智慧照明应用正萌芽定位系统蕴藏庞大商机

发布于：2016/7/27 0:00:00 | 657 次阅读

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    产业智慧化已是不可逆的时代潮流，在照明产业，智慧照明则跃居主流发展趋势。以LED灯为例，在2014年之前，照明业者研发首要目标为增强功率，但功率到达每瓦100流明后，向上提升的速度已趋缓，研发首要目标则转为拓展应用层面，并着重于智慧照明相关领域。
    根据统计，在2016年，LED灯的渗透率约为31％，到了2019年，LED灯渗透率预估约可达49％，已可与传统照明分庭抗礼，产值约为726亿美元，其中智慧照明产值预估约为87亿美元，比率仅约12％，还有颇大的成长空间。
    目前，智慧照明应用于商用市场、家用市场的比率，分别为62％、26％，在数年内，家用市场的比率将缓步提升，预估到了2019年，两者的比率将调整为50％、32％，消长态势甚为显明。
    其实，智慧照明早已随处可见，人们并不陌生。例如，手机可透过数位控制，控制灯炮亮度、明灭，而若干空间的照明设备运用红外线侦测，当有人进入时，立即自动开启；所有人都离开时则自动关闭。
    不过，真正的智慧照明根本无须人为控制，便可精准感知周遭情境、讯号变化，自动进行合宜的调整。甚至，不同人进入装置智慧照明的空间，可根据其状态，释放不同的光线。因此，当下智慧照明技术仍属萌芽期，距离智慧照明的境界仍颇为遥远。
    近年来，愈来愈多国际大厂投入智慧照明技术、应用研发。由于智慧照明为新创领域，且采用诸多ICT零组件，参与者除了照明厂商，还包括众多ICT大厂，竞争益发激烈，而在智慧照明产业供应链，台系厂商还能借硬体设备卡位，在封装端较具优势，但在照明端，则仍居于弱势。
    台系厂商的另一弱势，在于较不擅长营造、想像、开发智慧照明的新应用。在可见的未来，台系厂商应固守、强化既有优势，并补足弱势，当大有可为，智慧照明亦可望成为照明产业、ICT产业的新利基。
    智慧照明也可划归为物联网的一环，随着物联网声势高涨，受关注程度亦与日俱增。
    室内定位应用展望佳
    根据物联网的定义，万物皆可彼此以网路相互联结，根据新一代的网路协定IPV6，可以提供2的128次方个网址，号称万物即使微小如一粒沙，皆有其网址。智慧照明给合物联网，让LED灯泡有其网址，并可形成网路，其功能远多、远大于传统照明。
    除了照明，智慧照明还可应用于通讯、定位。在无线通讯尚未普及的年代，轮船靠岸时，船员得不断透过手动方式以灯光打摩斯密码，向港埠人员传递讯息，即可称为可见光通讯，现代可见光通讯则可以借助电子电路的帮忙，速度比传统方式快上1亿倍，即在相同时间内，可传递1亿倍以上的讯息量。
    以智慧照明进行通讯，并不必开、关LED灯，只要灯泡亮度稍有变化感应器便可感应，在技术上，仅需控制电流强弱，技术并不困难。目前因智慧照明未普遍应用于通讯，调光、通讯功能分属2个晶片，日后将可望整合为1，对体积、成本影响甚微。
    只是，在无线通讯上，智慧照明竞争者颇众，例如WiFi，容易遭到既有技术的排挤，后来居上甚为不易。所以，针对智慧照明的延伸应用，台工研院优先选择定位，特别是室内定位，并已与彰化基督教医院等医院进行合作，研发室内定位系统。
    室外定位已颇为普及，精准度亦日益提升，渗透率者为GPS，但室内定位却才刚起步，且精准度不佳。最常被应用于室内定位的技术，当是WiFi，但其精准度仅到5至10公尺；智慧照明可进行室内定位的原理，在于每颗灯泡皆有地址，其精准度将可提升至1公尺内，大幅降低误差机率。
    助医疗院所优化服务
    台工研院在经济部科技专案支持下，与彰化基督教医院共同研发“智能医院护理交班VLC定位系统”，协助护理师缩减交班时间。先前，彰化基督教医院护理师每次交班时，因为各种仪器坐落于不同位置，光是盘点仪器，大约得花上数十分钟，长此以往，耗费的时间相当可观，更令护理师身心俱疲。
    为了让护理师交班更顺畅，彰化基督教医院尝试多种解决方案。今年，彰化基督教医院装置“智能医院护理交班VLC定位系统”，并在医院各个角落安装LED灯，以LED灯进行仪器定位，护理师在交班时，只要在护理站浏览电子排班表介面，即可知仪器是否在定位，最快可将交班时间，缩短至2分钟。
    顾及医院并非每个空间，都如护理站般全天候亮灯；彰化基督教医院特在各个房间门口，装设LED灯，透过“智能医院护理交班VLC定位系统”，便可确认仪器的移动轨迹，纵使若干空间熄灯，亦可顺利完成仪器盘点、护理师交班，更不必开灯盘点。
    导览应用再升级
    除了医疗院所，台工研院亦积极推动与其他产业，合力研发智慧照明的新应用，以期降低所需人力、物力，或提高服务品质，预计合作的下一个产业，将是博物馆、美术馆。
    博物馆、美术馆的导览人员，不少已被低价语音导览机具所取代。人们参访博物馆、美术馆，多半会租借一个语音导览机具，当走到某个陈列品、艺术品前，只要戴起语音导览机具的耳机，便会听到其语音简介与相关资讯。
    台工研院正尝试以平板电脑取代语音导览机具，以图像、影像资料取代语音资料，让参访者印象更为深刻。未来，博物馆、美术馆若装置智慧照明定位系统，且在每件陈列品、艺术品装设LED灯，参访者在陈列品、艺术品驻足时，平板电脑将自动播放以其为主题的图像、影像资料。
    此外，因为室外定位多采GPS，系统、介面皆与智慧照明定位系统不同，台工研院已着手整合两者，让室外定位、室内定位彼此可无缝接轨，方便使用者自由行动，不必使用两套定位系统。
    可能有人会问，如果在路灯装置智慧照明定位系统，是否就可进行室外定位，不必再费力整合2种定位系统。此提议着眼于路灯终将全面替换为LED灯，立意良善，但执行困难重重，瓶颈包括路灯高度远高于室内灯，易受到日光等背景光的干扰，且建置成本远高于使用GPS，不符经济效益。
    智慧照明定位系统蕴藏庞大商机，国际大厂如韩国三星已抢进，开发其新应用。三星现正尝试在量贩店布建智慧照明定位系统，并在手推车上装置感应介面，希望让使用手推车的消费者，可在茫茫商品中，快速找到欲购商品的确切位置，节省可观的时间、体力，并有助于纾解尖峰时间的拥挤人潮。
    只是，在量贩店布建智慧照明定位系统，若想精准定位每件商品，技术仍有待提升。因为，现在智慧照明定位系统技术有效范围约为2.5公尺，但量贩店地板与天花板的距离，大多为5公尺；如何突破讯号强度不足的障碍，让所有商品都可精准地被定位，不至于有所阙漏，仍是一大挑战。
    “光治疗”接受度高
    除了照明、通讯、定位，智慧照明的另一功能，则是应用于保健、治疗，又被称为人因照明，或“光治疗”。昔日，照明技术方向为明亮，未来，方向则是让使用者感觉舒适，并可促进其健康，关于人因照明，工研院特着力于情绪障碍治疗、睡眠障碍治疗、骨质疏松症治疗等领域，未来希望可同时切入商用、家用市场。
    以光进行治疗，自古有之，如婴儿黄疸，晒太阳、照射灯光即可痊愈。早年，人们只知其然，不知其所以然，经科学家研究，发现蓝光是黄疸的天敌。当下，罹患黄疸症的婴儿不必再以强光照射，以适量的蓝光照射，即有相同的疗效，也不再需要忍受强光照射所产生的不舒适感。
    情绪障碍、睡眠障碍、骨质疏松症等3种疾病，都是昔知透过日照可以舒缓病情，但目前尚不知何种光线为治病关键。台工研院研发重点即在于透过科学的方法，找出可疗愈此3种疾病的光线，以此调整LED灯，“光治疗”的优点在于，疗程与待在室内无异，且可在医师指导下，自行在家实施，病友接受度颇高。
    情绪障碍起因甚为繁杂，病友数更有增无减，在美国，其用药量更已跃居众多疾病的次席；另外，长年缺乏充足日照的北欧国家，罹病率也远高于其他国家。飞利浦已针对北欧市场，推出与阳光相近的白光灯泡，尝试提供新的治疗选项。
    差异化照明将成趋势
    除了向医疗院所推广人因照明，台工研院也积极研发居家可用的产品，从医疗市场跨足保健市场。人因照明进一步延伸，则是研发差异化的老人照明、办公室照明。以老人照明为例，老人眼睛感光度较差，需要较明亮的照明环境，若亮度与年轻人使用的照明相同，势必将造成诸多不便。
    在医疗院所建置智慧照明定位系统，或施行人因照明，都可视为医疗服务智慧化的一环，亦是传统医院转型为智慧医院的必经之路，随着少子化、高龄化浪潮来袭，其将是解决医院人力短缺的根本办法。
    国际大厂都积极投入研发智慧照明新应用，主战场除了医院，未来也将锁定学校及家用，可确定的是，在数年之后，智慧照明新应用将如雨后春笋般涌现，成为照明产业、ICT产业前进与获利的新引擎！

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