非接觸式LED照明燈具和包括非接觸式LED照明燈具的LED照明網絡的制作方法

本發明大體針對照明系統、網絡和燈具。更具體地，本文公開的各種發明系統和裝置涉及非接觸式LED照明燈具以及包括一個或多個非接觸式LED照明燈具和/或其它非接觸式照明網絡組件的LED照明網絡。

背景技術：

數字照明技術，即基于諸如發光二極管（LED）之類的半導體光源的光照，提供了對傳統熒光燈、HID燈和白熾燈的可行可替換方案。LED的功能優點和益處包括高能量轉換和光學效率、耐久性、較低的操作成本以及許多其它功能優點和益處。LED技術方面的最新進展已經提供了在許多應用中實現各種各樣的照明效果的高效且魯棒的全光譜照明源。包含這些源的一些燈具以照明模塊為特征，該照明模塊包括能夠產生不同顏色（例如紅色、綠色和藍色）的一個或多個LED以及用于獨立地控制LED的輸出以便生成各種各樣的顏色和變色照明效果的處理器，例如如在通過引用并入本文的美國專利號6,016,038和6,211,626中詳細討論。

已經開發了包括多個照明燈具的數字照明網絡，每一個照明燈具包括一個或多個LED光源，這些LED光源全部可以連接到一個或多個公共電力線和/或（多個）共享數據線。一些照明網絡還可以包括其它照明網絡組件，比如照明傳感器。

在大多數照明網絡中，每一個照明網絡組件（例如，照明燈具）包括依賴于連接器系統的基本電力和數據接口，該連接器系統在網絡組件和（多個）網絡線纜或（多個）導線之間采用物理金屬到金屬接觸。例如，一些已知照明燈具采用絕緣移位接觸（IDC），其允許照明燈具在幾乎任何期望的位置處快速地且容易地電氣連接到照明網絡的（多個）線纜或（多個）導線。

然而，采用導電物理接觸接收電力并且從照明網絡的（多個）線纜或（多個）導線傳送數據的照明燈具以及其中部署這樣的照明燈具的照明網絡，由于導電物理接觸的磨損和損壞的緣故易于出現性能退化和故障。這樣的磨損或損壞可能例如在接觸被暴露于諸如濕氣之類的污染物時或者在欠佳的連接條件下操作時發生。作為結果，這些電氣接觸有時候要求精細處置和/或特殊設計考慮以使得它們更可靠。此外，在一些情況下，照明網絡組件反復地被插入或連接到照明網絡，例如當它們從一個光網絡移動到另一個時，或者當照明網絡被重新配置時等等。在該情況下，性能退化或故障可能發生，因為電氣接觸它們自身一般地還具有關于它們可以被插入或連接的最大次數的限制或規范。

因而，現有技術中需要提供照明燈具以及其它照明網絡組件，其在暴露于諸如濕氣之類的污染物時或者在欠佳的連接條件下操作時更穩定并且其可以反復地被插入或連接而沒有由于關于物理導電接觸的磨損而退化。特別地，現有技術中存在針對照明網絡組件和照明網絡的需要，該照明網絡可以允許照明網絡組件功能地連接到照明網絡，而不需要照明網絡的、在照明網絡組件與照明網絡的電力和信號載體或線之間的任何物理導電接觸或連接。

技術實現要素：

本公開針對用于照明網絡以及用于照明網絡的網絡組件的發明方法和裝置。例如，本發明可以提供非接觸式照明燈具，以及可以采用一個或多個這樣的非接觸式照明燈具和/或其它非接觸式照明網絡組件的照明網絡。

一般地，在一個方面中，一種照明網絡包括：照明網絡基站和至少一個非接觸式照明網絡組件。該照明網絡基站包括：射頻放大器，其被配置成接收AC市電電力，將AC市電電力轉換成射頻電力信號，并且將射頻電力信號供應給照明網絡線對；以及基站電力線通信耦合器，其被配置成將照明網絡線對耦合到第一電力線通信設備。該至少一個非接觸式照明網絡組件沿照明網絡線對遠離照明網絡基站定位，并且包括：至少一個非接觸式照明網絡組件耦合器，其被配置成從照明網絡線對上的射頻電力信號提取電力并且將照明網絡線對耦合到第二電力線通信設備。基站電力線通信耦合器和非接觸式照明網絡組件耦合器被配置成經由照明網絡線對在第一電力線通信設備與第二電力線通信設備之間傳送網絡數據。

（多個）非接觸式照明網絡組件耦合器可以配置成在沒有形成到照明網絡線對的導電物理接觸的情況下從照明網絡線對上的射頻電力信號（例如，感應地）提取電力，并且在沒有形成到照明網絡線對的導電物理接觸的情況下將照明網絡線對（例如，感應地）耦合到第二電力線通信設備。這樣的布置消除了對于照明網絡線與（多個）非接觸式照明網絡組件之間的金屬到金屬連接的需要。

消除對于照明網絡線與（多個）非接觸式照明網絡組件之間的金屬到金屬連接的需要可以提供下述益處中的一個或多個。

第一，照明網絡的可靠性可以增加。照明網絡的導線（例如，線對）與（多個）非接觸式照明網絡組件之間的電氣連接得以實現而不需要打破承載網絡導線（例如，線對）的線纜的絕緣，并且沒有暴露照明網絡組件上的金屬連接器。這可以消除對于連接器系統周圍的密封的任何需要。

第二，可以采用非接觸式照明網絡組件的照明網絡促進模塊化光系統的創建。傳統地，照明網絡組件的重定位將要求線纜修改、連接器更換，或者在一些情況下要求定制線纜的制造。然而，可以采用非接觸式照明網絡組件的照明網絡允許達成這樣的重定位，而不需要進行照明網絡線與重定位的照明網絡組件之間的任何物理的金屬到金屬的電氣連接。作為結果，最終用戶可能能夠現場配置其安裝，而不需要修改線纜或連接。最終用戶可能能夠簡單地將照明網絡組件重定位到網絡線纜（例如，線對）的任何部分上并且將照明網絡組件夾緊就位。這種模塊化還允許將各種各樣不同的照明網絡組件共同定位到相同的照明網絡線上，因為不需要支持照明網絡組件之間的公共連接器或導線接口。這些照明網絡組件簡單地需要具有相同的電源和數據傳遞電路，并且它們在單對網絡線上共存。

第三，由于現場可配置照明網絡組件的使用以及使用標準構建塊在照明網絡上選擇和改變照明網絡組件的位置的便利性，照明網絡組件交付時間和庫存要求可以放松。

第四，可以采用非接觸式照明網絡組件的照明網絡可以降低針對網絡的維護難度。例如，在無接觸非接觸式照明網絡組件的情況下，有可能向系統添加和移除非接觸式照明網絡組件而同時網絡是“活著的”。因為不存在要進行的金屬接觸，所以不存在用戶無意間觸碰安裝的活著的部分的幾率，正如不存在在該過程期間連接以創建火花的機會。而且，當照明網絡中的所有非接觸式照明網絡組件可以從工廠完全密封時，在現場將不需要為了安裝、維護或其它原因而打破任何密封。

第五，可以采用非接觸式照明網絡組件的照明網絡可以提供增加的安全性。由于不存在金屬到金屬連接，所以不存在具有諸如高電阻、搭橋等等之類的問題的連接的風險。這意味著這樣的系統可以安裝在極端環境中，諸如經歷爆炸氣體條件的環境、水下等。

第六，可以采用非接觸式照明網絡組件的照明網絡可以提供可靠的高速數據傳遞。感應數據傳遞可以支持可靠的高數據速率。非接觸式照明網絡組件消除了連接器的腐蝕的可能性，連接器存在于采用連接器化的照明網絡組件的網絡中并且可能引起數據完整性的損失和/或增加的電阻。這樣增加的電阻可能由于連接器的磨損和腐蝕的結果而發生的，并且可能引起連接的加熱并減小總體網絡的效率。消除連接器還消除了接線錯誤以及的確形成全接觸或具有斷續接觸的電氣連接器的可能性。

第七，由于公共共享數據/電源總線的緣故，可以采用非接觸式照明網絡組件的照明網絡可以在燈、傳感器、電源等之間提供容易的相互通信，這與采用具有各種類型輸入連接器的數據線纜和電力線的照明網絡形成對照。

在一些實施例中，至少一個非接觸式照明網絡組件耦合器包括：電力耦合器，其被配置成從照明網絡線對上的射頻電力信號提取電力；以及與電力耦合器分離的照明網絡組件電力線通信耦合器，其被配置成將照明網絡線對耦合到第二電力線通信設備。

在一些實施例中，至少一個非接觸式照明網絡組件至少包括第二非接觸式照明網絡組件。第二非接觸式照明網絡組件包括：第二非接觸式照明網絡組件耦合器，其被配置成從照明網絡線對上的射頻電力信號提取電力；并且將照明網絡線對耦合到第三電力線通信設備。基站電力線通信耦合器和第二非接觸式照明網絡組件耦合器被配置成經由照明網絡線對在第一電力線通信設備與第三電力線通信設備之間傳送網絡數據。

在一些實施例中，照明網絡進一步包括多個照明網絡組件，其中每一個照明網絡組件具有網絡中的對應地址，并且其中照明網絡基站和照明網絡組件被配置成根據以太網協議經由照明網絡線對傳送網絡數據。

在一些實施例中，照明網絡包括多個非接觸式照明網絡組件，該多個非接觸式照明網絡組件包括含有至少一個發光二極管（LED）光源的至少一個非接觸式照明網絡組件以及含有至少一個傳感器的至少一個非接觸式照明網絡組件，其中含有至少一個傳感器的該至少一個非接觸式照明網絡組件被配置成經由照明網絡線對向照明網絡基站傳送傳感器數據，其中照明網絡基站被配置成經由照明網絡線對向含有至少一個LED光源的至少一個非接觸式照明網絡組件傳送照明數據，其中該照明數據表示用于至少一個LED光源的至少一個操作參數，并且其中該照明數據響應于傳感器數據而生成。

在一些實施例中，照明網絡進一步包括遠離照明網絡基站定位的阻抗端子，其中照明網絡基站設置在照明網絡線對的第一端處，并且其中阻抗端子在與照明網絡線對的第一端相對的照明網絡線對的第二端處跨照明網絡線對連接。

在一些實施例中，至少一個非接觸式照明網絡組件進一步包括：至少一個發光二極管（LED）光源；以及照明驅動器，其被配置成由從射頻電力信號提取的電力供電并且利用所提取的電力來驅動至少一個LED光源。

在這些實施例的一些版本中，至少一個非接觸式照明網絡組件進一步包括第二電力線通信設備，其中第二電力線通信設備連接到至少一個非接觸式照明網絡組件耦合器并且被配置成經由在照明網絡線對上承載的電力線通信信號而從照明網絡基站接收至少一些網絡數據。

在這些實施例的一些版本中，所接收的網絡數據包括表示用于至少一個LED光源的至少一個操作參數的照明數據，其中至少一個非接觸式照明網絡組件進一步包括由從射頻電力信號提取的電力供電的控制器，其中控制器連接到第二電力線通信設備的輸出，并且其中控制器的輸出信號被提供給照明驅動器以便響應于照明數據而控制照明驅動器的操作。

在一些實施例中，至少一個非接觸式照明網絡組件進一步包括：第二電力線通信設備，其中第二電力線通信設備連接到至少一個非接觸式照明網絡組件耦合器；以及數據輸入/輸出端口，其被配置成與在至少一個非接觸式照明網絡組件外部的設備傳送網絡數據的至少部分。

在這些實施例的一些版本中，至少一個非接觸式照明網絡組件進一步包括電力轉換器，其被配置成接收從射頻電力信號所提取的電力并且進一步被配置成從至少一個照明網絡組件的電力輸出端口輸出AC電力。

在這些實施例的一些版本中，至少一個非接觸式照明網絡組件進一步包括傳感器，其被配置成感測運動、環境光、煙霧、溫度、氣體、圖像、音頻、位置和壓力中的至少一個，并且響應于它而產生傳感器數據；以及第二電力線通信設備，其中第二電力線通信設備連接到至少一個非接觸式照明網絡組件耦合器并且被配置成經由在照明網絡線對上承載的電力線通信信號而傳送傳感器數據。

在另一個方面中，非接觸式照明網絡組件包括：電力線通信設備；以及至少一個非接觸式照明網絡組件耦合器，其被配置成從在照明網絡線對上承載的射頻電力信號提取電力，并且進一步配置成將照明網絡線對耦合到電力線通信設備。電力線通信設備連接到至少一個電力線通信耦合器并且被配置成經由在照明網絡線對上承載的電力線通信信號而傳送網絡數據。

（多個）非接觸式照明網絡組件耦合器可以配置成從在照明網絡線對上承載的射頻電力信號提取（例如，感應地）電力而沒有形成到照明網絡線對的導電物理接觸，并且將照明網絡線對耦合（例如，感應地）到電力線通信設備而沒有形成到照明網絡線對的導電物理接觸。

在一些實施例中，至少一個非接觸式照明網絡組件耦合器包括：電力耦合器，其被配置成從照明網絡線對上的射頻電力信號提取電力；以及與電力耦合器分離的照明網絡組件電力線通信耦合器，其被配置成將照明網絡線對耦合到電力線通信設備。

在一些實施例中，非接觸式照明網絡組件進一步包括：至少一個發光二極管（LED）光源；以及照明驅動器，其被配置成由從射頻電力信號提取的電力供電并且利用所提取的電力來驅動至少一個LED光源。

在這些實施例的一些版本中，網絡數據包括表示用于至少一個LED光源的至少一個操作參數的照明數據，并且非接觸式照明網絡組件進一步包括由從射頻電力信號提取的電力供電的控制器，其中控制器連接到電力線通信設備的輸出，并且其中控制器的輸出被提供給照明驅動器以便響應于照明數據而控制照明驅動器的操作。

在一些實施例中，非接觸式照明網絡組件進一步包括電力轉換器，其被配置成接收從射頻電力信號提取的電力并且進一步配置成從照明網絡組件的電力輸出端口輸出AC電力。

在這些實施例的一些版本中，非接觸式照明網絡組件進一步包括數據輸入/輸出端口，其被配置成與在照明網絡組件外部的設備傳送網絡數據的至少部分。

在這些實施例的一些版本中，非接觸式照明網絡組件進一步包括傳感器，其被配置成感測運動、環境光、煙霧、溫度、氣體、圖像、音頻、位置和壓力中的至少一個，并且響應于它而產生傳感器數據，其中電力線通信設備連接到至少一個非接觸式照明網絡組件耦合器并且被配置成經由在照明網絡線對上承載的電力線通信信號而傳送傳感器數據。

在又一個方面中，一種操作照明網絡的方法包括：采用至少一個非接觸式耦合器來從在照明網絡線對上承載的射頻電力信號提取電力，并且將照明網絡線對耦合到電力線通信設備；以及經由在照明網絡線對上承載的電力線通信信號而在電力線通信設備與另一電力線通信設備之間傳送網絡數據。

非接觸式耦合器可以從照明網絡線對上的射頻電力信號提取（例如，感應地）電力而沒有形成到照明網絡線對的導電物理接觸，并且可以將照明網絡線對（例如，感應地）耦合到電力線通信設備而沒有形成到照明網絡線對的導電物理接觸。

在一些實施例中，采用至少一個非接觸式耦合器包括：采用非接觸式電力耦合器來從照明網絡線對上的射頻電力信號提取電力；并且采用與電力耦合器分離的非接觸式照明網絡組件電力線通信耦合器來將照明網絡線對耦合到電力線通信設備。

在一些實施例中，該方法進一步包括：從由至少一個非接觸式耦合器提取的電力產生DC電壓；將DC電壓提供給照明驅動器以對照明驅動器供電；以及利用所提取的電力來驅動至少一個LED光源。

在這些實施例的一些版本中，網絡數據包括表示用于至少一個LED光源的至少一個操作參數的照明數據，并且其中該方法進一步包括：將DC電壓提供給連接到第二電力線通信接收器的輸出的控制器；并且采用該控制器來響應于照明數據而控制照明驅動器的操作。

在一些實施例中，該方法進一步包括感測運動、環境光、煙霧、溫度、氣體、圖像、音頻、位置和壓力中的至少一個，并且響應于它而產生傳感器數據；以及經由至少一個非接觸式耦合器通過在照明網絡線對上承載的電力線通信信號傳送傳感器數據。

在一些實施例中，該方法進一步包括：響應于傳感器數據而生成照明數據；以及經由在照明網絡線對上承載的電力線通信信號而傳送照明數據。

在仍舊另一個方面中，一種裝置包括：射頻放大器，其被配置成接收AC市電電力，將AC市電電力轉換成射頻電力信號，并且將射頻電力信號供應到照明網絡線對上；以及基站電力線通信耦合器，其被配置成將照明網絡線對耦合到第一電力線通信設備。

在一些實施例中，基站電力線通信耦合器被配置成經由照明網絡線對在裝置與至少一個照明網絡組件之間傳送網絡數據。

在這些實施例的一些版本中，基站電力線通信耦合器被配置成經由在照明網絡線對上承載的電力線通信信號而從至少一個照明網絡組件傳送至少一些網絡數據，其中所傳送的網絡數據包括表示用于至少一個照明網絡組件的至少一個LED光源的至少一個操作參數的照明數據。

在這些實施例的一些版本中，基站電力線通信耦合器被配置成經由在照明網絡線對上承載的電力線通信信號而從至少一個照明網絡組件接收至少一些網絡數據，其中所接收的網絡數據包括響應于所感測的運動、所感測的環境光、所感測的煙霧、所感測的溫度、所感測的氣體、所感測的圖像、所感測的音頻、所感測的位置和所感測的壓力中的至少一個而生成的傳感器數據，并且照明數據響應于傳感器數據而生成。

當在本文中用于本公開的目的時，術語“LED”應當被理解為包括能夠響應于電信號而產生輻射的任何電致發光二極管或者其他類型的基于載流子注入/結的系統。因此，術語LED包括但不限于響應于電流而發射光的各種基于半導體的結構、發光聚合物、有機發光二極管（OLED）、電致發光帶等等。特別地，術語LED指的是可以被配置成生成紅外光譜、紫外光譜以及可見光譜（通常包括從近似400納米到近似700納米的輻射波長）的不同部分中的一個或多個中的輻射的所有類型的發光二極管（包括半導體和有機發光二極管）。LED的一些示例包括但不限于各種類型的紅外LED、紫外LED、紅色LED、藍色LED、綠色LED、黃色LED、琥珀色LED、橙色LED和白色LED（下面進一步討論）。還應該領會，LED可以被配置和/或控制以生成具有針對給定光譜（例如，窄帶寬、寬帶寬）的各種帶寬（例如，半高全寬或FWHM）和在給定通用顏色類別內的各種各樣的主波長的輻射。

例如，被配置成生成基本白色光的LED（例如，白色LED）的一種實現方式可以包括若干管芯，這些管芯分別發射不同的電致發光光譜，其以組合方式混合以形成基本上白色光。在另一種實現方式中，白光LED可以與磷光體材料相關聯，該磷光體材料將具有第一光譜的電致發光轉換為不同的第二光譜。在該實現方式的一個示例中，具有相對較短波長和窄帶寬光譜的電致發光“泵浦”磷光體材料，其進而輻射具有稍微更寬光譜的更長波長輻射。

還應該理解，術語LED不限制LED的物理和/或電氣封裝類型。例如，如上所討論的，LED可以指具有被配置成分別發射不同輻射光譜的多個管芯（例如，其可以單獨可控或可以不單獨可控）的單個發光設備。而且，LED可以與磷光體相關聯，該磷光體被視為LED（例如，一些類型的白色LED）的組成部分。一般而言，術語LED可以指封裝的LED、未封裝的LED、表面安裝的LED、板載芯片LED、T-封裝安裝LED、徑向封裝LED、功率封裝LED、包括某種類型的包裝和/或光學元件（例如，漫射透鏡）的LED等等。

術語“光源”應被理解為指各種各樣的輻射源中的任何一種或多種，包括但不限于基于LED的源（包括如上所定義的一個或多個LED）、白熾源（例如白熾燈、鹵素燈）、熒光源、磷光源、高強度放電源（例如鈉蒸汽、汞蒸汽和金屬鹵化物燈）、激光器、其他類型的電致發光源、火焰發光源（例如火焰）、蠟燭發光源（例如氣燈罩、碳弧輻射源）、光致發光源（例如氣體放電源）、使用電子飽和的陰極發光源、電流發光源、晶體發光源、運動發光源、熱發光源、摩擦發光源、聲致發光源、輻射發光源和發光聚合物。

給定的光源可以被配置成生成可見光譜內、可見光譜外或兩者組合的電磁輻射。因此，術語“光”和“輻射”在本文中可互換地使用。此外，光源可以包括作為集成組件的一個或多個過濾器（例如濾色器）、透鏡或其它光學組件。而且，應當理解，光源可以被配置用于各種各樣的應用，包括但不限于指示、顯示和/或光照。“光照源”是特別地被配置成生成具有足夠強度的輻射以有效照射內部或外部空間的光源。在該上下文中，“足夠強度”是指在空間或環境中生成的在可見光譜中的足夠輻射功率（在輻射功率或“光通量”方面，單位“流明”經常被用來表示在所有方向上來自光源的總光輸出）以提供環境光照（即，可以被間接感知并且可以例如在被完全或部分感知之前被各種各樣的居間表面中的一個或多個反射的光）。

術語“光譜”應當被理解成是指由一個或多個光源產生的輻射的任何一個或多個頻率（或波長）。因此，術語“光譜”不僅指可見范圍中的頻率（或波長），而且指紅外、紫外和整個電磁光譜的其它區域中的頻率（或波長）。而且，給定的光譜可以具有相對窄的帶寬（例如具有基本上很小頻率或波長分量的FWHM）或相對寬的帶寬（具有各種相對強度的若干頻率或波長分量）。還應當領會，給定的光譜可以是兩個或更多其它光譜混合的結果（例如，混合分別從多個光源發射的輻射）。

為了本公開的目的，術語“顏色”與術語“光譜”可互換使用。然而，術語“顏色”一般地主要用來指由觀察者可感知的輻射屬性（盡管該使用并不旨在限制該術語的范圍）。因此，術語“不同顏色”隱含地指具有不同波長分量和/或帶寬的多個光譜。還應當領會，術語“顏色”可以結合白色和非白色光兩者使用。

術語“色溫”在本文中一般結合白光使用，盡管這種使用并不旨在限制該術語的范圍。色溫基本上是指白光的特定顏色內容或深淺（shade）（例如，泛紅、泛藍）。給定輻射樣本的色溫常規地根據輻射與所討論的輻射樣本基本上相同的光譜的黑體輻射器的以開爾文度（K）為單位的溫度來表征。黑體輻射器色溫一般落在從大約700 K（典型地被視為對人眼第一可見的）到超過10,000 K的范圍內；白光一般在1500-2000 K以上的色溫處被感知。

較低色溫一般地指示具有更顯著的紅色分量或“更暖的感覺”的白光，而較高色溫一般地指示具有更顯著的藍色分量或“更冷的感覺”的白光。作為示例，火具有大約1,800 K的色溫，常規白熾燈泡具有大約2848 K的色溫，清早的日光具有大約3,000K的色溫，并且陰天正午的天空具有大約10,000K的色溫。在具有大約3,000K色溫的白光下觀看的彩色圖像具有相對微紅的色調，而在具有大約10,000K色溫的白光下觀看的相同彩色圖像則具有相對微藍的色調。

術語“照明燈具”在本文中用于指特定形狀因子、組裝或封裝的一個或多個照明單元的實現方式或布置。術語“照明單元”在本文中被用來指包括相同或不同類型的一個或多個光源的裝置。給定的照明單元可以具有各種各樣的用于光源的安裝布置、殼體/外殼布置和形狀、和/或電氣和機械連接配置中的任意一種。此外，給定的照明單元可以可選地與涉及光源的操作的各種其它組件（例如，控制電路）相關聯（例如，包括、耦合到這些其他組件和/或與其一起封裝）。“基于LED的照明單元”指單獨地或與其它非基于LED的光源組合地包括如上所討論的一個或多個基于LED的光源的照明單元。“多通道”照明單元是指包括被配置成分別生成不同輻射光譜的至少兩個光源的基于LED或非基于LED的照明單元，其中每個不同源光譜可以被稱為多通道照明單元的“通道”。

術語“控制器”在本文中一般地用于描述涉及一個或多個光源的操作的各種裝置。控制器可以以許多方式（例如用專用硬件）來實現，以執行本文所討論的各種功能。“處理器”是控制器的一個示例，其采用可以使用軟件（例如微代碼）編程以執行本文所討論的各種功能的一個或多個微處理器。控制器可以采用處理器或不采用處理器來實現，并且也可以實現為執行一些功能的專用硬件和執行其它功能的處理器（例如，一個或多個編程的微處理器和相關聯的電路）的組合。在本公開的各種實施例中可以采用的控制器組件的示例包括但不限于常規的微處理器、專用集成電路（ASIC）和現場可編程門陣列（FPGA）。

在各種實現方式中，處理器或控制器可以與一個或多個存儲介質（在本文中一般地被稱為“存儲器”，例如，易失性和非易失性計算機存儲器，諸如RAM、PROM、EPROM以及EEPROM、軟盤、壓縮盤、光盤、磁帶等）相關聯。在一些實現方式中，存儲介質可以用一個或多個程序來編碼，所述一個或多個程序當在一個或多個處理器和/或控制器上執行時執行本文中所討論的功能中的至少一些。各種存儲介質可以固定在處理器或控制器內或者可以是便攜式的，使得存儲在其上的一個或多個程序能夠被加載到處理器或控制器中以便實現本文中所討論的本發明的各個方面。術語“程序”或“計算機程序”在本文中以通用意義被用來指能夠被用于對一個或多個處理器或控制器進行編程的任何類型的計算機代碼（例如，軟件或微代碼）。

術語“可尋址的”在本文中用于指一種設備（例如，一般光源、照明單元或燈具、與一個或多個光源或照明單元相關聯的控制器或處理器、其它非照明相關設備等），其被配置成接收預期用于多個設備（包括它自己）的信息（例如數據）并且選擇性地對預期用于它的特定信息做出響應。術語“可尋址的”通常與聯網環境（或者“網絡”，下文進一步討論）結合地使用，其中多個設備經由某種或某些通信介質耦合在一起。

在一個網絡實現方式中，耦合到網絡的一個或多個設備可以充當用于耦合到網絡的一個或多個其它設備的控制器（例如，以主/從的關系）。在另一實現方式中，聯網環境可以包括被配置成控制耦合到網絡的設備中的一個或多個的一個或多個專用控制器。一般地，耦合到網絡的多個設備中的每一個都可以訪問一個或多個通信介質上存在的數據；然而，給定設備可以是“可尋址的”，因為它被配置成基于例如分配給它的一個或多個特定標識符（例如，“地址”）來選擇性地與網絡交換數據（即，從網絡接收數據和/或向網絡傳輸數據）。

本文中所使用的術語“網絡”是指促進信息在耦合到網絡的任何兩個或更多設備之間和/或多個設備之中的輸送（例如，用于設備控制、數據存儲、數據交換等）的兩個或更多設備（包括控制器或處理器）的任何功能互連。如應當容易領會，適合用于互連多個設備的網絡的各種實現方式可以包括各種各樣的網絡拓撲中的任一種并且采用各種各樣的通信協議中的任一種。此外，在根據本公開的各種網絡中，兩個設備之間的任何一個連接可以表示兩個系統之間的專用連接，或者可替換地可以表示非專用連接。除了承載預期用于這兩個設備的信息之外，這樣的非專用連接可以承載未必預期用于這兩個設備中的任一個的信息(例如，開放網絡連接)。另外，應當容易領會，如本文中所討論的設備的各種網絡可以采用一個或多個無線、有線/線纜和/或光纖鏈路來促進遍及網絡的信息輸送。

如本文中所使用的術語“用戶接口”是指人類用戶或操作者與一個或多個設備之間的接口，其實現了該用戶與設備之間的通信。可以在本公開的各種實現方式中采用的用戶接口的示例包括但不限于，開關、電位計、按鈕、表盤、滑動器、鼠標、鍵盤、小鍵盤、各種類型的游戲控制器（例如操縱桿）、追蹤球、顯示屏、各種類型的圖形用戶接口（GUI）、觸摸屏、麥克風以及可以接收某種形式的人類生成刺激并且響應于此而生成信號的其它類型的傳感器。

如本文中所使用的術語“非接觸式”是指用于在照明網絡的信號載體（例如，線對）與可操作地或功能地連接到該照明網絡的組件之間遞送電信號和/或電力的導電物理接觸（例如，金屬接觸）的缺失。如本文中所使用，“非接觸式連接”是指組件與第二組件（或（多個）信號線）之間在不使用導電（例如，金屬）物理接觸的情況下的電氣連接，其運送電氣信號，例如數據或電力。這樣的非接觸式連接的示例是感應傳導，其中經由諸如變壓器或電氣線圈之類的耦合器以感應地向或自組件運送電氣信號或電力。

如本文中所使用的術語“照明網絡組件”是指作為照明網絡的部分可操作的功能組件。在非限制性的情況下，照明網絡組件的示例包括照明燈具、傳感器和照明網絡接口適配器。

應當領會，前述的概念與下文更詳細地討論的附加概念的所有組合（假如這樣的概念并不相互矛盾）被預期作為本文中所公開的發明主題的一部分。特別地，在本公開結尾處出現的所要求保護的主題的所有組合被預期作為本文中所公開的發明主題的一部分。還應當領會，也可能出現在通過引用并入的任何公開中的本文明確采用的術語應當被賦予與本文中所公開的特定概念最一致的含義。

附圖說明

在附圖中，貫穿不同視圖，相同參考符號一般是指相同部分。而且，附圖未必按照比例，相反地一般將重點放在說明本發明的原理上。

圖1圖示了照明網絡的示例實施例。

圖2A和2B圖示了用于照明網絡的非接觸式照明燈具的兩個示例實施例。

圖3A和3B圖示了用于照明網絡的照明網絡接口適配器的兩個示例實施例。

圖4A和4B圖示了用于照明網絡的照明傳感器模塊的兩個示例實施例。

具體實施方式

如上文所討論，采用物理導電接觸以接收電力和數據的照明燈具以及其中部署這樣的照明燈具的照明網絡，在接觸被暴露于諸如濕氣之類的污染物時或者在欠佳的連接條件下操作時或者在照明燈具一次又一次地插入或連接到照明網絡時，由于對物理導電接觸的磨損和損壞而易于性能退化和故障。

更一般地，申請人已經認識和領會到，將有益的是提供照明網絡組件（例如，照明燈具）和照明網絡，其可以允許照明網絡組件功能地連接到照明網絡，而不需要照明網絡組件與照明網絡的電力和信號載體或線之間的任何物理導電接觸。

鑒于上文所述，本發明的各種實施例和實現方式針對諸如非接觸式照明燈具之類的非接觸式照明網絡組件以及采用一個或多個這樣的非接觸式照明網絡組件的照明網絡。此處，要理解到，當照明網絡和照明網絡組件被稱為“非接觸式”時，這是指用于在（多個）照明網絡信號載體（例如，照明網絡線對）與可操作地或功能地連接到該照明網絡的照明網絡組件之間遞送電氣信號和/或電力的導電物理接觸（例如，金屬接觸）的缺失。這不排除照明網絡組件可以包括到某種其它外部設備的某種其它導電物理接觸的可能性。

圖1圖示了照明網絡100的示例實施例。照明網絡100包括經由照明網絡線對115連接到多個非接觸式照明網絡組件的照明網絡基站110，照明網絡線對115作為用于照明網絡100的電力和信號載體而操作。在圖1的照明網絡100中，非接觸式照明網絡組件包括照明燈具120、照明網絡接口適配器130和照明傳感器模塊140。照明網絡100可以是發光二極管（LED）照明網絡。

盡管圖1圖示了包括兩個照明燈具120、一個照明網絡接口適配器130和一個照明傳感器模塊140的照明網絡100的實施例，但是應當理解到，一般地，照明網絡可以包括任何數目的非接觸式照明網絡組件及其組合，其僅由諸如照明網絡線對的最大長度、照明網絡線對中的導體的厚度或量規（gauge）、可以經由照明網絡線對供應的電力水平、所要求的照明燈具的操作效率、照明網絡線對的數據或通信能力等等之類的約束條件限制。關于照明網絡的這些約束條件的影響將在下文關于示例配置更加詳細地說明。

如圖1中所圖示，照明網絡基站110包括射頻（RF）放大器111、電力線通信（PLC）耦合器113和電力線通信（PLC）設備114。在各種實施例中，照明網絡基站110可以包括其它元件，包括例如控制器或處理器。

RF放大器（RFA）111被配置成從AC市電10接收AC市電電力，將AC市電電力轉換成射頻（RF）電力信號，并且將射頻電力信號供應給照明網絡線對115。

在一些實施例中，AC市電電力可以包括在處于100-277伏的電壓范圍中的電壓下的50Hz到60Hz。

RFA 111可以操作成產生RF帶中的各種各樣頻率范圍中的一個或多個中的RF電力信號，包括非常低的頻率（VLF-或者3kHz到30kHz）、低頻率（LF-30kHz到300kHz）、中等頻率（MF-300kHz到3MHz）；高頻率（HF-3MHz到30MHz）或者RF帶中的更高頻率范圍。然而，特別地，要理解到，RF放大器111和RF電力信號不會在諸如紅外、可見或紫外帶之類的光學頻帶中操作。在一些實施例中，RFA 111可以在照明網絡基站110的輸出處輸出具有大約20kHz的頻率和260VAC的電壓水平的RF電力信號。在一些實施例中，RFA 111可以具有1千瓦的輸出功率水平。然而，要理解到，可以在照明網絡100中采用其它電壓水平、功率水平和頻率，并且這些數字僅被提供來說明具體實施例。

PLC設備114被配置成與外部數據通信設備20通信以與之交換數據（即，從其接收數據和/或向其傳輸數據）。一般地，從外部數據通信設備20接收的數據可以以各種各樣的格式接收，包括例如以太網、DMX、DALI、無線和模擬格式（例如，模擬調光信號）等。在該情況下，有益地，PLC設備114可以配置成將所接收的數據轉換成通過照明網絡基站110經由照明網絡線對115傳送給一個或多個照明網絡組件（例如，一個或多個照明燈具120和/或一個或多個照明網絡接口適配器130）的網絡數據。在一些實施例中，外部數據通信設備20可以包括計算機、用戶接口、無線接收器、到另一照明網絡的連接等。在一些實施例中，照明網絡基站110可以包括控制器或處理器，其可以與PLC設備114結合地操作以在針對用于經由照明網絡線對115傳送數據的電力線通信（PLC）信號的數據格式（例如，以太網分組）與其它各種數據格式之間轉換數據，其它各種數據格式例如為以太網、DMX、DALI、無線和模擬格式（例如，模擬調光信號）等。在一些實施例中，外部數據通信設備20和/或照明網絡基站110的處理器可以執行一個或多個軟件算法以作為用于照明網絡100的照明控制器而操作，從而控制照明網絡100的一個或多個照明燈具120的操作。這樣的操作的示例將在下文描述。

PLC耦合器113被配置成將PLC設備114耦合到照明網絡線對115。PLC耦合器113可以是電感耦合器，其將PLC設備114耦合到照明網絡線對115而沒有形成到照明網絡線對115的導電物理接觸。在各種實施例中，PLC耦合器113可以包括電感器、變壓器或電氣線圈。在一些實施例中，PLC耦合器113被配置成將PLC信號從PLC設備114耦合到線對115上，由此PLC信號承載網絡數據，例如用于控制一個或多個照明燈具120的一個或多個光源（例如，基于LED的光源）的一個或多個操作參數的照明數據。

PLC信號可以在RF帶中的各種各樣頻率范圍中的一個或多個中操作，但是不在諸如紅外、可見或紫外帶之類的光學頻帶中操作。在該情況下，看到PLC耦合器113不是光耦合器。在一些實施例中，PLC信號可以在2-68MHz的頻率范圍中的一個或多個頻率下操作于照明網絡線對115上。在一些實施例中，PLC信號可以包括以太網信號。在一些實施例中，PLC信號可以在大約200Mbps的數據速率下通過照明網絡線對115傳送數據。

照明網絡線對115包括一對導電線并且可以作為傳輸線而操作，該傳輸線具有在RF頻帶中的RF電力信號和PLC信號的（多個）操作頻率下的特性阻抗。在各種實施例中，照明網絡線對115可以包括雙絞線、同軸線纜等。在一些實施例中，RFA 111的輸出阻抗可以被選擇成以照明網絡線對115的特性阻抗操作。在該情況下，端子塊150可以被選擇成具有與RFA 111的輸出阻抗匹配的阻抗。在一些實施例中，端子塊150可以省略，這可能導致照明網絡100的退化的性能，例如降低的效率。在一些實施例中，除照明網絡線對115之外，照明網絡100可以采用其它線、導線或信號載體。

在圖2A-B、3A-B和4A-B中分別圖示了照明燈具120、照明網絡接口適配器130和照明傳感器模塊140的示例實施例的進一步細節。

圖2A圖示了用于照明網絡的照明燈具200的示例實施例。照明燈具200可以是圖1的照明燈具120的一個實施例。照明燈具200可以被稱為非接觸式照明燈具，因為它被配置成可操作地或者功能地連接到照明網絡100而沒有到照明網絡線對115的任何導電物理接觸（例如，金屬接觸）以用于在照明網絡線對115與照明燈具200之間遞送電氣信號（例如，數據信號）和/或電力。照明燈具200包括電力耦合器121、電力轉換器122、電力線通信（PLC）耦合器123、電路線通信（PLC）設備124、基于發光二極管（LED）的照明單元125、照明驅動器126、控制器127和一個或多個傳感器128。

電力耦合器121可以是電感耦合器，并且被配置成從照明網絡線對115上的RF電力信號提取電力而沒有形成到照明網絡線對115的導電物理接觸。在各種實施例中，電力耦合器121可以包括電感器、變壓器或電氣線圈。如上文指出，RF電力信號在RF帶中的各種各樣頻率范圍中的一個或多個中操作，但不是在光學帶中操作的光學信號。在該情況下，看到電力耦合器121不是光耦合器。

電力轉換器122被配置成將由電力耦合器從照明網絡線對115上的RF電力信號提取的電力轉換成期望形式以供照明燈具200使用，例如以向PLC設備124、基于LED的照明單元125、照明驅動器126、控制器127和/或傳感器128中的一個或多個供電。在一些實施例中，電力轉換器122包括AC/DC轉換器，其將高頻AC信號（例如，在20kHz處）轉換成穩定的DC電壓，作為用于PLC設備124、基于LED的照明單元125、照明驅動器126、控制器127和/或傳感器128中的一個或多個的供電電壓。在一些實施例中，電力轉換器122可以包括整流器、降壓轉換器、線性電壓調控器和/或電力轉換器的其它常見元件。

PLC耦合器123被配置成將PLC設備124耦合到照明網絡線對115。PLC耦合器123可以是電感耦合器，其將PLC設備124耦合到照明網絡線對115而沒有形成到照明網絡線對115的導電物理接觸。在各種實施例中，PLC耦合器123可以包括電感器、變壓器或電氣線圈。在一些實施例中，PLC耦合器123被配置成向PLC設備124耦合承載在照明網絡線對115上的電力線通信（PLC）信號。PLC信號可以承載網絡數據，例如用于控制基于LED的照明單元125的一個或多個操作參數的照明數據。在一些實施例中，PLC耦合器123被配置成向照明網絡線對115上耦合由PLC設備124產生的電力線通信（PLC）信號。PLC信號可以承載網絡數據，例如如下文所討論的由傳感器128生成的感測數據。如上文指出，PLC信號可以在RF帶中的各種各樣頻率范圍中的一個或多個中操作，不在諸如紅外、可見或紫外帶之類的光學頻帶中操作。在該情況下，看到PLC耦合器123不是光耦合器。

PLC設備124連接到PLC耦合器123。PLC設備124還連接到控制器127。在各種實施例中，PLC設備124可以包括數據接收器、數據傳輸器或數據收發器。在一些實施例中，PLC設備124可以經由PLC 123從照明網絡線對115接收網絡數據，例如用于控制基于LED的照明單元125的一個或多個操作參數的照明數據，并且將網絡數據供應給控制器127。在一些實施例中，PLC設備124可以從控制器127接收網絡數據，例如由傳感器128生成的感測數據，并且可以產生PLC信號，其傳送網絡數據并且可以通過PLC耦合器123耦合到照明網絡線對115上。

基于LED的照明單元125可以包括一個或多個LED光源。在一些實施例中，基于LED的照明單元125可以是多通道照明單元。當基于LED的照明單元125包括多于一個LED光源時，在各種實施例中，LED光源可以具有彼此相同或不同的顏色。例如，在各種實施例中，LED光源可以包括一個或多個紅色LED光源、一個或多個藍色LED光源、一個或多個綠色LED光源和/或一個或多個白色LED光源。在一些實施例中，可以控制各種LED光源的相對光輸出水平以使得基于LED的照明單元125輸出具有諸如強度、顏色和/或色溫之類的期望特性的光。在一些實施例中，可以由控制器127響應于由照明燈具200作為網絡數據而經由PLC耦合器123和PLC設備124從照明網絡線對115接收的照明數據而控制各種LED光源的相對光輸出水平。在一些實施例中，照明燈具200可以包括多于一個基于LED的照明單元125。

照明驅動器126連接到電力轉換器122、基于LED的照明單元125和控制器127。照明驅動器126被配置成在控制器127的控制之下從電力轉換器122向基于LED的照明單元125供應電力。在一些實施例中，照明驅動器126可以包括一個或多個脈沖寬度調制器（PWM），其可以用于響應于來自控制器127的一個或多個PWM信號而控制供應給基于LED的照明單元125的一個或多個LED的電流。取決于對特定照明燈具200而言期望的是什么，各種各樣的配置可以用于照明驅動器126。

在一些實施例中，控制器127可以包括處理器（例如，微處理器）和存儲器，該存儲器存儲用于處理器的編程指令以使處理器執行一個或多個例程或算法來控制照明驅動器126和/或與（多個）傳感器128和PLC設備124對接。

控制器127連接到PLC設備124、照明驅動器126和（多個）傳感器128。如上文指出，控制器127可以從PLC設備124接收輸出信號，其中該輸出信號傳送由PLC耦合器123從照明網絡線對115提取的網絡數據。該網絡數據可以包括表示用于基于LED的照明單元125和/或基于LED的照明單元115的LED光源中的一個或多個的一個或多個操作參數的照明數據。這樣的參數的示例可以包括調光水平、占空比、照明圖案、顏色等。響應于所接收的照明數據，控制器127可以生成并且向照明驅動器126供應一個或多個輸出信號以控制照明驅動器126的操作，該照明驅動器進而控制基于LED的照明單元125的一個或多個操作參數。在一些實施例中，控制器127可以輸出一個或多個PWM控制信號以控制由照明驅動器126供應給基于LED的照明單元125的一個或多個LED光源的電流的水平，由此控制由（多個）LED光源輸出的光的強度。

在一些實施例中，控制器127可以從（多個）傳感器128接收傳感器數據，并且可以將該傳感器數據供應給PLC設備124以便作為網絡數據而包括在通過PLC耦合器123耦合到照明網絡線對115上的PLC信號中，如上文所討論。在一些實施例中，傳感器數據可以從照明燈具200傳送到照明網絡基站110和/或照明網絡100的一個或多個其它非接觸式照明網絡組件。

（多個）傳感器128可以感測一個或多個環境條件并且響應于它而產生傳感器數據。（多個）傳感器128可以感測下述中的一個或多個：與照明燈具200相關聯的運動、環境光、煙霧、溫度、氣體、圖像（靜止或運動）、音頻、位置和壓力，并且響應于它而產生傳感器數據，其可以作為網絡數據而由PLC設備124并且作為PLC信號而由PLC耦合器123傳送到照明網絡線對115上。在一些實施例中，照明燈具200可以不包括任何傳感器128。

在照明燈具200的一些實施例中，分離的電感耦合器可以被用于從照明網絡線對115接收PLC信號，并且將PLC信號注入到照明網絡線對115上。

圖2B圖示了用于照明網絡的照明燈具201的另一示例實施例。照明燈具201可以是圖1的照明燈具120的一個實施例。照明燈具121可以被稱為非接觸式照明燈具，因為它被配置成可操作地或者功能地連接到照明網絡100而沒有到照明網絡線對115的任何導電物理接觸（例如，金屬接觸）以用于在照明網絡線對115與照明燈具201之間遞送電氣信號（例如，數據信號）和/或電力。

照明燈具201與上文描述的照明燈具200相同，其中具有以下差異。特別地，取代照明燈具200的分離的電力耦合器121和PLC耦合器123的是，照明燈具201采用單個照明網絡組件耦合器221以從照明網絡線對115上的射頻電力信號提取電力而沒有形成到照明網絡線對115的導電物理接觸，并且將照明網絡線對115耦合到第二電力線通信設備224以便與照明燈具201傳送PLC信號而沒有形成到照明網絡線對115的導電物理接觸。在該情況下，在一些實施例中，第二電力線通信設備224可以包括變壓器（例如，RF變壓器）和/或濾波器以用于使承載網絡數據的PLC信號在照明網絡線對115之上與在照明網絡線對115上承載的射頻電力信號分離。

在一些實施例中，照明網絡組件耦合器221可以是電感耦合器。

圖3A圖示了用于照明網絡的照明網絡接口適配器300的示例實施例。照明網絡接口適配器300可以是圖1的照明網絡接口適配器130的一個實施例。照明網絡接口適配器300可以被稱為非接觸式照明網絡接口適配器，因為它被配置成可操作地或者功能地連接到照明網絡100而沒有到照明網絡線對115的任何導電物理接觸（例如，金屬接觸）以用于在照明網絡線對115與網絡接口適配器300之間遞送電氣信號（例如，數據信號）和/或電力。照明網絡接口適配器300包括電力耦合器131、電力轉換器132、電力線通信（PLC）耦合器133、電力線通信（PLC）設備134、控制器137、數據輸入/輸出（I/O）接口138和電力輸出端口139。

元件131、133、134分別類似于已經在上文詳細描述的元件121、123、124。因此將不重復其描述。

控制器137可以包括處理器（例如，微處理器）和存儲器，存儲器存儲用于處理器的編程指令以使得處理器執行一個或多個例程或算法來與PLC設備134和數據I/O接口138對接。

控制器137連接到PLC設備134和數據I/O接口138。控制器137可以從PLC設備134接收輸出信號，其中輸出信號傳送由PLC耦合器133從照明網絡線對115提取的網絡數據。網絡數據可以包括用于照明網絡100的一個或多個照明燈具的照明數據和/或來自照明網絡100的一個或多個照明燈具和/或傳感器的傳感器數據。

在一些實施例中，控制器137可以從數據I/O接口138接收網絡數據，并且可以將該網絡數據供應給PLC設備134以便包括在由PLC耦合器133耦合到照明網絡線對115上的PLC信號中。在一些實施例中，該網絡數據可以從照明網絡接口適配器300傳送到照明網絡基站110和/或照明網絡100的一個或多個其它非接觸式照明網絡組件。

電力轉換器132被配置成將由電力耦合器131從照明網絡線對115上的RF電力信號提取的電力轉換成期望形式以供照明網絡接口適配器300使用，例如以向PLC設備134、控制器137和/或數據I/O接口138中的一個或多個供電。在一些實施例中，電力轉換器132包括AC/DC轉換器，其輸出穩定的DC電壓作為用于PLC設備134、控制器137和/或數據I/O接口138中的一個或多個的供電電壓。在一些實施例中，電力轉換器122可以包括整流器、降壓轉換器、線性電壓調控器和/或AC/DC轉換器的其它常見元件。

在一些實施例中，電力轉換器132進一步被配置成將由電力耦合器131從照明網絡線對115上的RF電力信號提取的電力轉換成期望形式以便由照明網絡接口適配器300的電力輸出端口139輸出。在一些實施例中，電力轉換器132可以從電力輸出端口139輸出AC電力15，例如在100-277伏的電壓范圍中的電壓下在50Hz到60Hz處的AC市電電壓。在該情況下，電力轉換器132可以包括DC/AC轉換器，例如電力逆變器。一些實施例可以省略用于供應AC電力15的電力輸出端口139，在該情況下電力轉換器132可以省略DC/AC轉換器。

數據I/O接口138從外部數據通信設備25接收數據和/或將經由照明網絡線對115接收的網絡數據供應給外部數據通信設備25。在一些實施例中，外部數據通信設備25可以包括照明網絡基站，其擴展照明網絡100或者對于第二照明網絡而言“菊鏈式”鏈接到照明網絡100。在各種實施例中，可以以各種各樣的格式與外部數據通信設備25交換數據，包括例如以太網、DMX、DALI、無線和模擬格式。在該情況下，有益地，PLC設備134可以配置成將所接收的數據轉換成網絡數據，其由照明網絡基站110經由照明網絡線對115傳送到一個或多個非接觸式照明網絡組件（例如，一個或多個照明燈具120和/或一個或多個照明網絡接口適配器130）。在一些實施例中，外部數據通信設備25可以包括計算機、用戶接口、無線接收器、到另一照明網絡的連接等。

照明網絡接口適配器300的各種實施例可以提供以下功能中的一個或多個：將電感電力轉換或調適成傳統AC電力（例如，AC市電電力）；將電感電力轉換或調適成DC電力輸出；將網絡數據轉換或調適成DMX、以太網、無線、近場通信（NFC）、藍牙和/或其它數據格式；充當用于第二照明網絡的數據轉發器。

在照明網絡接口適配器300的一些實施例中，可以采用分離的電感耦合器以用于從照明網絡線對115接收PLC信號，并且將PLC信號注入到照明網絡線對115上。此外，盡管沒有具體地圖示，但是在一些實施例中，照明網絡接口適配器300可以包括一個或多個傳感器，諸如上文描述的傳感器128。

圖3B圖示了用于照明網絡的照明網絡接口適配器301的另一示例實施例。照明網絡接口適配器301可以是圖1的照明網絡接口適配器130的一個實施例。照明網絡接口適配器301可以被稱為非接觸式照明燈具，因為它被配置成可操作地或者功能地連接到照明網絡100而沒有到照明網絡線對115的任何導電物理接觸（例如，金屬接觸）以用于在照明網絡線對115與照明網絡接口適配器301之間遞送電氣信號（例如，數據信號）和/或電力。

照明網絡接口適配器301與上文描述的照明網絡接口適配器300相同，其中具有以下差異。特別地，取代照明網絡接口適配器300的分離的電力耦合器131和PLC耦合器133的是，照明網絡接口適配器301采用單個照明網絡組件耦合器331以從照明網絡線對115上的射頻電力信號提取電力而沒有形成到照明網絡線對115的導電物理接觸，并且將照明網絡線對115耦合到第二電力線通信設備334以便與照明網絡接口適配器301傳送PLC信號而沒有形成到照明網絡線對115的導電物理接觸。在該情況下，在一些實施例中，第二電力線通信設備334可以包括變壓器（例如，RF變壓器）和/或濾波器以用于使承載網絡數據的PLC信號在照明網絡線對115之上與在照明網絡線對115上承載的射頻電力信號分離。

在一些實施例中，照明網絡組件耦合器331可以是電感耦合器。

圖4A圖示了用于照明網絡的照明傳感器模塊400的示例實施例。照明傳感器模塊400可以是圖1的照明傳感器模塊140的一個實施例。照明傳感器模塊400可以被稱為非接觸式照明傳感器模塊，因為它被配置成可操作地或者功能地連接到照明網絡100而沒有到照明網絡線對115的任何導電物理接觸（例如，金屬接觸）以用于在照明網絡線對115和照明傳感器模塊400之間遞送電氣信號（例如，數據信號）和/或電力。照明傳感器模塊400包括電力耦合器144、電力轉換器142、電力線通信（PLC）耦合器143、電力線通信（PLC）設備144、控制器147、數據輸入/輸出（I/O）接口148和傳感器428。

元件141、142、143、144分別類似于已經在上文詳細描述的元件121、122、123、124。因此將不重復其描述。

控制器147可以包括處理器（例如，微處理器）和存儲器，存儲器存儲用于處理器的編程指令以使得處理器執行一個或多個例程或算法來與PLC設備144和數據I/O接口148和/或傳感器428對接。

控制器147連接到PLC設備144和數據I/O接口148。控制器147可以從PLC設備144接收輸出信號，其中輸出信號傳送由PLC耦合器143從照明網絡線對115提取的網絡數據。該網絡數據可以包括用于改變傳感器428的操作參數的照明命令數據。

控制器137可以經由數據I/O接口148從傳感器428接收傳感器數據，并且可以將該傳感器數據供應給PLC設備144以便作為網絡數據而包括在由PLC耦合器143耦合到照明網絡線對115上的PLC信號中。在一些實施例中，該網絡數據可以從照明傳感器模塊400傳送到照明網絡基站110和/或照明網絡100的一個或多個其它非接觸式照明網絡組件。

（多個）傳感器428可以感測下述中的一個或多個：與傳感器模塊400相關聯的運動、環境光、煙霧、溫度、氣體、圖像（靜止或運動）、音頻、位置和壓力，并且響應于它而產生傳感器數據，其可以作為PLC信號（例如，分組化數據）而由PLC設備144和PLC耦合器143傳送到照明網絡線對115上。

在一些實施例中，可以采用分離的電感耦合器以用于從照明網絡線對115接收PLC信號，并且將PLC信號注入到照明網絡線對115上。此外，盡管沒有具體地圖示，但是在一些實施例中，照明網絡接口適配器300可以包括一個或多個傳感器，諸如上文描述的傳感器128。

圖4B圖示了用于照明網絡的照明傳感器模塊401的另一示例實施例。照明傳感器模塊401可以是圖1的照明傳感器模塊130的一個實施例。照明傳感器模塊401可以稱為非接觸式照明燈具，因為它被配置成可操作地或者功能地連接到照明網絡100而沒有到照明網絡線對115的任何導電物理接觸（例如，金屬接觸）以用于在照明網絡線對115與照明傳感器模塊401之間遞送電氣信號（例如，數據信號）和/或電力。

照明傳感器模塊401與以上描述的照明傳感器模塊400相同，其中具有以下差異。特別地，取代照明網絡接口適配器300的分離的電力耦合器141和PLC耦合器143的是，照明傳感器模塊401采用單個照明網絡組件耦合器441以從照明網絡線對115上的射頻電力信號提取電力而沒有形成到照明網絡線對115的導電物理接觸，并且將照明網絡線對115耦合到第二電力線通信設備434以便與照明傳感器模塊401傳送PLC信號而沒有形成到照明網絡線對115的導電物理接觸。在該情況下，在一些實施例中，第二電力線通信設備434可以包括變壓器（例如，RF變壓器）和/或濾波器以用于使承載網絡數據的PLC信號在照明網絡線對115之上與在照明網絡線對115上承載的射頻電力信號分離。

在一些實施例中，照明網絡組件耦合器441可以是電感耦合器。

在照明網絡100的一些實施例中，照明燈具120、照明網絡接口適配器130和/或照明傳感器模塊140可以包括具有照明網絡100中的對應網絡地址（例如，唯一地址）的地址組件。在該情況下，照明網絡100可以利用通信協議進行操作，該通信協議將特定網絡數據呈送（address）到特定照明網絡組件和/或照明網絡基站110。這樣的網絡數據可以例如分組化并且包括指示發送和/或預期的接收者組件的地址的頭文件。在一些實施例中，可以采用錯誤校正來改進經由照明網絡線對115的數據通信的可靠性。可以將任何各種各樣的公知通信技術應用于經由照明網絡線對115傳送的PLC信號和網絡數據。在一些實施例中，照明燈具120、照明網絡接口適配器130和照明傳感器模塊140中的每一個可以具有對應的介質訪問控制（MAC）地址，并且經由照明網絡線對115傳送的分組化網絡數據可以包括報頭，其包括傳輸特定分組和/或作為特定分組的預期接收者的照明網絡組件或者照明網絡基站的MAC地址。

為了說明照明網絡100的各種參數之間的權衡，現在將描述照明網絡100的一個具體實施例。應當理解，這些參數是示例性的并且不以任何方式限制本發明。

在一個實施例中，RFA 111輸出承載1000瓦功率的RF電力信號，并且每一個照明網絡組件限于最大20瓦。在該情況下，可以由照明網絡100容納的照明網絡組件或“節點”的最大數目將是50。由RFA 111提供的RF電力信號的線電壓在該實施例中可以在100和260伏之間，并且由RFA 111供應的電流可以是大約13.6安培。如果具有4mm標準直徑的線纜被用于照明網絡線對115，則照明網絡線對115可以擴展到高達50米的長度，并且照明網絡100的該特定實施例的總體電力效率的范圍可以從75%到94%。

這些參數可以以各種方式權衡以獲得用于任何特定應用或安裝的最佳解決方案。例如，總的系統功率可以通過增大用于照明網絡線對115的線纜的直徑而增大。用于每一個照明網絡組件的最大可允許的電力消耗可以在較少的節點被準許的情況下增大和/或通過增大用于照明網絡線對115的線纜的直徑而增大。總體電力效率可以通過增大由RFA 111提供的驅動電壓和/或通過減小針對每一個照明網絡組件所允許的最大電力和/或通過增大用于照明網絡線對115的線纜的直徑而改進。此外，可以使用一個或多個照明網絡接口適配器130和附加照明網絡基站110通過菊鏈照明網絡一起擴展由照明網絡覆蓋的區域的長度。

有益地，在一個實施例中，照明網絡組件可以放置在沿照明網絡線對115的任何地方——如所期望的那樣靠近在一起或者遠離開。此外，由于照明網絡組件是非接觸式的，所以它們可以反復移動或重定位，而沒有由磨損或受損的電氣接觸所造成的性能退化或故障。

現在將描述操作諸如照明網絡100之類的照明網絡的方法的示例操作。這些操作中的一些可以由諸如照明網絡基站110之類的照明網絡基站執行，并且一些操作可以由照明網絡組件執行，諸如（取決于操作）照明燈具120、照明網絡接口適配器130和/或照明傳感器模塊140。

方法可以包括采用RF放大器111來將AC市電電力轉換成射頻電力信號并且將射頻電力信號供應給照明網絡線對115的操作。該方法還可以包括將照明網絡線對115耦合到第一電力線通信設備114而沒有形成到照明網絡線對115的導電物理接觸的操作，以便在第一電力線通信設備114與照明網絡100的一個或多個照明網絡組件120、130和/或150之間經由照明網絡線對115傳送網絡數據。

該方法可以包括以下操作：采用照明網絡組件120、130或140的至少一個耦合器來從在照明網絡線對115上承載的射頻電力信號提取電力而沒有形成到照明網絡線對115的導電物理接觸，并且將照明網絡線對115耦合到第二電力線通信設備而沒有形成到照明網絡線對115的導電物理接觸。該方法可以包括經由在照明網絡線對115上承載的電力線通信信號在第一電力線通信設備114與第二電力線通信設備之間傳送網絡數據的操作。

在一些實施例中，采用至少一個耦合器的操作包括：采用電力耦合器121、131或141來從照明網絡線對115上的射頻電力信號提取電力而沒有形成到照明網絡線對115的導電物理接觸；并且采用與電力耦合器121、131或141分離的照明網絡組件電力線通信耦合器123、133或143以將照明網絡線對115耦合到第二電力線通信設備，而沒有形成到照明網絡線對115的導電物理接觸。

在一些實施例中，該方法進一步包括以下操作：從所提取的電力產生DC電壓；將DC電壓提供給照明驅動器126以對照明驅動器126供電；以及利用所提取的電力驅動至少一個LED光源125。

在一些實施例中，網絡數據包括表示用于（多個）LED光源125的至少一個操作參數的照明數據，并且該方法進一步包括：將DC電壓提供給第二電力線通信接收器的輸出；并且響應于照明數據而控制照明驅動器的操作。

在一些實施例中，該方法還包括以下操作：例如經由傳感器模塊140感測運動、環境光、煙霧、溫度、氣體、圖像、音頻、位置和壓力中的至少一個，并且響應于它而產生傳感器數據；以及經由在照明網絡線對115上承載的電力線通信信號而傳送傳感器數據。例如，傳感器數據可以傳送到照明網絡基站110，其中可以將它供應給用于照明網絡100的照明控制器（例如照明網絡基站110的處理器和/或外部數據通信設備20）以用于控制照明網絡100的一個或多個照明燈具120的操作。

在一些實施例中，該方法還包括以下操作：響應于傳感器數據而生成照明數據；并且經由在照明網絡線對115上承載的電力線通信信號而傳送照明數據。在一些實施例中，用于照明網絡100的照明控制器，例如外部數據通信設備20和/或照明網絡基站110的處理器，可以采用照明控制算法中的傳感器數據以確定照明網絡100的照明燈具120的LED光源125的一個或多個照明參數。（多個）照明參數可以格式化成照明數據，其然后可以由照明網絡基站110經由照明網絡線對115傳送給照明網絡100的一個或多個照明燈具120。

盡管本文描述和圖示了若干本發明實施例，但是本領域普通技術人員應當容易設想用于執行所述功能和/或獲得所述結果和/或本文描述的優點中的一個或多個的各種各樣的其他裝置和/或結構，并且每種這樣的變型和/或修改被認為處于本文描述的本發明實施例的范圍之內。更一般地說，本領域技術人員應當容易領會，本文描述的所有參數、尺寸、材料和配置意指是示例性的并且實際的參數、尺寸、材料和/或配置將取決于針對其使用本發明教導的特定一個或多個應用。本領域技術人員應當認識到或者能夠僅僅使用例行實驗確定本文描述的特定本發明實施例的許多等效物。因此，應當理解的是，前述實施例僅僅通過實例而給出，并且在所附權利要求書及其等效物的范圍內，可以與特別描述和要求保護的實施例不同地實施本發明實施例。本公開的本發明實施例針對本文描述的每種單獨的特征、系統、物品、材料、工具包和/或方法。此外，如果這樣的特征、系統、物品、材料、工具包和/或方法不相互不一致，那么兩個或更多這樣的特征、系統、物品、材料、工具包和/或方法的任意組合都包含在本公開的發明范圍內。

本文限定和使用的所有定義都應當被理解為支配字典定義、通過引用合并的文獻中的定義和/或定義的術語的普通含義。

除非有相反的明確說明，在本文的說明書和權利要求書中使用的不定冠詞“一”應當被理解為表示“至少一個”。

在本文的說明書和權利要求書中使用的短語“和/或”應當被理解為表示這樣結合的元素（即在一些情況下合取存在并且在其他情況下析取存在的元素）中的“任一個或二者”。利用“和/或”列出的多個元素應當以相同的方式進行解釋，即這樣結合的元素中的“一個或多個”。除了由“和/或”子句特定地標識的元素之外，可選地可以存在其他元素，不管其與特定地標識的那些元素有關還是無關。因而，作為非限制性示例，當與諸如“包括”之類的開放式語言結合地使用時，對“A和/或B”的引用可以在一個實施例中是指僅A（可選地包括除B之外的元件）；在另一實施例中是指僅B（可選地包括除A之外的元件）；在又一實施例中是指A和B二者（可選地包括其它元件）等。

當在本文的說明書和權利要求書中使用時，“或者”應當被理解為具有與上面定義的“和/或”相同的含義。例如，當分開列表中的項目時，“或者”或“和/或”應當被解釋為包括，即包括至少一個，但是也包括若干元素或元素列表中的超過一個元素，以及可選地附加的未列表項目。只有相反地明確說明的項目，例如“僅僅其中一個”或“恰好其中一個”或者當用在權利要求書中時，“由…組成”將表示包括若干元素或元素列表中的恰好一個元素。一般地，如本文中所使用的術語“或”僅應當在前面有諸如“任一個”、“其中之一”、“僅其中之一”或“恰好其中之一”之類的排他性術語時才解釋為指示排他性的可替換方案（即“一個或另一個而不是二者”）。當在權利要求中使用時，“基本上由...構成”應當具有其如在專利法領域中所使用的普通含義。

當在本文的說明書和權利要求書中使用時，涉及具有一個或多個元素的列表的短語“至少一個”應當被理解為表示選自該元素列表的元素中的任何一個或多個的至少一個元素，但是不一定包括該元素列表內特別地列出的每一個元素的至少一個并且不排除該元素列表中的元素的任何組合。這個定義也允許可選地可以存在與短語“至少一個”涉及的元素列表內特別地標識的元素不同的元素，不管其與特別地標識的那些元素有關還是無關。因而，作為非限制性示例，“A和B中的至少一個”（或者等同地“A或B中的至少一個”，或者等同地“A和/B中的至少一個”）可以在一個實施例中是指至少一個（可選地包括多于一個）A而沒有B存在（并且可選地包括除B之外的元素）；在另一實施例中是指至少一個（可選地包括多于一個）B而沒有A存在（并且可選地包括除A之外的元素）；在又一實施例中是指至少一個（可選地包括多于一個）A以及至少一個（可選地包括多于一個）B（并且可選地包括其它元素）等。

還應當理解的是，除非有相反的明確說明，在本文所述的包括超過一個步驟或動作的任何方法中，該方法的步驟或動作的順序不一定限于該方法的步驟或動作被記載的順序。

在權利要求書中以及在上面的說明書中，所有過渡短語（例如“包括”、“包含”、“帶有”、“具有”、“含有”、“涉有”、“擁有”、“構成”等等）都應當被理解為開放式的，即表示包含但不限于。如美國專利局專利審查程序手冊2111.03節中所闡述，只有過渡短語“由…組成”和“基本上由…組成”分別應當是封閉式的或者半封閉式過渡短語。