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發展LED進階智慧照明應用 提升照明產品價值

  • DIGITIMES企劃

新一代智慧照明可以透過Wi-Fi家庭網通環境接駁,連接智慧燈具直接以平板電腦、智慧手機進行照明環境的亮度、色溫、開啟時間控制。Philips
新一代智慧照明可以透過Wi-Fi家庭網通環境接駁,連接智慧燈具直接以平板電腦、智慧手機進行照明環境的亮度、色溫、開啟時間控制。Philips

LED使用於生活照明正逐步開展相關應用,用戶使用習慣與產品認知逐漸增強,加上環保、節能意識抬頭,發展基於LED節能光源的智慧照明技術正蓄勢待發,然而,發展過程中仍亟需建構相關智慧照明標準,推動智慧照明應用市場積極發展…

將新世代節能光源LED(light-emitting diode)用於日常生活已相當常見,例如目前家庭應用主流的升級換用的LED球泡燈、吸頂燈、LED燈板等節能燈具,除了以常規替換的升級用規格化燈具已逐漸齊備外,非常規的燈板、燈條等主要照明或是情境照明應用燈具,也正逐步擴展市場用量,不僅相關LED光源燈具成本持續探底、同時LED光源帶來的節能效益已漸被終端消費者所接受。

Philip推出的Hue LED智慧照明應用套件,產品包含可透過網路進行調光(亮度?色溫)與開啟時間控制對應的APP軟體應用。Philips

Philip推出的Hue LED智慧照明應用套件,產品包含可透過網路進行調光(亮度?色溫)與開啟時間控制對應的APP軟體應用。Philips

LED照明業者也有推出智慧照明橋接器,可讓未整合智慧照明網通技術的照明設備,也能透過橋接器整合,讓用戶可透過APP進行照明時程設定。Philips

LED照明業者也有推出智慧照明橋接器,可讓未整合智慧照明網通技術的照明設備,也能透過橋接器整合,讓用戶可透過APP進行照明時程設定。Philips

LED照明應用深入生活  智慧化照明發揮節能價值

不僅家用LED照明應用已逐步打開應用市場,對於公眾照明、環境照明等應用,LED照明光源也正積極搶進應用領域,例如,目前在路燈、號誌燈與指示用公眾照明應用,已有逐步增加導入LED節能光源趨勢。

雖目前初步已經可以獲得導入節能照明設施帶來的省電效益,但實際上卻未能發揮LED的智慧照明加值應用,其間不但需要研發、性能測試、燈具法規?檢驗標準、智慧照明應用標準等各方面積極改善,才能讓燈具除了節能化發展,更能擴展導入LED新世代照明光源智慧化發展的實質效益。

而LED產業雖在照明應用市場,正逐步擴展相關應用,但實際上在對應的檢測、驗證與燈具標準未定,形成各家產品無法在等量齊觀的公平條件下比較產品特色與性能,不僅可能導致進階環保光源燈具市場不正常發展,也將成為阻礙相關應用導入的關鍵問題。

除了基本燈具照明能效與壽命評估基準問題外,對新一代的智能燈具,目前市場也尚未有主流標準可循,往往是相對應的LED燈具廠商自行開發封閉性智能照明應用,導致智能照明系統在橫向擴充、跨廠牌整合的彈性相對較低,雖然智慧照明極具話題性,但無標準進一步整合也會讓消費者退卻。

LED照明產業投入者眾  智慧整合創造差異化價值

也由於全球產業一致看好LED綠能照明的前景,導致不少業者競相投入LED照明應用市場,但在終端應用市場尚未成熟、產能過剩,讓LED應用市場進入價格戰窘境,但目前LED應用於照明已有180?200lm/W的實用發光效率,原有的削價競爭也帶來LED照明應用性價比提升,已達到250lm/$(流明?美元)或更高水準,亦滿足了終端應用需求的市場期待,未來LED照明應用前景依舊可期,只是仍需在光源的相容性?互換性,智慧照明的通訊標準規格等進行規畫整合,讓LED照明市場正向發展。

比較可惜的是現有LED照明應用大多集中在如何成為高效能、高節能的替代性照明光源,產品關注的重點多在於LED的發光效率與傳統光源諸如白熾燈、螢光燈、HID(High-intensity discharge)燈的比較與取代延伸設計,較缺乏照明燈具應考量的均勻配光、減少眩光、色彩演色性、低閃爍等燈具關鍵的應用核心重點,尤其是可以因應使用情境需求調整照明色溫的人性化智慧應用,例如在工作時段以白光5,500K色溫下運行、晨昏則以2,500?3,500K進行情境照明,運用改變亮度、改變照明色溫,搭配智能動態調整機制,也是智慧照明熱門應用之一。

智慧照明應用  網通環境與應用平台為發展關鍵

以智慧照明應用觀察,在大型LED燈具業者已開始進行相關技術方案整合,例如Philip的Hue智能燈泡,即為透過嵌入式MCU(microcontroller)搭配LED節能光源整合的智慧燈具,終端用戶可善用智慧型行動裝置終端搭配遠端控制APP進行光源色溫控制,除一般照明應用的遠端遙控需求外,也能因應情境、氣氛營造需求,發展多元化的情境照明應用模式。

初期Hue智能燈泡方案帶給終端用戶新的燈具使用期待,但Hue智能燈泡的問題也是多數LED智慧燈具遭遇到的問題,因為Hue的控制機制雖便捷,但也僅能限於自家的燈泡與終端產品,在橫向產品元件、燈具細節並無法與其他廠牌智能燈具進行功能連結,相對封閉的智能照明應用或系統,反而會讓用戶在採購相關設備上的困擾。

以Hue這類智慧LED燈泡,目前有使用Wi-Fi或是低功耗藍牙(Bluetooth low energy;BLE)無線傳輸技術做為底層通訊技術,或是採用連接裝置更多的ZigBee低功耗通訊技術,即便智慧燈具選用了同樣的網通連接技術標準,但在不同廠家推出的智慧燈具彼此仍是無法支援跨廠牌連接並用的需求。

各自雖使用近似的網通功能環境,但要擴充現有系統橫向加仔更多智能燈具串接的可能性相當底,頂多可搭配如智慧燈具橋接器,讓非原廠的的LED燈具可透過橋接器界接處理,連上該制能燈具系統的燈號控制應用功能。

發展共通產業標準  擴增產品應用價值

畢竟使用橋接器或是專用智能燈具,短時間可以解決智能照明在初步導入市場的用戶教育或是新品導入功能,但實際上目前智能燈具仍有許多加值應用功能待市場驗證其實用價值,而橋接器設備在單價上也不便宜,這類推廣應用的中繼裝置也未能為終端市場的實際銷量產生拉抬效用,反而必須從智慧照明、LED進階照明應用的共通標準著手,也較能為LED智慧照明應用市場引導至正向發展。

另一個方向是LED照明應用,必須持續朝發展共通、可互換的標準進行發展,就如PC產業在發展工業標準,以模組化、標準化概念發展相關擴充應用,而LED照明燈具也可透過標準化介面達到可升級或互為汰換的應用機制,而不需如現有一體化燈具的設計型式,在驅動電路或光源其一發生故障時,僅能選擇將整個光源裝置廢棄,導致LED光源看起來綠能環保,卻因為設計限制反而造成更多的浪費。

例如,智慧燈具可以在燈具介面訂出規範與標準,在產品機構、尺寸、電氣特性、調光機制、照明效果(光輸出)、散熱特性、網通技術方案等制訂出產業標準,讓相關LED光源廠商可以遵循開發製造相關標準化產品,讓遵循同一標準的光源產品可以讓用戶彈性換用,增加終端LED照明應用的使用便利性。