Rätt ljusstyrka, rätt färgtemperatur och koll på luftkvalitet, temperatur och besökare. Allt det där är lättast att integrera i lampor eller armaturer.

Jag skriver det här på flygplatsen i München, i väntan på anslutningsflyget till Stockholm. Större delen av dagen har jag varit i Graz, Österrike och fått höra de närmaste planerna för halvledarföretaget AMS. De planerna handlar till väldigt stor del om Internet of Things.

Ljuskvalitet
För AMS är det framför allt sensordelen av IoT som är intressant. Företaget har satsat mycket utvecklingsresurser (och pengar till företagsköp) på att få fram avancerade sensorer och man ligger definitivt i framkanten när det gäller sensorer för ljuskvalitet och luftkvalitet.

Ljuskvalitet är en parameter som verkar bli allt viktigare i takt med att forskarna undersöker hur ljuset påverkar oss. Det är ganska välkänt att man kan ge växter dramatiskt olika egenskaper genom att ändra färgtemperatur och ljusintervaller, men tydligen gäller samma sak oss människor också.  De bägge hormonerna melatonin och kortisol bildas på helt olika sätt beroende på hur vi utsätts för ljus och den medicinska inverkan ser ut att vara klart större än vad man tidigare trott. Undersökningar har visat stor inverkan på blodtryck, hjärtfunktion, uppmärksamhet och annat smått och gott.

Färgtemperatur
Mycket handlar om att ha rätt färgtemperatur och ljusnivå vid rätt tillfälle. Under människans utveckling har vi ”programmerats” till att fungera bäst när ljuset har ungefär samma färgtemperatur och nivå vid olika tidpunkter som den vi vant oss vid under många tusen år.

Lustigt nog är vi programmerade till ett dygn på 24,5 timmar och det är förstås lite fånigt. Men viktigare är att vi behöver mörker, eller åtminstone ett ljus med varm färgtemperatur, under hela natten. Då producerar kroppen melatonin. Under dagen vill vi ha ett ljus som efterliknar solljuset, alltså kallare mitt på dagen och varmare framåt kvällen, för att producera kortisol.

En bra lampa bör alltså ha koll på tiden och ändra färgtemperatur och intensitet beroende på hur mycket klockan är. Lampan bör också ”se” om det finns människor i rummet, för att på det sättet spara energi.

Luftkvalitet
Och när vi ändå håller på kan lampan lika gärna kasta ett öga på luftkvalitet, luftfuktighet och temperatur också. Extrakostnaden är inte så stor och infrastrukturen för att montera lampor är ju ”gratis”. För att inte tala om den stora fördelen att ha obegränsad tillgång till energi.
Det är förresten lika bra att kasta in en brandvarnare också.

Avancerade optosensorer
Att mäta färgtemperatur på ett noggrant (och billigt) sätt har sina sidor, men AMS har lyckats att integrera interferensfilter direkt på CMOS-chipet. Det innebär att man inte bara kan mäta en genomsnittlig färgtemperatur, utan också hur pass jämn spektralfördelningen från lampan är. Det finns två olika mätchip, som vardera mäter nivån hos sex färgvåglängder (synligt område respektive IR).

Alla vi som gillar att fotografera vet att moderna ljuskällor brukar ha en ganska kass spektralfördelning. Det är spikar och dippar, både i lysrörslampor och i lysdioder. I bägge fallen handlar det ju (för det mesta) om att få olika fluorescerande ämnen att avge ljus och olika ämnen ger olika ljusvåglängd. Genom att blanda ett antal olika lysämnen kan man få ett hyfsat ljus, men kurvan blir inte vacker.

Det är inte som en ”gammal hederlig” fotolampa eller vanlig glödlampa, där kurvan är jämn och fin. Problemet är bara att nästan allt ljus avges i IR-området som värme. Det går att höja färgtemperaturen genom att öka spänningen, men det innebär också att livslängden minskar drastiskt. Traditionella fotolampor med hyfsat hög färgtemperatur brukar ha en livslängd på bara några timmar.

LED-lampor med inställbar färgtemperatur använder förresten inte fluorescerande lysämnen, utan baseras på RGB-teknik (tre lysdioder i de tre grundfärgerna).

Luftkvalitet
En av nyheterna från AMS förra året var den integrerade luftkvalitetsmätaren. Den mäter i första hand koldioxidhalten i luften, men också en rad andra ämnen som brukar kopplas till dålig luft och dålig lukt. Jag fick den gången något som ser ut som en USB-sticka, men som egentligen är en luftmätare med en lampa som lyser när luften börjar bli dålig. Den funkar faktiskt riktigt bra.

Att integrera den här typen av sensor i lampor eller armaturer är förstås väldigt praktiskt. Ventilationen i ett kontor eller ett hem kan styras på detaljnivå. Dessutom visar mätarna var det finns människor (eller djur).

Om vi sedan kombinerar med CMOS-chip för fuktmätning och tryckmätning blir lampan så smart att det närmast är löjligt.

Allt i CMOS
Alla de olika sensorerna är tillverkade i CMOS. Det gör också att flera typer av sensorer kan integreras på samma chip. Det här är viktigt om man är ute efter konsumentprodukter som lampor och belysningsarmaturer.

Så den vansinnigt smarta lampan kanske inte är så långt borta ändå. Visst vore det väl skönt att ha en innebelysning som automatiskt anpassar sig till hur det ser ut utomhus. Och som ger varmt och mysigt ljus på kvällen utan att elda upp armaturerna. Det kanske till och med är värt ett par kronor extra.

Filed under: Göte Fagerfjäll