LED智慧照明之現況與趨勢：材料世界網

隨著物聯網( IoT )時代的來臨，各種電子產品透過網路傳遞訊息造就了智慧化產業。LED照明除了節能、壽命長、技術成熟和價格逐漸低廉而取代傳統燈具成為照明市場主流外，更因為 LED電子元件具備容易操控的特性，讓 LED照明的開關、調光、調色等功能可以藉由低成本的硬體達成。本文介紹 LED智慧照明現況與未來發展，並整理 LED智慧照明無線控制規格與趨勢，提供業界及研究先進對 LED智慧照明設計的參考。

LED智慧照明之常用無線通訊介紹
一般建構 LED智慧照明的無線通訊架構如圖一所示，其中人機介面如手機、平板電腦；無線傳輸介面系統一如 WiFi、Bluetooth等；系統閘道主要是將兩種不同的傳輸系統做轉換，包含電腦( PC )、微處理控制系統( MCU )；無線傳輸介面系統二如 Zigbee 模組發射器；LED無線驅動模組為 Zigbee 模組接收器+LED電流驅動器。

常用的無線通訊協定比較如表一所示，三種無線技術都為數據傳輸功能，工作頻段也都在2.4 GHz ISM。其主要的差別為數據傳輸速率和網路組織模式（星狀或網狀）如圖二所示，星狀架構是將所有裝置連接到一個中心節點裝置，而該中心節點可以連線到網際網路上；網狀架構則是每個裝置都是一個節點，節點之間可以彼此連接到其他節點，而且可以藉由任一節點連線到網際網路上。

圖二、(a)星狀網路架構；(b)網狀網路架構

LED智慧照明之現況
現今LED智慧照明產品不外乎具備無線控制、調光、調色功能，在市售無線控制 LED智慧照明方面，常見的無線控制連結介紹如下。飛利浦推出 Hue燈具（圖三），搭配橋接器使用，透過 Zigbee Light Link 傳輸標準讓消費者可以遠端控制球泡燈，可以自由選擇 1,600萬多種顏色與多種情境模式（1,600萬多種顏色算法為紅色R有 256階調變×綠色G有 256階調變×藍色B有 256階調變＝16,777,216 種顏色）。OSRAM 的照明控制系統「LIGHTIFY」（圖四），以各種WiFi上網手持式裝置作為操作介面，再透過Gateway搭配Zigbee無線傳輸的方式，做為手持式裝置與照明燈具之間溝通的橋樑，目前 1個 Gateway可控制 50個燈具。

LED智慧照明之發展趨勢
因為 LED電子元件具備容易操控的特性，讓 LED照明的開關、調光、調色等功能可以藉由低成本的硬體達成，智慧照明的議題，在 LED進入照明市場後即開始出現。因應 LED照明上中下游產業鏈的成熟發展，LED照明漸漸從藍海市場進入紅海市場，為協助台灣照明產業往高價值的智慧照明系統發展，工研院與資策會在經濟部技術處的支持下，於2012年8月14日正式發布「智慧照明系統標準」，成為我國第一件 LED與照明領域的產業標準。

智慧照明系統係將照明設備、資訊管理平台與感測裝置，透過網路加以連結，可依人體心理/生理或環境等需求，自動調控照明設備之光色、明暗及開關狀態等相關參數，以塑造合宜及舒適之照明環境，亦可發揮網路無遠弗屆之特點，即時進行遠端監控，使照明系統變得更加聰明，更符合人性化與使用需求……以上為部分節錄資料，完整內容請見下方附檔。