不同部门的标准的关注重点不同，评估指标也差别很大。
不同的频率和波动深度对人的影响不同，有的频闪并不危害健康。

（1）可见频闪

人眼是非常复杂的系统，个体差异非常大，对于绝大多数人来说，可以察觉到80Hz以下的光闪烁，此时的人眼能够感知到明暗变化，闪烁频率在80Hz以下的也被称为可见频闪（visible flicker）。可见频闪是普通照明或显示无法接受的。

（2）频闪效应

对于80Hz以上的频闪，人眼是不易发觉的，但却对人眼的空间感知有较大影响。例如将运动的物体看成是一系列静止的图像，即频闪效应（Stroboscopic effect）。由于频闪效应，人们会产生错觉，而把一些快速运转的设备看成是缓慢运转着甚至是静止的是非常危险的 。

（3）幻影现象

同样的，当光源的闪烁频率在80Hz－2kHz时，且环境中的物体保持静止，人眼在移动位置或方向时，静止光源却会出现系统的延伸光点，称为幻影现象，如汽车尾灯，或者扫视户外LED显示屏等。

（4）频闪的危害

光源频闪与偏头痛、头痛、自闭症、眼睛疲劳、视力模糊等多种神经科疾病有着密切的关系。研究表明，3－70Hz的低频闪烁光源对于一些人可能引发光敏性癫痫；对于100Hz闪烁频率被认定可导致头痛、偏头痛；对于120Hz频率的闪烁光源可能会影响人的情绪，出现厌烦、焦虑等。
但是，频闪的危害性仍有待研究。人眼对于光波动性的敏感频率在低频范围，如救护车等警示灯的频率大约是8-10赫兹，最易让人眼不适，引起大家的警觉。这些频率远低于正常交流供电工作的光源的光频范围，目前全世界大范围使用的光源光频都是50-60赫兹（包括LED显示器，LED电视机），所以说LED灯具输出的纹波电流100Hz会影响人眼舒适度这一说法也并不确切。

（5）频闪产生原因

传统的荧光灯具直接用于50Hz的交流电，它的频闪是100Hz，用数码相机拍摄的时候因为采样频率的不同所以会出现水波纹。而LED灯具是直流电源供电，其光源发出的光也是直流形式的（在直流基础上叠加有微小的波动或称脉动），从物理的角度上讲，其发光的波动性远远低于交流电流工作的光源发光的波动程度。但是，其输入供电电源的仍然是交流形式的，很难完全避免交流纹波通过LED光源。
有无频闪还在于LED驱动电源由于驱动器千差万别，每个LED产品的频闪表现也不一样。特别是有些厂家为了节约成本，使用了较为简单的驱动电路，如AC LED，会存在较大的频闪问题。

5、蓝光

在LED政策鼓励、全面进入市场时，医学界却表达了担忧，有新闻报道，根据国际上的研究成果，LED发出的蓝光长期作用于人眼的话，会造成严重的伤害，甚至是失明。
LED灯具蓝光真的有这么大的危害吗?所谓的“蓝光溢出”真的是伤害眼睛的“潜在杀手”吗?

（1）蓝光危险等级

依据GB/T 20145-2006蓝光视网膜危险可分类为：
①无危险(辐亮度≤100 W·m-2·sr-1)：无危险类的科学基础是灯对于本标准在极限条件下也不造成任何光生物危险;
②低危险(1类)(辐亮度≤1×104 W·m-2·sr-1)：在曝光正常条件限定下，灯不产生危险;
③中危险(2类)(辐亮度≤4×106W·m-2·sr-1)：灯产生的光不会使人感到强光和温度的不适反映的那种危险。
④高危险(3类)(辐亮度>4×106W·m-2·sr-1)：灯在更短瞬间造成危害。

（2）蓝光问题原因

从光谱上来说，LED发的光与传统的白炽灯以及日光灯发出的光非常不同，传统的白炽灯、日光灯发的光与太阳光一样都具有“红橙黄绿青蓝紫”这7种颜色。但是，一般 LED发的光只有“RGB”这3种颜色，其中R就是red，表示红光；G表示green，就是绿光；而B表示blue，就是蓝光。可见光的波长范围是在400纳米到700纳米之间，而从400纳米开始到500纳米的波长范围就是蓝色，所以这个波段被称为蓝光。
蓝光的波长短，所以频率高。根据爱因斯坦与普朗克的光量子能量计算公式，我们可以知道光子的能量等于普朗克常数与光子的频率的乘积，所以蓝光的光子能量也比红光与绿光要高一些，这使得我们可以用蓝光来“激发”出其他颜色的光，比如黄光就可以被蓝光“激发”出来。一般用蓝光LED产生的蓝光打在荧光粉上产生黄光（与日光灯的原理类似，日光灯的光芒是紫外线打在日光灯管内壁上的荧光粉上发出来的）。黄光被蓝光激发出来以后，它们一起从LED里射出来，我们会感觉好像是看到了白光，其实这只是蓝与黄两种颜色混合在一起的复合光而已。
事实上，蓝光LED技术是LED成为第四代光源的基本技术，2014年诺贝尔物理学奖被授予了日本科学家赤崎勇、天野浩和美籍日裔科学家中村修二，即是表彰他们发明了蓝色发光二极管（LED），并因此带来的新型节能光源。
因此，蓝光本身并不是问题。
事实上，WHO（世界卫生组织）官方网站（http://www.who.int/zh/）上并没有任何与蓝光致盲相关的新闻、报告、声明和预警等信息，甚至WHO中并不存在“爱眼协会”这一组织。
所谓蓝光致盲是某款电脑保护膜的厂家炒作出来的。
但这也并非说蓝光问题不存在，产生蓝光问题的原因是某些厂家为了提高白光LED的亮度，直接提高蓝光的强度，这样黄光也会相应增加，最后形成的白光的亮度也就增加了，但这造成“蓝光过量”问题。

（3）蓝光问题的解决

蓝光问题的解决其实非常简单，达到国家标准的LED均已不存在蓝光问题。
如《GB_50034-2004 建筑照明设计标准》规定在某些特定场所采用的灯具的色温及色品容差应符合要求。
在《GB24823-2009普通照明用LED模块性能要求》中，列出的LED色度包括了F2700到F6500中的各档，还有颜色不均匀性和颜色漂移等指标。
此外，《GB/T24908-2010普通照明用自镇流LED灯 性能要求》《GB/T 24907-2010 道路照明用LED灯 性能要求》《GB/T 24909-2010装饰照明用LED灯》等国家标准中亦有相应规定。

（4）检验结果

上海市质监局专门组织检测机构对部分LED照明产品进行了摸底检测。
本次检测的27个样品中，在正常使用状态下未发现达到2类蓝光危险的情况，在正常使用情况下可安全使用。11个异常使用状态条件下的样品中，有1个样品达到2类危险，如无防护措施可能对人体造成危险。
对于在异常使用状态下达到2类危险的1个样品，分析发现该灯具使用的LED模组的单颗功率为1W，属于功率型LED封装，所以单位面积内的光输出高，对这类产品应特别关注光源的蓝光危险等级，并对最终产品采取必要的结构防护措施和加贴警告标记。
换句话说，目前正规厂家生产的LED灯具，已经解决蓝光问题。

6、降低成本与假冒伪劣

造成LED灯具产生上述问题的重要原因，还有厂家出于竞争考虑而降低成本的原因。

（1）材料降成本

在原有产品方案上压供应商的材料价、降低材料等级或选用替代材料，最直接有效，但幅度有限，且存在一定的品质风险。

（2）技术降成本

采用新的技术路线，改变原有产品方案，减少用料和制造环节，幅度客观;效率降成本。

（3）市场因素

现在大部分LED电源没有统一，所以采购量小，价格偏高；宽电压输入，高温和低温工作，过温、过压保护等问题都没有很好解决，导致LED电源稳定性降低；出于成本考虑电容等关键部件不能满足使用要求；目前在功率较小(1-5W)的应用场合，恒流驱动电源成本所占的比重已经接近1/3，已经接近了光源的成本。
LED电性能不一致带来的问题阻碍了LED光源灯具的发展。LED的电性能都是有差异的，每个厂家的生产工艺是不一致的，甚至相差很大，就是同一厂家的不同时间的工艺都是有差异的;不同厂家使用的半导体原材料的纯度是有差异的，这就使LED的发光强度与驱动电流是不完全相同、耐过电流能力和发热的差异也就自然而然的不同了;封装工艺和封装材料的不同，使得整体的散热能力是不一样的，还有组合材料的热彭胀与散热的问题等。
如果每个灯只用一个LED，好控制。例如电视机、DVD上的电源指示灯;但是用LED制作照明灯具时，就不能只用单个的LED，而要用多个甚至上百上千个LED成阵列接入电路，因LED的差异总有一个最先损坏，当有几个坏掉时(通常是短路)，会使电流增大而损坏其他的LED。LED电性能不一致带来的结果，是制约LED光源灯具发展的重要因素之一。      
     制作LED光源灯具，使用的驱动电路复杂也是阻碍其发展的重要因素。
     在电压匹配方面，LED不象普通的白炽灯泡，可以直接连接220V的交流市电。LED是2–3伏的低电压驱动，必须要设计复杂的变换电路，不同用途的LED灯，要配备不同的电源。
    在电流供应方面，LED的正常工作电流在18mA-20mA，供电电流小于15mA时LED的发光强度不够，而大于20mA时，发生光衰而导致LED老化，同时发热大增，老化加快、寿命缩短，当超过50mA时会很快损坏，为了延长LED照明灯具的使用寿命，常用集成电路电源、电子变压器、分离元件电源等，大电流驱动要配大功率管或可控硅器件，另加保护电路，要恒流、恒压电路供电，这样电源电路复杂，故障率、元件成本、生产成本、服务成本都高。复杂的电路制作大大地限制了LED光源灯具的市场竞争力。

因此，目前LED的主要问题，蓝光问题已经不是问题，寿命问题、发热问题、散热问题、光衰问题、频闪问题等，基本上都与驱动电源有关。

四、NiCS系统针对性设计

1、NiCS系统以PoE供电技术为核心，实现LED灯具的低压直流供电，LED灯具本身无需加配恒流电源，从而在根本上解决了LED灯具使用的瓶颈，使LED优势（包括使用寿命长的优势）得以充分发挥。

2、由于NiCS系统的LED灯具无需加配恒流电源：

（1）从而避免了因成本考虑而加大灯珠使用功率、浪涌冲击等使LED灯珠使用寿命降低的因素。LED长期得到与之相符的、稳定的低压直流供电不会导致温度的升高（始终低于50℃），也就保障了LED理论寿命的实现。

（2）从而避免了加配的恒流电源自身质量问题、因成本考虑而使变压器负载过高、浪涌冲击等使加配恒流电源损坏而导致LED灯具使用寿命降低的因素。

（3）从而有效解决了LED灯具频闪问题。

（4）从而使系统中恒流电源数量几何级数下降，部件数量的大幅下降本身就极大程度的降低系统风险。

1、LED节能

我们都知道LED节能，LED为什么节能？

（1） 光源的发光效率/光通量

光通量是由光源向各个方向射出的光功率，也即每一单位时间射出的光能量，以φ表示，单位为流明（lumen,简称lm）。
由于光源的功率不同，发出的总光通量也不同，例如100W的白炽灯发出的光通量为1500lm左右，10W的节能灯发出的光通量为700lm左右，因此，仅用光通量这个概念是不能真正衡量一个光源的好坏和节能效果的。
为了在同样的基准下来衡量和比较不同光源的好坏和节能效果，人们引入了发光效率的概念。
发光效率是指光源消耗1W电功率所发出的光通量Φ，单位是流明/瓦（lm/W）。
例如，白炽灯的发光效率为15lm/W，节能灯的发光效率为60-70lm/W，因此，虽然100W的白炽灯发出的总光通量大于10W的节能灯发出的光通量，但是白炽灯所消耗的电功率远远大于节能灯所消耗的电功率，因此，其实白炽灯的节能效果不如节能灯。
目前常见光源的发光效率如下：
白炽灯/卤钨灯：15-20lm/W
节能灯/荧光灯：50-70lm/W
金卤灯（MH）：70-80lm/W
高压钠灯（HPS）：110lm/W
LED：100-140lm/W（目前实验室的LED发光效率已经接近200lm/W）

由此可见，LED的发光效率远高于常用光源的发光效率，且提高能力还非常大，技术发展也非常快，是一个发展前景非常好的节能环保光源。

光通利用率/灯具效率
由于传统光源是向周围立体空间发光的，是没有方向性的，如果直接用光源进行照明的话，有很多光线是不能利用到我们所需的照明面上的。例如我们办公室里常见的荧光灯管，有一半以上的光线并没有直接往办公桌上照射，而是往顶部打过去了，其发光方向是背离所需照明方向的。也就是说，光源发出的光线并不能全部射向所需的照明面，因此需要对灯具进行配光设计，也就是将偏离照明面方向的光线通过所设计的光学系统（包括反射器、反射板、透镜等等）尽可能地射向照明面，把光线充分地利用起来，这个概念就是光通利用率，也就是灯具效率。
灯具效率是指在相同的使用条件下，灯具发出的总光通量与灯具内所有光源发出的总光通量之比。
灯具效率越高，也就是说光源发出的总光通量的利用部分就越多，这样的灯具当然也就越节能。
由于光源选定后，其总光通量也就一定了，因此灯具效率的高低取决于灯具的配光设计的好坏。
配光设计的基本原理必须遵守数学中的抛物线原理和物理学中的平面反射定律，而抛物线原理必须光源处于抛物线的焦点上且光源所发出的每条光线都应该是从焦点发出来的，但事实上由于光源具有一定的尺寸而反射器又不可能做成无限大，因此光源所发出的大部分光线都不是从理想的焦点位置发出的，而是偏离了理想的焦点位置，这样的光线经过抛物线后也就不能平行射出了，而是会在反射器内发生多次反射，损失较多的能量。同样，平面反射定律也与此类似。

LED光源由于其尺寸非常小，与传统的白炽灯、节能灯、金卤灯和高压钠灯相比，远接近于理想的点光源，因此，LED光源的配光效率要远高于传统光源的配光效率。

2、NiCS灯具节能

NiCS灯具由于采用PoE供电，在灯具供电环节较普通LED更加节能：

由于采用PoE供电，所以NiCS灯具并不加装驱动电源，因此，在每个灯具上并没有电压电流转换的能耗；同时，虽然在NiCS智能控制器仍有电压电流转换能耗，但由于是单灯的分散能耗变为控制器的集中能耗，民用级驱动电源变为商业级电源，因此NiCS灯具较普通LED灯具更加节能。

二、PoE供电节能

在传统的220V/110V交流电供电方式中，线路中始终带电产生能耗，越是终端的电子设备越是产生待机能耗，绝大部分终端电子设备由于采用低压直流电因此需要电压电流转换而产生能耗。
PoE供电基于这样一个基本理念：在设备利用率低的时段或闲置期，断开电源连接，而在数据传输时期，恢复电源连接。这一理念基于一个众所周知的事实，那就是标准网络环境下的客户端及服务器以太网连接在大部分时间处于闲置状态。其数据流量高峰期只是偶尔发生。
PoE供电的国际标准中规定的协议对物理连接两端通过发送信号进行控制，实现对连接设备省电模式的快速调整——包括在无数据传输期间，关闭电源，停止系统数据传输和接收功能。此外，节能以太网标准还对另一个协议进行详细规定。此项协议保持在低功耗闲置(LPI)模式下的以太网物理层系统的运行参数随时更新，从而保持连接稳定，防止连接断开。

通过控制设备的开启与关闭，大量的电能得到节省。
IEEE802.3at规定通过在同步的四对线中使用同IEEE802.3at 兼容技术可以将传输效率提升至94%。在使用同步的四对线时，利用所有的可利用的电线，设备的供电需求可以得到满足。
因此，采用PoE供电，可以实现：

1、减少设备待机能耗，终端电子设备（这里是NiCS灯具及其他NiCS智能设备）都可藉由断开电源连接，减少待机时间的耗电量来达到省电的效果；

2、减少线路能耗，在终端电子设备（这里是NiCS灯具及其他NiCS智能设备）断开电源连接时，线路并不带电，也因此减少了供电线路产生的能耗。

三、系统节能

NiCS网络智能照明控制系统通过部署传感器网络，采集环境及人的数据，通过NiCS智能控制器对NiCS灯具及其他智能设备的开关控制和输出功率控制实现智能照明控制，也因此实现了系统节能。
例如，在走廊、卫生间、地下车库等环境，传统照明方式的控制方式不能充分满足需求，因此基本上设定为24小时工作，或是在夜间等无人时段手动关闭。NiCS网络智能照明控制系统通过部署红外传感器、雷达传感器等，采集环境及人的数据，通过NiCS智能控制器对NiCS灯具进行控制，实现“人来灯亮、人走灯灭”、“人来灯亮、人走灯灭”的控制效果，从而实现较传统照明方式以及加装普通LED灯的照明方式大幅度节能。

NiCS网络智能照明控制系统相对于传统智能照明控制系统还有一个节能优势，即NiCS网络智能照明控制系统系统结构简单，系统内除NiCS灯具等终端设备外，只有NiCS智能控制器产生能耗，并无传统智能照明控制系统的各种专有设备产生能耗，因此也较传统智能照明控制系统更加节能。

一、节约安装成本

采用PoE供电，一根网线同时传输数据和供电，在部署以太网络（综合布线）的同时，无需再部署供电线路。PoE使其不再需要昂贵电源和安装电源所耗费的时间，节省了费用和时间。

除了从以太网电缆为连接设备提供通用供电支持外，PoE降低了投资开销，从而降低了在统一IP基础设施中整合入上电设备的总部署成本。PoE免除了为终端设备安装墙壁电源连接的需要，因而降低了与支持终端设备相关的电源插座成本。它还可在部署本地交流电源较为困难的场所安装网络连接设备，从而提供了更大的灵活性。

二、降低使用维护成本

1、灯具损坏率极低，节省大量更换维护成本。

NiCS照明使用最新一代的LED绿色光源，并采用48V低压直流供电，使灯具接近其理论寿命，平均寿命50000小时，保障了系统的稳定性，减少故障概率、维护方便快捷，节省大量的人力、物力，增强用户体验。避免了传统强电系统以及荧光灯等传统灯具，灯具损耗大，光效低，功率大，耗电较多，且使用寿命短、更换频繁，导致维护成本高，同时还需要雇佣专业人员进行定期维护及调试，造成额外人力、物力支出。

2、智能化程度高，大幅度降低灯具管理工作量

在楼道和电梯间完全实现人来灯亮人走灯暗，在卫生间完全实现人来灯亮人走灯灭，完全智能控制，物业管理人员无需再每天下班后和上班前挨个楼层关闭和开启照明。

3、维护简单，无需专业人员操作

NiCS相关设备统一采用超五类网线连接，即插即用、可带电操作，过程方便、安全，无需请用专业人员进行相关操作。