先進(jìn)控制/通訊技術(shù)就位 智能照明應(yīng)用大放異彩

　　智能照明（Smart LighTIng）可視為智能電網(wǎng)（Smart Grid）的延伸，在整個(gè)智能化能源管理產(chǎn)業(yè)及智能家庭的發(fā)展上皆扮演重要角色。

　　與傳統(tǒng)照明方案相比，智能照明最大差異在于可引進(jìn)發(fā)光二極體（LED）、通訊、自動(dòng)化控制及環(huán)境感測(cè)功能，因此新的燈具系統(tǒng)設(shè)計(jì)也增添不少技術(shù)挑戰(zhàn)，如何在相容傳統(tǒng)燈具的前提下，循序漸進(jìn)朝智能照明發(fā)展，已成為供應(yīng)鏈業(yè)者首要努力方向。

　　NEMA/IEC推燈具標(biāo)準(zhǔn)　智能照明時(shí)代加速來(lái)臨

　　著眼于此，美國(guó)電器製造商協(xié)會(huì)（NEMA），以及國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）等標(biāo)準(zhǔn)組織皆已相繼投入研擬新一代智能照明燈具系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，并可望于2014年揭露技術(shù)架構(gòu)及功能性安全等規(guī)范雛型，將有助具通訊與自動(dòng)控制功能的智能照明應(yīng)用加速成形，為照明產(chǎn)業(yè)及通訊供應(yīng)鏈引來(lái)新商機(jī)。

　　圖1 UL臺(tái)灣工程部專案經(jīng)理劉耀文提到，各國(guó)照明政策將是影響當(dāng)?shù)貙?dǎo)入智能照明系統(tǒng)快慢的關(guān)鍵。

　　UL臺(tái)灣工程部專案經(jīng)理劉耀文（圖1）表示，智能照明發(fā)展風(fēng)潮勢(shì)不可當(dāng)，各大國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織正馬不停蹄展開(kāi)智能照明系統(tǒng)相關(guān)規(guī)范的探討，其中，尤以北美的NEMA協(xié)會(huì)進(jìn)展最快，該協(xié)會(huì)的核心成員UL已計(jì)畫于今年底前提案，并于2014年起草智能照明燈具標(biāo)準(zhǔn)。

　　除燈具系統(tǒng)外，該標(biāo)準(zhǔn)還將一并納入智能照明控制軟體、連接介面和功能性安全等考量，以建立智能照明共通平臺(tái)，加速擴(kuò)大市場(chǎng)規(guī)模，同時(shí)也避免消費(fèi)者全面換裝智能照明系統(tǒng)而墊高成本。

　　劉耀文強(qiáng)調(diào)，NEMA標(biāo)準(zhǔn)一向扮演照明產(chǎn)品進(jìn)入北美市場(chǎng)的把關(guān)者，且歐洲、日本等國(guó)家也多以此做為該國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)，足見(jiàn)其影響力不容小覷?，F(xiàn)階段，該協(xié)會(huì)正廣泛涉足建筑、公共設(shè)施、路燈/交通號(hào)誌及家庭的智能照明燈具及互通機(jī)制研究，將成串連照明與ICT產(chǎn)業(yè)的重要推手。

　　除了NEMA以外，IEC近期也已成立TC34小組委員會(huì)，加緊研擬新一代燈具系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。儘管目前該小組還停留在定義智能照明系統(tǒng)的初步階段，但包括測(cè)試驗(yàn)證方法、應(yīng)用覆蓋范圍，甚至是能源采集（Energy HarvesTIng）等周邊應(yīng)用技術(shù)都已納入小組會(huì)議排程，未來(lái)幾年可望成為全球重要的智能照明標(biāo)準(zhǔn)參考來(lái)源，對(duì)相關(guān)解決方案商用化將有極大的助益。

　　劉耀文認(rèn)為，隨著兩大國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織開(kāi)始勾勒智能照明愿景，包括國(guó)際照明大廠、LED燈源、封裝與驅(qū)動(dòng)電路解決方案供應(yīng)商，以及通訊芯片業(yè)者皆已競(jìng)相加碼投資，將使整個(gè)智能照明產(chǎn)業(yè)鏈活絡(luò)起來(lái)，并促進(jìn)照明技術(shù)不斷翻新。

　　智能照明蓄勢(shì)待發(fā)　LED驅(qū)動(dòng)器/封裝掀革

　　為與傳統(tǒng)照明系統(tǒng)燈具架構(gòu)相容，智能照明的LED驅(qū)動(dòng)器與封裝技術(shù)變革已率先啟動(dòng)。由于智能照明系統(tǒng)電路板設(shè)計(jì)空間極為有限，因此LED驅(qū)動(dòng)器與封裝業(yè)者已加速研發(fā)整合驅(qū)動(dòng)電路及LED光源的光電一體化方案，以及DOB（Driver on Board）和COB（Chip on Board）等新式封裝技術(shù)。

　　圖2 NPD DisplaySearch分析師畬慶威認(rèn)為，日本和美國(guó)市場(chǎng)對(duì)智能照明系統(tǒng)的需求正持續(xù)上升。

　　NPD DisplaySearch分析師畬慶威（圖2）表示，北美、日本及中國(guó)大陸正全力推廣節(jié)能政策，并以補(bǔ)貼方式鼓勵(lì)民眾及企業(yè)換裝LED燈具，遂給予 LED照明破舊立新的動(dòng)能，加快整個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展腳步。隨著LED產(chǎn)品價(jià)格逐漸逼近傳統(tǒng)照明方案，滲透率與日俱增，更前瞻的智能照明概念也應(yīng)運(yùn)而生，已吸引飛利浦（Philips）、歐司朗（OSRAM）、東芝（Toshiba）及Rambus等照明方案供應(yīng)商競(jìng)相發(fā)動(dòng)新產(chǎn)品攻勢(shì)。

　　不過(guò)，LED智能照明除須增加通訊、感測(cè)及智能化自動(dòng)控制功能外，更重要的是要相容傳統(tǒng)燈具，以避免大幅度的照明系統(tǒng)變動(dòng)而影響消費(fèi)者采用意愿，同時(shí)降低整體安裝成本。畬慶威強(qiáng)調(diào)，在照明系統(tǒng)的體積限制下，LED驅(qū)動(dòng)芯片商與封裝業(yè)者已將整合驅(qū)動(dòng)電路及光源的光電一體化LED設(shè)計(jì)視為布局重點(diǎn)，緊鑼密鼓開(kāi)發(fā)新的LED驅(qū)動(dòng)IC，以及DOB和COB等微型化封裝解決方案。

　　畬慶威分析，以飛利浦最新推出的智能照明解決方案--hue為例，即采光電一體化的設(shè)計(jì)，并結(jié)合ZigBee、LED燈及行動(dòng)裝置應(yīng)用程式，提供調(diào)光及無(wú)線網(wǎng)路控制功能。攤開(kāi)hue物料清單（BOM）成本列表，非驅(qū)動(dòng)電路的LED光源與散熱機(jī)構(gòu)僅占15%左右，而整合通訊與控制方案的驅(qū)動(dòng)電路則高達(dá) 75%，足見(jiàn)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)將是推進(jìn)智能照明發(fā)展的重心。

　　據(jù)悉，目前包括德州儀器（TI）、快捷（Fairchild）及戴樂(lè)格半導(dǎo)體（Dialog Semiconductor）皆致力研發(fā)低功耗、小尺寸及更高功能整合度的LED驅(qū)動(dòng)IC，并將搭配ZigBee、低功耗藍(lán)牙（BLE）或數(shù)位可定址介面 （DALI）等相關(guān)控制技術(shù)。

　　至于LED封裝廠則加碼投資中高功率LED的DOB、COB產(chǎn)線，以直接將LED驅(qū)動(dòng)IC、印刷電路板與燈具結(jié)合，協(xié)助系統(tǒng)業(yè)者實(shí)現(xiàn)光電一體化架構(gòu)，滿足智能照明系統(tǒng)的要求。

　　智能照明不僅牽動(dòng)LED驅(qū)動(dòng)器架構(gòu)轉(zhuǎn)變，也將促進(jìn)新的電路布局及調(diào)光（Dimming）技術(shù)陸續(xù)現(xiàn)身，從而實(shí)現(xiàn)更便利、更低成本的數(shù)位化控制方案。