由于照明系統(tǒng)無處不在，智慧照明已成為推動(dòng)智慧城市應(yīng)用的重要力量。除了能提供遠(yuǎn)端監(jiān)控、自動(dòng)調(diào)光等功能，更重要的是利用連網(wǎng)照明做為智慧城市應(yīng)用的骨干，可實(shí)現(xiàn)包括環(huán)境監(jiān)控、公共安全與交通流量監(jiān)控等IoT加值應(yīng)用服務(wù)。
過去十年來，高效能LED燈已逐漸取代了傳統(tǒng)的白熾燈(俗稱鎢絲燈)。此外，由于連網(wǎng)照明系統(tǒng)的興起，由遠(yuǎn)端來監(jiān)控照明系統(tǒng)也變得輕而易舉?，F(xiàn)在，隨著智慧照明基礎(chǔ)架構(gòu)的就緒，在城市、商店、辦公室和工廠等各種場所都已經(jīng)能運(yùn)用智慧照明的連網(wǎng)功能來提供新的加值服務(wù)。
智慧照明，不只節(jié)省能源而已
目前，照明的耗電量約占全球供電的1/5，光是用LED燈來取代傳統(tǒng)燈泡，就能節(jié)省27%～29%的能源，并減少6%的溫室氣體排放。若再進(jìn)一步採用整合了在場感測(occupancy sensing)、照度和調(diào)光功能的智慧照明系統(tǒng)，則可節(jié)省高達(dá)66%的能源。
智慧照明系統(tǒng)帶來的效益，不僅是節(jié)省能源而已，它還能提供建筑物管理人員遠(yuǎn)端控制的能力，不但能夠快速檢測和修復(fù)故障，并能進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)預(yù)防性維護(hù)、提升住戶的舒適度。若在戶外，它還能依據(jù)所在的地點(diǎn)與時(shí)間，適切地提供所需的照明，不但能降低耗電量和光害，還能提升公共安全。
選用適當(dāng)?shù)臒o線通訊技術(shù)
受惠于蜂巢式、短距離等無線通訊技術(shù)的快速進(jìn)展，現(xiàn)在已有多種技術(shù)可滿足智慧照明系統(tǒng)的需求。以LTE M和NB IoT的低功耗廣域網(wǎng)路(LPWAN)為例，它可透過蜂巢式網(wǎng)路基地臺(tái)把任意數(shù)量的燈具連接至云端上的控制平臺(tái)。而短距離技術(shù)，包括藍(lán)牙或Wi-Fi，則是能把一些數(shù)量的燈具連接至控制裝置。
此外，包括Bluetooth mesh、Thread或Zigbee等網(wǎng)狀網(wǎng)路技術(shù)，能夠大幅擴(kuò)展覆蓋範(fàn)圍，讓訊息從一個(gè)節(jié)點(diǎn)跳到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)，直到抵達(dá)目的終點(diǎn)為止。毛細(xì)網(wǎng)路(capillary networks)則是利用蜂巢式或乙太網(wǎng)路的連接性，把網(wǎng)狀網(wǎng)路連接到云端，以便進(jìn)行監(jiān)視和控制。
另一方面，把GNSS定位功能納入智慧照明系統(tǒng)也能帶來經(jīng)濟(jì)效益。舉例來說，若能更準(zhǔn)確掌握路燈的位置，將能減少安裝與維修過程的錯(cuò)誤和成本，并能根據(jù)衛(wèi)星定位資訊提供最佳化的調(diào)光效能。不過，在大樓林立的都會(huì)區(qū)中，衛(wèi)星訊號容易因?yàn)楦蓴_而降低定位準(zhǔn)確度，這時(shí)應(yīng)考慮採用能同步接收四大衛(wèi)星系統(tǒng)(GPS、Glonass、北斗、伽利略)的GNSS接收器，才能確保效能。
無論選擇哪種技術(shù)，它們都具有無線應(yīng)用的主要優(yōu)點(diǎn)：易于部署、維護(hù)和擴(kuò)充。因此，為符合各種不同的應(yīng)用，在開發(fā)和部署智慧照明系統(tǒng)時(shí)需要謹(jǐn)慎地選擇通訊技術(shù)，并針對其特定的使用需求進(jìn)行最佳化設(shè)計(jì)，以確保能可靠運(yùn)作。
實(shí)現(xiàn)新的加值服務(wù)
購物中心和零售商店已開始利用上述提到的各類無線通訊網(wǎng)路來部署加值應(yīng)用，例如，透過智慧照明系統(tǒng)中的藍(lán)牙信標(biāo)(beacon)來追蹤客戶，業(yè)者能夠透過智慧型手機(jī)提供動(dòng)態(tài)和個(gè)人化的商品訊息，掌握客戶的喜好來設(shè)計(jì)商店佈置，并協(xié)助客戶找到自己喜歡的商品。
在工業(yè)應(yīng)用上，智慧照明系統(tǒng)可用來實(shí)現(xiàn)室內(nèi)定位服務(wù)，以追蹤有價(jià)值的資產(chǎn)、工具、設(shè)備和人員。藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟(Bluetooth SIG)已于今年稍早發(fā)布最新的藍(lán)牙5.1規(guī)範(fàn)，可望帶動(dòng)更多的應(yīng)用。此規(guī)範(fàn)新增的尋向(direction finding)功能，可以實(shí)現(xiàn)公分級的定位準(zhǔn)確度，業(yè)者可以設(shè)置分散式感測器來監(jiān)視空間的使用情況，以最佳化空間配置，并追蹤員工以確保他們不會(huì)擅自進(jìn)入未經(jīng)授權(quán)不得進(jìn)入的區(qū)域。
在戶外方面，智慧路燈也可以為各種智慧城市應(yīng)用提供連網(wǎng)通訊的骨干。舉例來說，以電池供電的智慧停車感測器可以把它監(jiān)控的停車場狀態(tài)傳送到最近的路燈，再由路燈把訊息發(fā)送到云端。此外，交通流量監(jiān)控、數(shù)位看板和智慧交通控制應(yīng)用，例如V2X通訊、燈號控制以及公共事件監(jiān)控等，都是智慧路燈于智慧城市應(yīng)用的一些典型範(fàn)例。
透過在室內(nèi)及戶外策略性地安裝大量的照明裝置，智慧照明系統(tǒng)正逐漸演變成可供利用的骨干，為IoT應(yīng)用提供更多的加值服務(wù)。
智慧照明系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)包括環(huán)境監(jiān)控、公共安全與交通流量監(jiān)控等IoT加值應(yīng)用服務(wù)。
結(jié)語
由于照明系統(tǒng)無處不在，智慧照明已成為推動(dòng)智慧城市應(yīng)用的重要力量。除了能提供遠(yuǎn)端監(jiān)控、自動(dòng)調(diào)光等功能，更重要的是利用連網(wǎng)照明做為智慧城市應(yīng)用的骨干，可實(shí)現(xiàn)包括環(huán)境監(jiān)控、公共安全與交通流量監(jiān)控等IoT加值應(yīng)用服務(wù)。
對于智慧照明應(yīng)用來說，針對各種不同的使用情境，沒有單一方案能夠符合所有的需求，需考慮結(jié)合運(yùn)用不同的通訊技術(shù)和網(wǎng)路拓樸(Topology)。為了協(xié)助開發(fā)人員解決面對各種無線技術(shù)選項(xiàng)無所適從的困難，智慧照明系統(tǒng)相關(guān)業(yè)者應(yīng)與能夠同時(shí)提供蜂巢式、短距離以及定位技術(shù)產(chǎn)品的供應(yīng)商合作，透過一站購足的全面方案以及豐富的經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)支援能力，將有助于縮短新產(chǎn)品的開發(fā)時(shí)程。
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