雖然改用 LED 照明肯定有助于降低功耗，但我們還可以做得更多。你看，每個傳統(tǒng)的 LED 燈泡都有自己的 AC/DC 電源，這是燈泡與 100 年前設計的帶插座的 AC 接線和照明燈具兼容所必需的。擁有單獨的電源不僅會增加成本，還會降低效率并限制節(jié)能。一個不同的系統(tǒng)，一個分配直流電的系統(tǒng)，意味著每個住房單元將有一個共享的交流/直流電源。

LED 照明和物聯(lián)網(wǎng)
的擬議標準新的布線標準將用于互連智能 LED 燈泡、壁燈開關（開/關/調(diào)光器）、占用傳感器、恒溫溫度傳感器、風扇、管道阻尼器、在窗戶上展開的熱毯，太陽能光伏陣列和其他物聯(lián)網(wǎng)設備。我們將重點關注 LED。

建議的有線連接為設備供電，可靠性達 99.999%，允許設備電子設備在不使用時休眠，并使用 1 美元的微控制器。一些 IC 供應商提供微型處理器來管理網(wǎng)絡通信、提供多個 A/D 通道、控制 LED 和控制電機。在我們提出的系統(tǒng)中，電子設備從燈泡移動到插座，我們通過有線連接將插座連接到網(wǎng)絡。

我們最終對每個燈泡進行了完全的開/關/調(diào)光控制。隨后，我們可以根據(jù)居住者進出房間、居住者看電視（昏暗的燈光）或進入房間的陽光來調(diào)整燈光。這類似于智能藍牙燈泡，但成本更低，可靠性更高。

典型的單戶住宅
圖 1顯示了典型的 110/220 VAC 樹形拓撲接線圖。在我們提議的系統(tǒng)中，左側顯示的插座和烤箱保持不變。右側所示的燈泡和電燈開關被我們新的全自動網(wǎng)絡所取代。

低壓接線（30 V 限制為 750 W）的建筑要求低于 110/220 VAC 等較高電壓的要求。在某些情況下，較低電壓不需要將電線放置在金屬導管（管道）中。

至于成本，1000 英尺（304.8 m）的4 芯 18 號線的成本約為 160 美元。驅動 LED 燈泡的電子設備成本約為 2 美元。然而，電工安裝時間的成本約為 75 美元/小時，包括間接費用。這是主要成本。如果我們通過更簡單的布線減少勞動力，我們可以以更低的成本提供更智能的系統(tǒng)。

消除燈泡的 AC/DC 轉換器當今 LED 燈泡
的設計在燈泡的底座中放置了一個可將 110/220 VAC 轉換為低壓 DC 的電源，這些電氣元件成本高，往往會在 LED 出現(xiàn)之前失效，并且會消耗能量。

如果我們移除典型燈泡頂部的半透明塑料圓頂，我們會看到 LED 陣列。這張照片中的 15 個黃色器件是實際發(fā)光的 LED 表面貼裝 (SMT) 組件。

從 LED 燈泡中移除電力電子設備為新的形狀和尺寸開辟了機會。一個典型的 120 VAC 燈泡有一個 26 毫米直徑的螺絲底座。我們的新標準需要不同的直徑，因為這兩個系統(tǒng)在電氣上不兼容。然后我們可以縮小燈泡。圖 4左側顯示了典型的 R19 燈泡，右側顯示了 R30 泛光燈，均采用舊款 110/220 VAC 樣式和新提議的僅 LED 樣式。新 LED 燈泡的底座以傳統(tǒng)形式顯示，但會發(fā)生變化。

在一個燈泡內(nèi)，多個 LED SMT 器件以串聯(lián)方式排列成一串，然后由電流源驅動，例如 160 mA 的電流，在 LED 串上施加 15 V 至 22 V 之間的任何電壓。在某些情況下，有多個并行字符串；兩串每串 10 個設備，每個燈泡內(nèi)共有 20 個設備。調(diào)制電流使用脈沖寬度調(diào)制 (PWM) 以每秒 10,000 次打開和關閉電流使燈泡變暗。對于 10% 的照明，每個周期開啟 10 微秒和關閉 90 微秒。電流驅動電路可以從 110/220 VAC 或更低的直流電壓（例如 48 VDC）開始。當前的驅動器 PCB 可以位于插座、燈具或距離燈泡幾米的模塊中，例如 1 m 到 10 m。