產(chǎn)業(yè)智慧化已是不可逆的時(shí)代潮流，在照明產(chǎn)業(yè)，智慧照明則躍居主流發(fā)展趨勢。以LED燈為例，在2014年之前，照明業(yè)者研發(fā)首要目標(biāo)為增強(qiáng)功率，但功率到達(dá)每瓦100流明后，向上提升的速度已趨緩，研發(fā)首要目標(biāo)則轉(zhuǎn)為拓展應(yīng)用層面，并著重于智慧照明相關(guān)領(lǐng)域。
根據(jù)統(tǒng)計(jì)，在2016年，LED燈的滲透率約為31%，到了2019年，LED燈滲透率預(yù)估約可達(dá)49%，已可與傳統(tǒng)照明分庭抗禮，產(chǎn)值約為726億美元，其中智慧照明產(chǎn)值預(yù)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(yīng)用于商用市場、家用市場的比率，分別為62%、26%，在數(shù)年內(nèi)，家用市場的比率將緩步提升，預(yù)估到了2019年，兩者的比率將調(diào)整為50%、32%，消長態(tài)勢甚為顯明。
其實(shí)，智慧照明早已隨處可見，人們并不陌生。例如，手機(jī)可透過數(shù)位控制，控制燈炮亮度、明滅，而若干空間的照明設(shè)備運(yùn)用紅外線偵測，當(dāng)有人進(jìn)入時(shí)，立即自動開啟;所有人都離開時(shí)則自動關(guān)閉。
不過，真正的智慧照明根本無須人為控制，便可精準(zhǔn)感知周遭情境、訊號變化，自動進(jìn)行合宜的調(diào)整。甚至，不同人進(jìn)入裝置智慧照明的空間，可根據(jù)其狀態(tài)，釋放不同的光線。因此，當(dāng)下智慧照明技術(shù)仍屬萌芽期，距離智慧照明的境界仍頗為遙遠(yuǎn)。
近年來，愈來愈多國際大廠投入智慧照明技術(shù)、應(yīng)用研發(fā)。由于智慧照明為新創(chuàng)領(lǐng)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(fā)激烈，而在全球智慧照明產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈，臺系廠商還能借硬體設(shè)備卡位，在封裝端較具優(yōu)勢，但在照明端，則仍居于弱勢。
臺系廠商的另一弱勢，在于較不擅長營造、想像、開發(fā)智慧照明的新應(yīng)用。在可見的未來，臺系廠商應(yīng)固守、強(qiáng)化既有優(yōu)勢，并補(bǔ)足弱勢，當(dāng)大有可為，智慧照明亦可望成為照明產(chǎn)業(yè)、ICT產(chǎn)業(yè)的新利基。
智慧照明也可劃歸為物聯(lián)網(wǎng)的一環(huán)，隨著物聯(lián)網(wǎng)聲勢高漲，受關(guān)注程度亦與日俱增。
室內(nèi)定位應(yīng)用展望佳
根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的定義，萬物皆可彼此以網(wǎng)路相互聯(lián)結(jié)，根據(jù)新一代的網(wǎng)路協(xié)定IPV6，可以提供2的128次方個網(wǎng)址，號稱萬物即使微小如一粒沙，皆有其網(wǎng)址。智慧照明給合物聯(lián)網(wǎng)，讓LED燈泡有其網(wǎng)址，并可形成網(wǎng)路，其功能遠(yuǎn)多、遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)照明。
除了照明，智慧照明還可應(yīng)用于通訊、定位。在無線通訊尚未普及的年代，輪船靠岸時(shí)，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(xiàn)代可見光通訊則可以借助電子電路的幫忙，速度比傳統(tǒng)方式快上1億倍，即在相同時(shí)間內(nèi)，可傳遞1億倍以上的訊息量。
以智慧照明進(jìn)行通訊，并不必開、關(guān)LED燈，只要燈泡亮度稍有變化感應(yīng)器便可感應(yīng)，在技術(shù)上，僅需控制電流強(qiáng)弱，技術(shù)并不困難。目前因智慧照明未普遍應(yīng)用于通訊，調(diào)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，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(shù)的排擠，后來居上甚為不易。所以，針對智慧照明的延伸應(yīng)用，臺工研院優(yōu)先選擇定位，特別是室內(nèi)定位，并已與彰化基督教醫(yī)院等醫(yī)院進(jìn)行合作，研發(fā)室內(nèi)定位系統(tǒng)。
室外定位已頗為普及，精準(zhǔn)度亦日益提升，滲透率最高者為GPS，但室內(nèi)定位卻才剛起步，且精準(zhǔn)度不佳。最常被應(yīng)用于室內(nèi)定位的技術(shù)，當(dāng)是WiFi，但其精準(zhǔn)度僅到5至10公尺;智慧照明可進(jìn)行室內(nèi)定位的原理，在于每顆燈泡皆有地址，其精準(zhǔn)度將可提升至1公尺內(nèi)，大幅降低誤差機(jī)率。
助醫(yī)療院所優(yōu)化服務(wù)
臺工研院在經(jīng)濟(jì)部科技專案支持下，與彰化基督教醫(yī)院共同研發(fā)“智能醫(yī)院護(hù)理交班VLC定位系統(tǒng)”，協(xié)助護(hù)理師縮減交班時(shí)間。先前，彰化基督教醫(yī)院護(hù)理師每次交班時(shí)，因?yàn)楦鞣N儀器坐落于不同位置，光是盤點(diǎn)儀器，大約得花上數(shù)十分鐘，長此以往，耗費(fèi)的時(shí)間相當(dāng)可觀，更令護(hù)理師身心俱疲。
為了讓護(hù)理師交班更順暢，彰化基督教醫(yī)院嘗試多種解決方案。今年，彰化基督教醫(yī)院裝置“智能醫(yī)院護(hù)理交班VLC定位系統(tǒng)”，并在醫(yī)院各個角落安裝LED燈，以LED燈進(jìn)行儀器定位，護(hù)理師在交班時(shí)，只要在護(hù)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(shí)間，縮短至2分鐘。
顧及醫(yī)院并非每個空間，都如護(hù)理站般全天候亮燈;彰化基督教醫(yī)院特在各個房間門口，裝設(shè)LED燈，透過“智能醫(yī)院護(hù)理交班VLC定位系統(tǒng)”，便可確認(rèn)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(diǎn)、護(hù)理師交班，更不必開燈盤點(diǎn)。
導(dǎo)覽應(yīng)用再升級
除了醫(yī)療院所，臺工研院亦積極推動與其他產(chǎn)業(yè)，合力研發(fā)智慧照明的新應(yīng)用，以期降低所需人力、物力，或提高服務(wù)品質(zhì)，預(yù)計(jì)合作的下一個產(chǎn)業(yè)，將是博物館、美術(shù)館。
博物館、美術(shù)館專業(yè)的導(dǎo)覽人員，不少已被低價(jià)語音導(dǎo)覽機(jī)具所取代。人們參訪博物館、美術(shù)館，多半會租借一個語音導(dǎo)覽機(jī)具，當(dāng)走到某個陳列品、藝術(shù)品前，只要戴起語音導(dǎo)覽機(jī)具的耳機(jī)，便會聽到其語音簡介與相關(guān)資訊。
臺工研院正嘗試以平板電腦取代語音導(dǎo)覽機(jī)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(shù)館若裝置智慧照明定位系統(tǒng)，且在每件陳列品、藝術(shù)品裝設(shè)LED燈，參訪者在陳列品、藝術(shù)品駐足時(shí)，平板電腦將自動播放以其為主題的圖像、影像資料。
此外，因?yàn)槭彝舛ㄎ欢嗖蒅PS，系統(tǒng)、介面皆與智慧照明定位系統(tǒng)不同，臺工研院已著手整合兩者，讓室外定位、室內(nèi)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(tǒng)。
可能有人會問，如果在路燈裝置智慧照明定位系統(tǒng)，是否就可進(jìn)行室外定位，不必再費(fèi)力整合2種定位系統(tǒng)。此提議著眼于路燈終將全面替換為LED燈，立意良善，但執(zhí)行困難重重，瓶頸包括路燈高度遠(yuǎn)高于室內(nèi)燈，易受到日光等背景光的干擾，且建置成本遠(yuǎn)高于使用GPS，不符經(jīng)濟(jì)效益。
智慧照明定位系統(tǒng)蘊(yùn)藏龐大商機(jī)，國際大廠如韓國三星已搶進(jìn)，開發(fā)其新應(yīng)用。三星現(xiàn)正嘗試在量販店布建智慧照明定位系統(tǒng)，并在手推車上裝置感應(yīng)介面，希望讓使用手推車的消費(fèi)者，可在茫茫商品中，快速找到欲購商品的確切位置，節(jié)省可觀的時(shí)間、體力，并有助于紓解尖峰時(shí)間的擁擠人潮。
只是，在量販店布建智慧照明定位系統(tǒng)，若想精準(zhǔn)定位每件商品，技術(shù)仍有待提升。因?yàn)?，現(xiàn)在智慧照明定位系統(tǒng)技術(shù)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(qiáng)度不足的障礙，讓所有商品都可精準(zhǔn)地被定位，不至于有所闕漏，仍是一大挑戰(zhàn)。
“光治療”接受度高
除了照明、通訊、定位，智慧照明的另一功能，則是應(yīng)用于保健、治療，又被稱為人因照明，或“光治療”。昔日，照明技術(shù)方向?yàn)槊髁?，未來，方向則是讓使用者感覺舒適，并可促進(jìn)其健康，關(guān)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(zhì)疏松癥治療等領(lǐng)域，未來希望可同時(shí)切入商用、家用市場。
以光進(jìn)行治療，自古有之，如嬰兒黃疸，曬太陽、照射燈光即可痊愈。早年，人們只知其然，不知其所以然，經(jīng)科學(xué)家研究，發(fā)現(xiàn)藍(lán)光是黃疸的天敵。當(dāng)下，罹患黃疸癥的嬰兒不必再以強(qiáng)光照射，以適量的藍(lán)光照射，即有相同的療效，也不再需要忍受強(qiáng)光照射所產(chǎn)生的不舒適感。
情緒障礙、睡眠障礙、骨質(zhì)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(guān)鍵。臺工研院研發(fā)重點(diǎn)即在于透過科學(xué)的方法，找出可療愈此3種疾病的光線，以此調(diào)整LED燈，“光治療”的最大優(yōu)點(diǎn)在于，療程與待在室內(nèi)無異，且可在醫(yī)師指導(dǎo)下，自行在家實(shí)施，病友接受度頗高。
情緒障礙起因甚為繁雜，病友數(shù)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(yuǎn)高于其他國家。飛利浦已針對北歐市場，推出與陽光相近的白光燈泡，嘗試提供新的治療選項(xiàng)。
差異化照明將成趨勢
除了向醫(yī)療院所推廣人因照明，臺工研院也積極研發(fā)居家可用的產(chǎn)品，從醫(yī)療市場跨足保健市場。人因照明進(jìn)一步延伸，則是研發(fā)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(huán)境，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(yī)療院所建置智慧照明定位系統(tǒng)，或施行人因照明，都可視為醫(yī)療服務(wù)智慧化的一環(huán)，亦是傳統(tǒng)醫(yī)院轉(zhuǎn)型為智慧醫(yī)院的必經(jīng)之路，隨著少子化、高齡化浪潮來襲，其將是解決醫(yī)院人力短缺的根本辦法。
國際大廠都積極投入研發(fā)智慧照明新應(yīng)用，主戰(zhàn)場除了醫(yī)院，未來也將鎖定學(xué)校及家用，可確定的是，在數(shù)年之后，智慧照明新應(yīng)用將如雨后春筍般涌現(xiàn)，成為照明產(chǎn)業(yè)、ICT產(chǎn)業(yè)前進(jìn)與獲利的新引擎!
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