Η ανάπτυξη του φωτισμού LED, ο οποίος παράγει φως με ανασυνδυασμό ακτινοβολίας ηλεκτρονίων-οπών σε ημιαγωγούς στερεάς κατάστασης αντί να διεγείρει ένα αέριο μέσο ή με τη θέρμανση ενός θερμικού καλοριφέρ σε γυάλινο περίβλημα ή περίβλημα, έχει ωφελήσει εξαιρετικά τα φώτα του δρόμου. Σε σύγκριση με συστήματα HID, όπως φώτα νατρίου υψηλής πίεσης (HPS), νατρίου χαμηλής πίεσης (LPS) και αλογονούχων μετάλλων (MH), η τεχνολογία φωτισμού στερεάς κατάστασης παρέχει σημαντικά οφέλη.
Η σημαντική εξοικονόμηση ενέργειας που παρέχει η τεχνολογία LED είναι αυτό που ώθησε περισσότερο τη μετάβαση από HID (HPS, LPS, MH) σε LED. Αν και οι λαμπτήρες HPS, η πιο κοινή πηγή φωτός του δρόμου, μπορούν να επιτύχουν απόδοση πηγής έως και 150 lm/W σε προϊόντα υψηλής ισχύος, σε πρακτικές εφαρμογές, η απόδοσή τους πλησιάζει τα 100 lm/W. Τα φώτα δρόμου HPS μπορούν να χάσουν το 30 τοις εκατό έως το 40 τοις εκατό της αποτελεσματικότητας του συστήματός τους όταν ληφθούν υπόψη οι απώλειες οπτικών και έρματος. Αντίθετα, τα LED που έχουν μετατραπεί σε φώσφορο έχουν απόδοση πηγής μεταξύ 150 και 190 lm/W που είναι και οικονομικά βιώσιμα και έχουν πιθανή απόδοση πηγής 255 lm/W. Τα φώτα δρόμου LED μπορεί να επιτύχουν αποτελεσματικότητα συστήματος πολύ πάνω από 140 lm/W και απόδοση φωτιστικού κοντά στο 80 τοις εκατό λόγω της υψηλής απόδοσης πηγής, του σχεδίου κατευθυνόμενων εκπομπών και της υψηλής απόδοσης μετατροπής ισχύος. Αυτό δείχνει ότι σε σύγκριση με τις παραδοσιακές πηγές φωτισμού, ο φωτισμός δρόμου LED προσφέρει εξοικονόμηση ενέργειας από 50 τοις εκατό έως 100 τοις εκατό .
Οι δήμοι και οι επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας που επιδιώκουν να μειώσουν το λειτουργικό κόστος και το κόστος επαναφοράς έλκονται από το μειωμένο κόστος συντήρησης και του κύκλου ζωής του οδικού φωτισμού LED. Τα συστήματα φωτισμού LED μπορεί να λειτουργούν για περισσότερες από 50,000 ώρες, υπό την προϋπόθεση ότι διαθέτουν κατάλληλη θερμική διαχείριση και βέλτιστο έλεγχο ισχύος. Τα LED είναι κατασκευασμένα από μπλοκ ημιαγωγών και όχι από γυάλινους φακέλους ή άλλα ευαίσθητα μέρη. Τα φώτα δρόμου LED μπορούν να αντέξουν τους συνεχείς κραδασμούς από τα γρήγορα κινούμενα αυτοκίνητα λόγω της αντοχής της πηγής φωτός σε στερεά κατάσταση. Η εξαιρετική αξιοπιστία και η ανθεκτικότητα συνεργάζονται για να παρατείνουν τη ωφέλιμη διάρκεια ζωής των συστημάτων LED και να μειώσουν σημαντικά τη συντήρηση και την επανασύνδεση.
Για βέλτιστες συνθήκες νυχτερινής οδήγησης, μπορεί να ρυθμιστεί η φασματική κατανομή ισχύος του φωτισμού LED (SPD). Οι φασματικές ιδιότητες της πηγής φωτός έχουν σημαντικό αντίκτυπο στην ορατότητα που παρέχει ένα σύστημα φωτισμού. Οι ράβδοι και οι κώνοι, δύο τύποι οπτικών φωτοϋποδοχέων, υπάρχουν στο ανθρώπινο μάτι. Η σκοτοπική όραση, η οποία χρησιμοποιείται τη νύχτα όταν το επίπεδο φωτεινότητας είναι πολύ χαμηλό (λιγότερο από 0,005 cd/m2), καθίσταται δυνατή με ράβδους. Όλα τα ορατά χρώματα μπορούν να φαίνονται από τους κώνους, οι οποίοι είναι πιο ενεργοί υπό φωτοπικές συνθήκες όταν οι φωτεινότητες είναι συνήθως περισσότερες από 3,4 cd/m2. Για τη φωτοπική όραση και τη σκοτοπική όραση, οι υψηλότερες καμπύλες φασματικής ευαισθησίας είναι στα 555 και 507 nm, αντίστοιχα. Οι φωτοϋποδοχείς της ράβδου ανταποκρίνονται στη μεσοπική όραση, η οποία είναι η περιοχή μεταξύ της φωτοπικής και της σκοτοπικής όρασης.
Το φάσμα φωτός των φώτων δρόμου LED μπορεί να τροποποιηθεί για να στοχεύει το πιο αποτελεσματικό φάσμα για τις καταστάσεις όρασης του δρόμου, ιδιαίτερα τη μεσοπική όραση που ισχύει για τα επίπεδα φωτός που απαντώνται συχνά στον φωτισμό του δρόμου, προσαρμόζοντας την αναλογία φωσφόρων για τα επιθυμητά χρώματα στο μετατροπείς προς τα κάτω. Το μάτι πρέπει να έχει ισχυρή σκοτοπική όραση για να αναγνωρίζει αντικείμενα εκτός άξονα. Ενώ η οπτική οξύτητα παίζει σχετικά μικρό ρόλο στην ορατότητα του οδηγού, μια έντονη χρωματική απόδοση επιτρέπει στους κωνικούς φωτοϋποδοχείς να εμπλέκονται, γεγονός που καθιστά πιο εύκολη τη διαφοροποίηση μικρών πραγμάτων από το σκηνικό τους. Σε σύγκριση με τους λαμπτήρες HPS, οι οποίοι έχουν χαμηλό CRI, τα φώτα δρόμου LED έχουν γενικά CRI 80, που είναι αρκετό για να φωτίζουν δρόμους. Για να εξασφαλιστεί η βέλτιστη οπτική απόδοση στη μεσοπική όραση, είναι συχνά επιθυμητό ένα φάσμα φωτός με υψηλή αναλογία σκοτοπικού/φωτοπικού (S/P). Ενώ τα φώτα δρόμου LED μπορεί να είναι προσαρμοσμένα φασματικά για να δίνουν λόγο S/P μεταξύ 1,21 (3{9}}00 K LED) και 2,0 (6000 K LED), οι λαμπτήρες HPS έχουν συνήθως αναλογία S/P 0,63.
Η ορατότητα δεν βελτιώνεται πάντα με υψηλή αναλογία S/P. Όταν υπάρχει υψηλή πυκνότητα ομίχλης, ομίχλης ή ομίχλης στην ατμόσφαιρα, η μετεωρολογική ορατότητα είναι κακή και όσο μεγαλύτερη είναι η αναλογία S/P, τόσο περισσότερο φως διασκορπίζεται και τόσο λιγότερο φως μεταδίδεται. Το φως με υψηλή αναλογία S/P έχει μεγάλο μέρος των μπλε μηκών κύματος στο φάσμα του. Αυτό πυροδότησε ανησυχίες σχετικά με τους κινδύνους του μπλε φωτός και τις φυσιολογικές επιδράσεις του υψηλής έντασης, υψηλού CCT φωτισμού του δρόμου. Το φάσμα φωτός για τον φωτισμό των δρόμων μπορεί να χρειάζεται μια ελάχιστη περιεκτικότητα σε μπλε ή μια μέτρια αναλογία S/P για να παρέχει καλή ορατότητα, καθώς και να δημιουργεί εγρήγορση και να καταστέλλει την απελευθέρωση μελατονίνης (η οποία είναι γνωστή ως ορμόνη ύπνου). Ωστόσο, το δροσερό λευκό φως πλούσιο σε μπλε δεν πρέπει να χρησιμοποιείται στον εσωτερικό φωτισμό κατά τη διάρκεια της νύχτας για να αποφευχθεί η διαταραχή του κιρκάδιου. Έτσι, για φωτισμό υψηλών δρόμων και αυτοκινητοδρόμων, συνιστώνται συνήθως φώτα δρόμου LED με θερμοκρασία χρώματος 4100 K. Το ζεστό λευκό φως (π.χ. 3000 K) συνιστάται σε τοποθεσίες με πυκνούς πληθυσμούς και σε κατοικημένες περιοχές για την ελαχιστοποίηση των επιβλαβών φυσιολογικών επιπτώσεων του φωτισμού του δρόμου. Οποιαδήποτε ανάγκη CCT μπορεί να καλυφθεί με τεχνολογία LED.
Δεδομένου ότι είναι ημιαγωγοί, τα LED μπορούν εύκολα να ενσωματωθούν σε άλλα κυκλώματα στερεάς κατάστασης. Εφόσον οι λυχνίες LED ανταποκρίνονται άμεσα σε αλλαγές στην τροφοδοσία ρεύματος, η αναλογική μείωση της φωτεινότητας με βάση την προσέγγιση μείωσης συνεχούς ρεύματος (CCR) μπορεί να χρησιμοποιηθεί απλώς αλλάζοντας το ρεύμα οδήγησης που παρέχεται στα LED. Η τεχνολογία διαμόρφωσης πλάτους παλμού (PWM), η οποία επιτρέπει τον έλεγχο της έντασης πλήρους εύρους διατηρώντας παράλληλα ένα σταθερό σημείο χρώματος παρά τις διακυμάνσεις στην ένταση του φωτός, μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την ψηφιακή μείωση της φωτεινότητας των φώτων δρόμου LED. Συγκριτικά, η μείωση της έντασης των λαμπτήρων MH είναι πιο δύσκολη και τα φώτα δρόμου HPS μπορούν να μειωθούν μόνο σε περίπου 50 τοις εκατό ένταση φωτός. Επειδή ο φωτισμός στερεάς κατάστασης είναι ψηφιακός, υπάρχουν προοπτικές για άμεση ενσωμάτωση των φώτων δρόμου με συστήματα που βασίζονται σε υπολογιστές, γεγονός που θα αυξήσει την αυτοματοποίηση και την αποτελεσματικότητα. Αυτή η ενοποίηση ασύρματης συνδεσιμότητας, τεχνολογιών αισθητήρων και φωτισμού του δρόμου ανοίγει την πόρτα σε μια ποικιλία δυνατοτήτων IoT αιχμής.
