市調公司 Market Research Engine 新近發布報告顯示,智能照明市場產值預估到 2024 年將超過 210 億美元,期間年復合增長率 (CAGR) 為 22%。其中,商用智能照明是一個競爭激烈的市場,預估 2022 年市值將達 480 億美元,將由發光二極管 (LED) 主導,而 ZigBee 和 Wi-Fi 網絡將繼續成為商用市場的首選。就區域觀察,亞太、中東和非洲等發展中經濟體受惠于基礎設施增加與政府推動,將呈兩位數增長,智能小型熒光燈 (CFL) 和 LED 燈將在未來幾年逐步入主街道和體育場館等戶外照明;在分眾市場方面,零售和醫療保健為主要動能。
"控制系統"是新世代智能照明的靈魂
國際數據信息 (IDC) 統計,智能家居照明市場預估從 2017 年的 10 億美元增長到 2022 年的 35 億美元、CAGR 達 26%,潛力不容小覷。就在今夏,飛利浦 (Philips) 宣布推出多款新型 Hue 智慧燈具,是首批與 Apple HomeKit 同步的產品之一,旨在與 Hue 電視娛樂系統搭配使用。然而,燈具并非智能照明的全部,嚴格來說,如何基于網絡"自動控制"才是智能要義所在;例如,根據進場入數或日光照度等環境條件進行調整。另一家研究機構 Freedonia Group 指出,2017 年"智能照明控制系統"占整個智能照明銷售額高達 63%,含金量不容小覷。
照明控制系統包括:在場 (Occupancy) 傳感器、時鐘和光電管 (photocell),通過硬線連接以獨立控制固定的燈群,并經由 ZigBee、Wi-Fi 或藍牙 (Bluetooth) 等無線標準協議連接到終端遙控裝置;為增加用戶操控的便利性,通常也涵蓋集中照明系統控制盒、照明專用的集線器 (Hub)、網橋以及智慧燈開關和調光器。在電子驅動燈具日漸普及的今天,智能照明也就順理成章地與樓宇自動化和物聯網 (IoT) 并轡而行;而系統供貨商為使上述裝置與智能手機的應用程序 (APP) 或后臺管理系統無縫接軌,在開發工具包 (SDK) 或中控界面亦下足工夫。
ZigBee 擁有先占優勢,藍牙得力終端覆蓋
在眾多無線技術中,ZigBee 很早即以網狀拓樸 (Mesh) 取代在集線器/路由器 (Router) 與設備之間的一對一或一對多聯機,讓每個感測節點身兼"中繼站",循終端裝置連接路徑跳躍傳輸信號和數據,意味:更能大范圍完整覆蓋會議室/停車場等特定目標場域,可擴大網絡節點規模、提升傳輸效率且功耗極低,在自動化控制已具先占優勢,許多知名智能家居設備皆有支持:飛利浦 (Philips) Hue 智慧燈、三星 SmartThings 集線器和傳感器、LG ThinQ 智能家居產品、GE 電器、Somfy 電動窗簾、Honeywell 智能恒溫器、耶魯 (Yale) 電子門鎖等皆在列。
須留意的是,藍牙挾著在手機等終端消費裝置的龐大市占優勢及信標 (Beacon) 室內定位能力,在正式將 Mesh 納入規格后,不僅將觸角伸至燈控領域,更結合 APP 發展更多創新應用,甚至引進人工智能 (AI) 算法供個別消費者以隨身電子產品自主營造專屬的個性化氛圍,最高指導原則是:不需任何操控媒介、也不必仰仗額外控制器或從管理中樞設定執行條件,且允許 APP 感知、記錄、學習主人習性,實現真正智慧化。另一方面,看好燈光與非露天處所的高度相關,藍牙 Beacon 在人、物追蹤的實用性亦得以發揮,被視為物流和營銷的利器。
通信模塊"兼容并蓄",混搭風盛行
隨著 Wi-Fi 和藍牙相繼加入 Mesh 功能,部分業界人士認為這將沖擊到 ZigBee 的既有地位;不過,若單純聚焦于自動化控制,ZigBee 憑借優異的組網能力與省電特性,迄今在中、美兩大市場仍穩坐冠軍寶座。ZigBee 聯盟表示,雖然來自 Wi-Fi 和藍牙的競爭力道加劇,但截至目前為止,并未減緩 ZigBee 的市場份額增長,用于 IoT 的 ZigBee 芯片組累計出貨量已達 5 億個。同樣基于免授權費模式,更多開發商選擇以"ZigBee+藍牙"芯片組供貨,預估 2023 年,此類"混搭款"的 ZigBee 芯片組全球出貨量每年可達 10 億個。
面對競爭技術的紛至沓來,ZigBee 芯片先驅供貨商除了力挺自家技術,亦贊同若有需要,可利用"通用異步收發傳輸"(UART) 接口與不同通信模塊共存。例如,飛利浦 Hue 智慧燈可直接從 ZigBee 集線器控制燈泡,亦可橋接 Wi-Fi 路由器或 Apple Siri/Amazon Echo/Google Home 語音助理來控制照明。可預見的是,智能照明正在融入物聯網基礎設施,而無線燈控技術正朝"兼容并蓄"方向前進;特別是"Dotdot"開放標準應用層的出現、將應用程序編程接口 (API) 規范化后,更有利于異質網絡堆棧的整合,可望成為物聯網的通用語言。