智慧照明應用正萌芽 未來產值預估87億美元！

文章來源:恒光電器

發布時間:2016-07-25

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　　LED燈可運用于光治療，如嬰兒可以適量的藍光照射治療黃疸癥，嬰兒便不需要忍受如太陽等強光照射。

　　過去博物館等導覽采語音設備，未來將出現智慧照明定位技術，自動于平板電腦播放導覽內容。

　　產業智慧化已是不可逆的時代潮流，在照明產業，智慧照明則躍居主流發展趨勢。以LED燈為例，在2014年之前，照明業者研發首要目標為增強功率，但功率到達每瓦100流明后，向上提升的速度已趨緩，研發首要目標則轉為拓展應用層面，并著重于智慧照明相關領域。

　　根據統計，在2016年，LED燈的滲透率約為31％，到了2019年，質量，LED燈滲透率預估約可達49％，已可與傳統照明分庭抗禮，照明產品，產值約為726億美元，其中智慧照明產值預估約為87億美元，比率僅約12％，還有頗大的成長空間。

　　目前，智慧照明應用于商用市場、家用市場的比率，分別為62％、26％，在數年內，家用市場的比率將緩步提升，預估到了2019年，兩者的比率將調整為50％、32％，LED照明工程，消長態勢甚為顯明。

　　其實，智慧照明早已隨處可見，人們并不陌生。例如，手機可透過數位控制，控制燈炮亮度、明滅，而若干空間的照明設備運用紅外線偵測，當有人進入時，立即自動開啟；所有人都離開時則自動關閉。

　　不過，真正的智慧照明根本無須人為控制，便可精準感知周遭情境、訊號變化，自動進行合宜的調整。甚至，不同人進入裝置智慧照明的空間，可根據其狀態，釋放不同的光線。因此，當下智慧照明技術仍屬萌芽期，距離智慧照明的境界仍頗為遙遠。

　　近年來，愈來愈多國際大廠投入智慧照明技術、應用研發。由于智慧照明為新創領域，且采用諸多ICT零組件，參與者除了照明廠商，還包括眾多ICT大廠，競爭益發激烈，而在全球智慧照明產業供應鏈，臺灣廠商還能藉硬體設備卡位，在封裝端較具優勢，但在照明端，則仍居于弱勢。

　　臺灣廠商的另一弱勢，在于較不擅長營造、想像、開發智慧照明的新應用。在可見的未來，臺灣應固守、強化既有優勢，并補足弱勢，當大有可為，智慧照明亦可望成為照明產業、ICT產業的新利基。

　　智慧照明也可劃歸為物聯網的一環，隨著物聯網聲勢高漲，受關注程度亦與日俱增。

　　室內定位應用展望佳

　　根據物聯網的定義，萬物皆可彼此以網路相互聯結，根據新一代的網路協定IPV6，可以提供2的128次方個網址，號稱萬物即使微小如一粒沙，皆有其網址。智慧照明給合物聯網，讓LED燈泡有其網址，并可形成網路，其功能遠多、遠大于傳統照明。

　　除了照明，智慧照明還可應用于通訊、定位。在無線通訊尚未普及的年代，室外照明，輪船靠岸時，船員得不斷透過手動方式以燈光打摩斯密碼，向港埠人員傳遞訊息，即可稱為可見光通訊，現代可見光通訊則可以借助電子電路的幫忙，速度比傳統方式快上1億倍，即在相同時間內，可傳遞1億倍以上的訊息量。

　　以智慧照明進行通訊，并不必開、關LED燈，只要燈泡亮度稍有變化感應器便可感應，在技術上，僅需控制電流強弱，技術并不困難。目前因智慧照明未普遍應用于通訊，調光、通訊功能分屬2個晶片，日后將可望整合為1，對體積、成本影響甚微。

　　只是，LED照明工程，在無線通訊上，智慧照明競爭者頗眾，例如WiFi，容易遭到既有技術的排擠，后來居上甚為不易。所以，針對智慧照明的延伸應用，工研院優先選擇定位，特別是室內定位，并已與彰化基督教醫院等醫院進行合作，研發室內定位系統。

　　室外定位已頗為普及，精準度亦日益提升，滲透率最高者為GPS，但室內定位卻才剛起步，且精準度不佳。最常被應用于室內定位的技術，當是WiFi，但其精準度僅到5至10公尺；智慧照明可進行室內定位的原理，在于每顆燈泡皆有地址，其精準度將可提升至1公尺內，大幅降低誤差機率。

　　助醫療院所優化服務

　　工研院在經濟部科技專案支持下，與彰化基督教醫院共同研發“智能醫院護理交班VLC定位系統”，道路照明，協助護理師縮減交班時間。先前，彰化基督教醫院護理師每次交班時，因為各種儀器坐落于不同位置，光是盤點儀器，大約得花上數十分鐘，長此以往，耗費的時間相當可觀，更令護理師身心俱疲。

　　為了讓護理師交班更順暢，彰化基督教醫院嘗試多種解決方案。今年，彰化基督教醫院裝置“智能醫院護理交班VLC定位系統”，并在醫院各個角落安裝LED燈，以LED燈進行儀器定位，護理師在交班時，只要在護理站瀏覽電子排班表介面，即可知儀器是否在定位，最快可將交班時間，縮短至2分鐘。

　　顧及醫院并非每個空間，照明產品，都如護理站般全天候亮燈；彰化基督教醫院特在各個房間門口，裝設LED燈，透過“智能醫院護理交班VLC定位系統”，便可確認儀器的移動軌跡，縱使若干空間熄燈，亦可順利完成儀器盤點、護理師交班，更不必開燈盤點。

　　導覽應用再升級

　　除了醫療院所，工研院亦積極推動與其他產業，合力研發智慧照明的新應用，以期降低所需人力、物力，或提高服務品質，預計合作的下一個產業，將是博物館、美術館。

　　博物館、美術館專業的導覽人員，不少已被低價語音導覽機具所取代。人們參訪博物館、美術館，多半會租借一個語音導覽機具，當走到某個陳列品、藝術品前，只要戴起語音導覽機具的耳機，便會聽到其語音簡介與相關資訊。

　　工研院正嘗試以平板電腦取代語音導覽機具，以圖像、影像資料取代語音資料，讓參訪者印象更為深刻。未來，博物館、美術館若裝置智慧照明定位系統，且在每件陳列品、藝術品裝設LED燈，參訪者在陳列品、藝術品駐足時，平板電腦將自動播放以其為主題的圖像、影像資料。

　　此外，因為室外定位多采GPS，系統、介面皆與智慧照明定位系統不同，工研院已著手整合兩者，讓室外定位、室內定位彼此可無縫接軌，方便使用者自由行動，不必使用兩套定位系統。

　　可能有人會問，如果在路燈裝置智慧照明定位系統，是否就可進行室外定位，不必再費力整合2種定位系統。此提議著眼于路燈終將全面替換為LED燈，立意良善，但執行困難重重，節能與環保，瓶頸包括路燈高度遠高于室內燈，易受到日光等背景光的干擾，且建置成本遠高于使用GPS，不符經濟效益。

　　智慧照明定位系統蘊藏龐大商機，國際大廠如韓國三星已搶進， led質量，開發其新應用。三星現正嘗試在量販店布建智慧照明定位系統，并在手推車上裝置感應介面，希望讓使用手推車的消費者，可在茫茫商品中，快速找到欲購商品的確切位置，節省可觀的時間、體力，并有助于紓解尖峰時間的擁擠人潮。

　　只是，在量販店布建智慧照明定位系統，若想精準定位每件商品，技術仍有待提升。因為，現在智慧照明定位系統技術有效范圍約為2.5公尺，但量販店地板與天花板的距離，大多為5公尺；如何突破訊號強度不足的障礙，讓所有商品都可精準地被定位，不至于有所闕漏，仍是一大挑戰。

　　“光治療”接受度高

　　除了照明、通訊、定位，LED-T5一體化燈管，智慧照明的另一功能，則是應用于保健、治療，又被稱為人因照明，或“光治療”。昔日，照明技術方向為明亮，未來，方向則是讓使用者感覺舒適，并可促進其健康，關于人因照明，工研院特著力于情緒障礙治療、睡眠障礙治療、骨質疏松癥治療等領域，未來希望可同時切入商用、家用市場。

　　以光進行治療，自古有之，如嬰兒黃疸，曬太陽、照射燈光即可痊癒。早年，口碑，人們只知其然，不知其所以然，經科學家研究，發現藍光是黃疸的天敵。當下，罹患黃疸癥的嬰兒不必再以強光照射，以適量的藍光照射，即有相同的療效，也不再需要忍受強光照射所產生的不舒適感。

　　情緒障礙、睡眠障礙、骨質疏松癥等3種疾病，都是昔知透過日照可以舒緩病情，但目前尚不知何種光線為治病關鍵。工研院研發重點即在于透過科學的方法，找出可療癒此3種疾病的光線，以此調整LED燈，“光治療”的最大優點在于，療程與待在室內無異，且可在醫師指導下，自行在家實施，病友接受度頗高。

　　情緒障礙起因甚為繁雜，病友數更有增無減，在美國，其用藥量更已躍居眾多疾病的次席；另外，長年缺乏充足日照的北歐國家，罹病率也遠高于其他國家。飛利浦已針對北歐市場，家用照明，推出與陽光相近的白光燈泡，嘗試提供新的治療選項。

　　差異化照明將成趨勢

　　除了向醫療院所推廣人因照明，工研院也積極研發居家可用的產品，從醫療市場跨足保健市場。人因照明進一步延伸，則是研發差異化的老人照明、辦公室照明。以老人照明為例，老人眼睛感光度較差，需要較明亮的照明環境，星級酒店照明燈具，若亮度與年輕人使用的照明相同，勢必將造成諸多不便。

　　在醫療院所建置智慧照明定位系統，或施行人因照明，都可視為醫療服務智慧化的一環，亦是傳統醫院轉型為智慧醫院的必經之路，隨著少子化、高齡化浪潮來襲，其將是解決醫院人力短缺的根本辦法。

　　國際大廠都積極投入研發智慧照明新應用，主戰場除了醫院，未來也將鎖定學校及家用，可確定的是，在數年之后，智慧照明新應用將如雨后春筍般涌現，LED燈管，成為照明產業、ICT產業前進與獲利的新引擎！

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