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智慧家庭照明與光氛控制發展趨勢

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各式LED智慧燈泡產品與組合:Belkin WeMo與Philips Hue入門套件、LIFX Color 1000與OSRAM CLA 60智慧燈泡。
各式LED智慧燈泡產品與組合:Belkin WeMo與Philips Hue入門套件、LIFX Color 1000與OSRAM CLA 60智慧燈泡。

隨著智慧型手機與物聯網的流行,傳統照明也逐漸走向智慧照明,提供智慧化偵測、感知能力,進而提升人們的生活品質。隨著更環保的LED照明以及各國紛紛提倡綠能與智慧建築,智慧照明也從工商業建築、政府單位與公共建築等場所,逐漸邁入到一般社區與住家,提供更省電、更智慧,可營造更多光氛環境,來改善人們居住品質。

從基本照明需求  到光氛調控的智慧照明

各式LED智慧燈泡的光色調整等級與功能。

各式LED智慧燈泡的光色調整等級與功能。

各式搭配LED智慧燈泡燈光調控的手機App。Philips

各式搭配LED智慧燈泡燈光調控的手機App。Philips

「傳統照明」,主要功能是在黑暗中提供光明,讓人們在光線不足的場所也能進行各式活動, 然「光色」會影響人們生活作息與情緒,故新式建築都將照明設計納入考量,以不同照明亮度、色溫搭配各場所做不同的設計,以提升居家品質、增加商辦場所的人潮、公共建築的群聚。

隨著多彩照明能夠營造出不同的氛圍的需求逐漸提升,光雕設計衍然成為新一代建築物必備元素,透過各式各樣的光色,可營造出不同的環境氛圍,以利吸引更多人潮,進而帶進錢潮。

傳統照明的控制方式大多以固定地點的開關為主,近年來隨著智慧手機的流行,以及物聯網的趨勢所驅使,新一代的照明紛紛走向智慧化,能透過結合感測裝置、資訊管理平台,搭配網際網路,將照明與生活環境融合起來,達到「智慧照明」的應用。

相較於傳統照明,智慧照明可提供讓人們透過行動裝置來遠端監控這些照明設備,並可根據心情來改變光色以營造不同光氛環境,甚至可進一步做到能偵測人們是否在現場,並感測到現場人們身心理與環境狀態,來自動開閉或調和光線亮度、色溫等能力,以塑造出更合宜、更人性化的舒適照明空間。

各大廠推出智慧照明產品搶攻換裝市場

近年來由於LED照明產業的崛起,不少IT大廠、既有照明大廠紛紛推出LED照明產品,其中最有名的就是推出各式規格的LED燈泡,以強調更省電、更環保的特色,以搶攻龐大的換裝(Retrofit)市場。由於LED晶片供給過剩,單純發光的LED燈泡價格殺到見骨,看來唯有推出不同特色的差異化產品,才能在市場上生存。

智慧照明似乎是這個產業的解藥,在LED燈泡內建ZigBee或Z-Wave晶片,賦予其無線控制的能力,再搭配智慧家庭中樞(Hub)產品以及專屬App,即可讓智慧型手機或平板,透過Wi-Fi、3G/4G的方式,在家裡或外面都能連回家裡來控制燈泡的開閉、亮度、色溫,甚至色彩等等,以刺激市場需求。

全新的全彩燈泡  創造光氛情境

在智慧燈泡產品中,以具備全彩調光功能的產品,最具有話題性與市場吸引力。不少廠商推出這類產品,並可透過手機或平板來控制燈泡的開閉、亮度、色彩,同時具備定時設定以控制燈泡行為,以提升LED燈泡在居家環境的應用加值。

其中最積極的廠商為荷商Philips(飛利浦),在2012年便推出Hue智慧LED燈泡,採Zigbee短距低功耗協定,搭配其Hue Bridge橋接器連接到家裡的Wi-Fi無線路由器,以便透過智慧型手機來控制燈泡的開閉、光色與亮度,提供高品質與多采多姿的照明環境。該產品於當年10月底在Apple Store上架,吸引不少IT產業與照明產業們的關注。

由於該產品只能搭配iOS平台使用,影響到市場上推廣。隨著智慧家庭與物聯網的興起,加上Apple與Google皆各自推出物聯網的作業系統平台,提供更多智慧家庭的電器整合需求,這類智慧燈泡產品也開始支援多系統平台,更加入多種互動功能,以吸引換裝市場的青睞。

在2015年Philips再度推出Hue 2.0家族,同時支援Apple的HomeKit與Google的Nest智慧家庭平台,可支援iOS與Android手機,並做到天氣、社交、計時器等互動式燈效提醒功能,並可搭配其Hue Bridge 2.0橋接器,透過Siri來聲控高達50顆燈泡,輕鬆達到居家情境的控制變化。此外,還有IFTTT以及各式支援Hue的App,能根據音效、電影場景狀態或自設條件來改變燈光,讓生活更有趣。

免Hub的智慧燈泡  操控更方便直接

Philips開發的智慧LED燈泡,由於採用Zigbee協定,必須額外準備Wi-Fi轉Zigbee的Hue Bridge橋接器,來達成手機控制燈泡。除了Philips自家的橋接器之外,還有其他智慧家電中控端產品,包括Wink、Insteon、Belkin的WeMo、Samsung的SmartThings、Lowe的Iris、Nest的Revolv…等Hub,必須透過其平台提供的App+Hub+家電產品,將Wi-Fi或藍牙等協定轉換成低功耗的Zigbee、Z-Wave…等各式家電協定,以控制燈光行為。

例如OSRAM的Classic系列燈泡可支援SmartThings或WeMo,GE燈泡支援Wink,而Cree燈泡可支援Wink、SmartThings、Wemo等等,並有與Wink的搭售包等等。

由於這類將Wi-Fi或藍牙轉Zigbee、Z-Wave的Bridge或Hub裝置的價格不斐,動輒40~150美元左右,墊高了進入智慧照明的門檻。針對這點,澳商LIFX於2012年推出的Color 1000智慧燈泡,就可直接透過手機的Wi-Fi來直接控制其中一顆燈泡,而各燈泡間則以內建的6LoWPAN晶片/連線協定來傳遞燈泡指令,不需用到橋接器,且還支援Google Nest平台;當偵測到有煙霧時能以紅燈警示。App方面支援iOS、Android、Windows等平台,以及IFTTT的生活化應用,主攻60美元以下市場。

台灣也有廠商推出智慧照明產品,像是ADATA(威剛) AURA LED全彩(RGB)燈泡,便可透過藍牙手機來控制高達64顆燈泡的開閉與色彩;JPower(杰強)的無線藍牙LED燈泡/音響,直接在燈泡內建喇叭,讓手機的音樂透過藍牙協定播送至燈泡上,成為聲光兼具的照明產品。它們以50美元左右來搶市,但由於不支援智慧家庭平台,也無法做遠距控制,因此只能算半智慧的照明產品。

單雙色智慧燈泡  以單獨販售或搭配Hub來低價搶市

除全彩燈泡外,大多廠商都有推出單色或雙色的可調光產品,以可調整亮度(單色)與色溫(雙色)為訴求、比RGB燈泡更便宜的售價,來吸引想嘗鮮智慧燈泡的消費者。例如LIFX推出了White 800(800lm),強打40美元以下市場。而Philips也不甘示弱,近期將推出Philips Hue Lux(750lm),以雙燈泡搭橋接器的入門套件,強打80美元以下市場。

此外,在純單色燈泡產品部份,美商TCP Lighting也有Connected Kit套件、Belkin也推出WeMo入門套件,皆是以雙燈泡搭配橋接器的方式,Belkin還下殺到50美元以下,強勢進攻智慧照明市場。

人性化的智慧照明趨勢  搭智慧建築才能做大市場

當今追求更高光效的產品已不是智慧燈具的主要訴求,朝向更人性化的設計才是發展重點,以滿足人們對大自然光線的需求。例如Philips於2016年第2季推出新一代Hue White Ambiance燈具,便採用更接近自然光的色溫,搭配專屬App可為室內帶來如自然規律般的照明效果,並根據個人睡眠週期來調控燈光亮度與色溫,藉以改善睡眠障礙者以幫助入睡。

然上述智慧燈泡產品,因主打一般居家升級市場,頂多只能改變既有室內場所的光色環境,無法達到整體社區對於智慧照明環境的提升與改變。完整的智慧照明,其實應該從建築一開始設計時,就納入設計圖內,這樣才能調和出社區環境對於照明的整體需求,以及室內外對於光氛的完整調控。

近年來,因應各國政府宣揚節能減碳,綠能建築、智慧照明的趨勢已經廣泛宣導到一般消費者身上。不少業主也已體認到建築物智慧化的新趨勢,因此會有越來越多導入智慧家庭概念的新建案陸續推出,透過建築設計師在照明設計的通盤考量之下,屆時市場不只是智慧燈泡有需求,連智慧燈管,各式戶外照明都需要配備智慧控制能力,以提供廠辦或社區在室內外光氛控制的需求,並具備社區安防警示之用,且透過光雕設計,當佳節來臨時即可刻劃出建築的繽紛色彩。

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