在5月底於美國賓州費城(Philadelphia)舉行的2019年度國際照明展LightFair International上,參展業者展現了對物聯網(IoT)照明應用之潛力與侷限性有更「進化」的理解,與前一年展會某種程度的炒作頗有不同。

今年展會顯示出的第二個趨勢,是有越來越多產品支援可調節相對色溫(correlated color temperature,CCT)的功能,特別是以人類為中心應用的照明方案;隨著產業轉向超越節能以外的市場驅動力,這類照明方案似乎獲得了不少青睞。此外展會上也看到眾多技術創新,其中至少會有一項可能讓未來的照明領域發生劇烈的變化。

舉例來說,GE旗下的品牌Current展示的Daintree智慧控制解決方案,以一種容易採用的形式整合了各種感測器。在場感測器(occupancy sensor)數據能觸發空間中的冷暖空調(HVAC),如下圖中央亮著綠色光的風扇;該控制系統也能接收來自其他感測器的資訊,例如二氧化碳感測器(下圖最底部的中央),以及管線洩漏偵測器(下最底部右邊)。

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Current展示的Daintree智慧控制解決方案整合多種感測器。
(來源:EDN)

另一家廠商Eaton Lighting的Ephesus Lumadapt 8系列運動場地大型照明燈(如下圖),內含8個較大型的可調白光LED模組,以及在四個角落的另外4個較小的有色燈模組,總功率440瓦,可提供5萬流明(lumens)亮度。

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Eaton Lighting的Ephesus Lumadapt 8系列運動場地大型照明燈。
(來源:EDN)

站在安裝了Cree的Cadiant人造日光系統的房間,感覺就像真的一樣:天花板上的「太陽」會在白天移動位置,就像實際的天空一樣;該照明板能依據空間需求客製化,安裝在牆上的控制面板則能支援使用者設定,並按照像是學校、醫院與辦公室等不同場地的照明需求預先編程。參考下方視訊的現場示範。

SLDLaser開發的半導體雷射模組,可望改變空間照明的遊戲規則──這種雷射將光線照射在模組中央的磷光體(phosphor),安裝於客製化的外殼中之後所產生的光束會擴展兩倍。

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SLDLaser開發的半導體雷射模組。
(來源:EDN)

AcuityBrands的Peerless Renna建築照明燈是一種創新產品,能應用於如下圖左邊顯示的彎曲結構,將光線重新導向。如圖所示,照明光線能無縫改變方向,從最上面的嵌燈/筒燈(downlight)、到較下方左邊的洗牆燈(wall wash),到最下方的往上照明燈具(uplight)。

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AcuityBrands的Peerless Renna建築照明燈能支援向上、向下、向左、向右等不同角度的光線。
(來源:EDN)

筆者個人最愛的展示,是歐司朗(OSRAM)的OSCONIQ S 3030 LED封裝,在內部的磷光體中嵌入了量子點(quantum dots),號稱能在不犧牲功效的情況下提升顯色(color rendering)。這種產品的創新之處在於將量子點奈米粒子以透明塗層封裝,如此能在保護量子點材料不受高溫與潮濕影響的同時,又能兼顧透光性。

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OSRAM的量子點材料封裝於球體中。
(來源:EDN)

還有OLEDWorks展示的OLED模組,由獨立的R、G、B層組成,不需要波導(waveguides)、散熱器(heat sinks)或勻光片(diffuser),該模組也不會發熱。這種發光平板能提供散射光,不產生眩光、陰影,也沒有紫外線,而且是低藍光。下圖所示是該長方型平板的背面,該模組也可以製作成不同的形狀與尺寸。

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OLEDWorks的OLED照明板背面。
(來源:EDN)

照明產業持續朝向固態光源邁進,並致力於掌握藉由利用電子元件提供照明所帶來的巨大潛力;照明系統無疑將繼續在像是以人為中心的照明、園藝照明等傳統領域擴展其功能,也將導入一些新的應用領域如人工智慧、語音控制、公共場所安全以及智慧城市等等。

不過也有一些潛在的障礙需要排除,特別是藉由無線網路來控制照明以及其他建築系統的情況越來越多,安裝以及日常的運作維護也會帶來挑戰;特別是當照明必須確保建築居民的安全與健康,讓他們能完成工作,這意味著照明網路必須支援失效安全(fail-safe)設計。

要確保可靠的系統性能,其中一個最大的挑戰是網路安全性;為此,照明控制系統製造商開始在設計中納入網路安全標準,但這是否足夠以因應需求,還有待後續觀察。

編譯:Judith Cheng

(參考原文: LightFair 2019 products focus on IoT and human-centric lighting ,by Yoelit Hiebert;本文作者具備10年以上的照明產業經驗)