無線智慧型照明燈控技術的應用正遍地開花。發光二極體(LED)燈泡配合智慧燈控控制器的終端裝置成本正進入產業發展的甜蜜點;除了早期路燈、展場、智慧建築、工業控制的應用外,亦逐漸走向家用市場。若再加上智慧與節能的全球趨勢、地方政府的支持,以及搭配無線網路傳輸的優勢,智慧型照明技術的應用領域範圍將愈來愈大。
無線通訊技術添臂力 智慧照明應用興起
在智慧燈控產業,以一道控制電燈開關的命令為例,成功與否皆依賴通訊網路。無線網路是實現此一應用的其中一個媒介,其他的方式還有紅外線、藍牙(Bluetooth)等等。附帶一提,燈泡網路位址(IP)、通訊協定、感應器與控制器,各種因素都會影響命令能否順利送到燈泡,以及燈泡上的控制器能否將結果回報。
上述命令傳送過程所提及的環節,是智慧型燈控通訊網路系統的重要元素。目前已有許多系統商陸續制定許多通訊用途的標準規格以及軟硬體介面,讓未來有興趣加入開發或應用的廠商,可以很迅速的取得參考資料,甚至是開發時所需要用的程式碼。
近幾年發展極快的無線區域網路(Wi-Fi)、全球微波存取互通介面(WiMAX)、藍牙或無線家用網路(HomeRF)等,在傳輸距離、屏蔽、速度上各有優勢。許多廠商將之運用於燈控的通訊系統,並運用在長短不同距離與範圍的無線控制中。
在國際電機電子工程師學會(IEEE)訂定的無線通訊標準中,有兩個家族與燈控運用相關。首先是IEEE 802.11家族的無線區域網路(WLAN);第二是IEEE 802.15家族,即無線個人區域網路(Wireless Personal Area Network, WPAN),其中802.15.4是做為支持低速率、低功耗、短距離無線通訊的協議標準,而上述這些標準都正應用於智慧照明市場中,為產業界帶來更多商機。
實現遠端燈控應用 數位可定址照明介面鋒頭健
事實上,每個燈泡具有IP位址的概念早在2000年初期就已有廠商做出產品。2011年年底,恩智浦(NXP)為簡化多種設備連接和雙向無線通訊功能的流程,強化6LoWPAN IP標準(亦架構於IEEE 802.15.4標準),以開源授權方式,提供更低功耗的JenNet-IP無線連接軟體,其貢獻之大,令合作夥伴IBM以及IP聯盟主席都認為,此標準將有助於IPv6網路的普及,並可形成最佳的通訊和控制解決方案。NXP也認為,若每個燈泡都有一個網路IP位址,利用網路設備或手持裝置進行遠端監控、管理和控制每個燈泡,將會為生活帶來無限的可能性,這種應用技術被稱為數位可定址照明介面(DALI)。
數位可定址照明介面為歐洲發展多年的先進智慧燈控技術之一(其他還有DMX512、KNX等通訊協定),為飛利浦(Philips)、Tridonic、歐司朗(OSRAM)等歐洲燈光大廠所制定的歐規標準。此一智慧燈控技術的特色是將傳統控制迴路自電源迴路分離,使得每個燈具與裝置可獨立受到控制(開關、場景編輯、照度等)與即時狀態回報,能大幅節省人工成本並有效運用電力資源,並實現智慧照明控制之「智慧」的真諦,目前此一標準已正式成為新型數位式定址燈控介面國際標準。
智慧遠端控制成顯學 LED燈泡大廠競推App
綜觀2013年度的LED智慧照明市場發展,將會有越來越多深入終端消費者與家庭的智慧控制裝置與App,並可預見此一產業將進入快速成長期。以下簡介在各種手持智慧裝置上,廠商已經提供何種操作介面以及何種LED燈泡功能,與使用者互動。
Insteon推出SmartLinc可連接到iOS/Android智慧手機或平板電腦,遠端控制燈泡開關與亮度。要實現此一應用,須搭配Insteon的LED燈泡與SmartLinc控制器使用。附帶一提,Insteon LED燈泡為第一個可由遠端網路控制的LED燈泡。
飛利浦則推出Hue,讓消費者可以遠端控制燈泡,除了開關與亮度,還可以制定三原色(RGB)顏色與情境模式,要實現此一應用則須搭配飛利浦LED燈泡與橋接器(橋接燈泡與無線網路)使用。
至於GreenWave Reality是採用NXP的JenNet-IP軟體,發表手持裝置遠端遙控的燈光系統App,使用者可針對情境對燈泡做整體的一次性控制(如夜間),也可和運動感測器,讓燈光自動轉向或開關,此一應用須搭配GreenWave Reality的LED燈泡。
歐司朗也發表iOS/Android行動App用於無線網路燈控應用,使用者只要在有Wi-Fi連結的情況下輸入設備的IP位址,就可以用視窗上的滑桿或鍵盤直接輸入數值來動態調整燈泡的亮度,此一應用須搭配DMX系統的歐司朗LED燈泡。
儘管LED照明與燈控市場在歐洲市場已發展許久,但對於亞洲市場而言依然是非常新穎且潛力無窮的產業。
台灣產業界的優勢在於各種照明的應用晶片以及充滿創意的操控裝置介面,若再挾帶LED製造產業鏈的支持,除了可與制定標準的大廠進行結盟外,也有機會從消費型的燈控市場或影音娛樂市場等其他應用面向切入,並從亞洲出發,進軍國際市場。
(本文作者任職於資策會智通所)