在(zai)互聯(lian)網概念(nian)還處在(zai)世(shi)界(jie)主(zhu)流地位時，德國學術和產業(ye)界(jie)于2013年在(zai)漢(han)諾威工業(ye)博覽會(hui)上第(di)一(yi)次提出了(le)“工業(ye)4.0研究項(xiang)目”，此(ci)概念(nian)的核心是(shi)信息(xi)物理融(rong)合系統(Cyber-PhysicalSystems，CPS)，整合各種數字(zi)信息(xi)、資源、產品(pin)和人，從而建(jian)立(li)起高效(xiao)快速靈(ling)活的信息(xi)化(hua)，數字(zi)化(hua)的產品(pin)與(yu)服務的生產模式(shi)。此(ci)概念(nian)一(yi)經提出則從德國迅速傳播到歐洲，并開始影(ying)響世(shi)界(jie)。

　　1、智能化LED照明的內涵(han)

　　傳統的LED早在1962年就已經出現，一開始LED產品只能發出低光度的紅光，而現在能發出的光已經遍及可見光、紅外光以及紫外光;同時用途也從初的指示燈、顯(xian)示(shi)板(ban)發展到顯(xian)示(shi)器、采(cai)光裝飾和照明。近年來，隨著互聯網，云計(ji)算(suan)(suan)等(deng)新(xin)技術的(de)(de)出現，人們已經不滿足于LED照明高亮度、低(di)能耗、壽(shou)命長(chang)、功(gong)率小的(de)(de)這(zhe)些基本的(de)(de)功(gong)能和所帶來的(de)(de)經濟(ji)效益，而是(shi)更多的(de)(de)以LED與先進(jin)物(wu)聯網和云計(ji)算(suan)(suan)技術相結合，從(cong)人體(ti)心(xin)理學、生理學和社會學出發，考慮個體(ti)舒適度，光生物(wu)安全等(deng)改善(shan)學習、工作和生活的(de)(de)條件軟指標和減少(shao)空(kong)氣(qi)污染保護環境的(de)(de)社會效益，即LED的(de)(de)智能化。

　　而(er)在(zai)工業4.0的(de)大背景(jing)下，結(jie)合(he)近十幾(ji)年來傳統(tong)LED同質(zhi)化(hua)低端(duan)化(hua)出現嚴重產(chan)(chan)(chan)(chan)能過剩的(de)問題(ti)，我們對于LED產(chan)(chan)(chan)(chan)品的(de)發(fa)展和需(xu)求已(yi)經(jing)不能僅僅的(de)停留在(zai)照(zhao)(zhao)明的(de)本身(shen)性能上，而(er)是(shi)(shi)努力的(de)與其他(ta)產(chan)(chan)(chan)(chan)業技術相(xiang)結(jie)合(he)，以期獲得具有復合(he)功能的(de)LED智(zhi)能燈，從而(er)對LED產(chan)(chan)(chan)(chan)業產(chan)(chan)(chan)(chan)能進(jin)行(xing)分(fen)流。就目前為(wei)止(zhi)，有兩個(ge)(ge)主要(yao)的(de)分(fen)流方向(xiang)，第一個(ge)(ge)是(shi)(shi)向(xiang)農業照(zhao)(zhao)明領(ling)域突破，第二(er)個(ge)(ge)就是(shi)(shi)向(xiang)光通訊領(ling)域發(fa)展。

　　2、LED農(nong)業智能化

　　在(zai)農業方面，我(wo)們知道(dao)光(guang)(guang)(guang)是(shi)植物(wu)生(sheng)(sheng)長(chang)(chang)發育為重要的(de)(de)環境因(yin)素之一，對(dui)于植物(wu)的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)合作(zuo)用和生(sheng)(sheng)長(chang)(chang)發育新陳代謝都有(you)(you)著直接的(de)(de)調節作(zuo)用。目前已知的(de)(de)環境因(yin)素，比如相對(dui)的(de)(de)潮濕、溫(wen)度(du)、光(guang)(guang)(guang)強度(du)和光(guang)(guang)(guang)質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)都對(dui)植物(wu)的(de)(de)生(sheng)(sheng)長(chang)(chang)和發展有(you)(you)著密切的(de)(de)影響。而在(zai)這些因(yin)素中(zhong)，光(guang)(guang)(guang)質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)則直接影響植物(wu)干的(de)(de)生(sheng)(sheng)長(chang)(chang)，側分枝，葉擴展和色素的(de)(de)沉積等主要的(de)(de)生(sheng)(sheng)長(chang)(chang)指標。而這些光(guang)(guang)(guang)質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)的(de)(de)集成，主要是(shi)通過持續強度(du)的(de)(de)紅光(guang)(guang)(guang)，藍光(guang)(guang)(guang)，同(tong)時(shi)荷爾蒙信號的(de)(de)路徑對(dui)植物(wu)有(you)(you)著深刻的(de)(de)影響觸發生(sheng)(sheng)理學反應從而對(dui)植物(wu)的(de)(de)生(sheng)(sheng)長(chang)(chang)和發展起(qi)著控制作(zuo)用。

　　采用LED作為控制植物生長的人工光源的優勢在于具有高的能量轉換效率、使用的是直流電源、產(chan)品體積小，壽命長、波長確(que)定(ding)、光(guang)強(qiang)度/質量比(bi)可調和低的(de)熱能輸出(chu)。一些農(nong)作(zuo)(zuo)物(wu)已經在被LED光(guang)照(zhao)下進行培(pei)養(yang)(yang)了，比(bi)如蝸居、辣椒、小麥、菠菜等。研(yan)究(jiu)表明(ming)(ming)，紅光(guang)對植物(wu)光(guang)合(he)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)的(de)器官發展有著重要的(de)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)，同時(shi)它還可以增加植物(wu)上淀粉的(de)積累量。同時(shi)有報道，用(yong)(yong)遠(yuan)紅外輻照(zhao)植物(wu)可以提高稻(dao)殼的(de)抗氧化性(xing)。這表明(ming)(ming)特定(ding)的(de)光(guang)照(zhao)輻射可以增加食物(wu)中的(de)營(ying)養(yang)(yang)成分。

　　總的來說，從長遠的角度去看，LED大有取代傳統照明光源的趨勢。基于LED的智能照明系(xi)統技(ji)術可以(yi)(yi)(yi)被廣泛的(de)(de)(de)應用(yong)于(yu)(yu)植(zhi)物或動(dong)物的(de)(de)(de)生(sheng)物研究中;同(tong)時這種(zhong)智(zhi)能系(xi)統還可以(yi)(yi)(yi)比較精確(que)的(de)(de)(de)確(que)定特定植(zhi)物生(sheng)長所需要(yao)光(guang)照的(de)(de)(de)強(qiang)度和質(zhi)量;另外智(zhi)能系(xi)統還可以(yi)(yi)(yi)分析(xi)不同(tong)光(guang)脈沖條件(jian)下植(zhi)物的(de)(de)(de)生(sheng)長情況(kuang)影(ying)響。可以(yi)(yi)(yi)預(yu)見基于(yu)(yu)LED的(de)(de)(de)農(nong)業智(zhi)能化系(xi)統將會是“工(gong)業4.0”在農(nong)業上應用(yong)的(de)(de)(de)重要(yao)體現。