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智慧照明點亮LED未來應用 2019年市場規模上看87.1億美元
吳碧娥╱北美智權報 編輯部
2015.04.09
LED家居照明市場將於2014至2016年正式進入成長期,每年維持30%的速度飛快成長中。但另一方面,LED大幅延長了燈具使用的壽命,損壞的替換市場不像以往使用傳統燈具那麼龐大,未來LED的應用該何去何從?「智慧照明」可能會是個答案。
雖然目前智慧照明仍處推廣期,不過在各大系統廠商積極投入、以及節能趨勢帶動下,智慧家庭市場潛力更勝智慧型手機,2019年市場規模可達87.1億美元。

根據LEDinside最新「2015全球LED照明市場趨勢」報告顯示,2015年全球照明市場規模將達到821億美金,其中LED照明市場規模將達到257億美金,市場滲透率為31%。

以區域別觀察2015全球LED照明市場規模,歐洲地區佔有23%的市場規模,雖然政府未提供大規模補貼政策,但其高昂的電價及光文化的差異,使得LED在商用照明與戶外建築照明市場需求提升。身為主要照明產品製造國家,中國占有21%的市場份額,加上成本優勢與完整供應鏈,市場競爭最為激烈。美國市場占比19%,LED商業照明需求正強勁展開,其中又以燈管換裝市場成長最為快速。日本占有9%的市場份額,商用照明與工業照明成長潛力巨大。新興市場大門將於2015年大幅敞開,包括亞洲其他地區、中東與印度、及拉丁美洲共占有28%,成長動能主要受惠於人口數量、政策推動與專案推廣。

圖一、2015全球照明市場占比預測—按地區
http://press.trendforce.com.tw/data/attachment/2014/10/31/072939001414745720.png
圖片來源:LEDinside

2014年前五大照明廠商為飛利浦、松下、東芝、奇異與歐司朗,2015年LED市場將進入「大者恆大」局勢。全球LED照明領導大廠,同時也是智慧照明領域的主要專利權人,詳細專利統計請見本文附錄。

建築與居家智慧化 驅動智慧照明市場

智慧照明屬於智慧家庭的一部份,在物聯網的引領之下,未來智慧家庭市場規模有機會超越智慧手機,而智慧照明將跟隨智慧家庭熱潮,成為LED照明的潛在市場。另一方面,建築與城市走向智慧化的趨勢,驅動智慧照明技術與市場成長,建築能源管理系統(BEMS)和家庭能源管理系統(HEMS)都已將照明納為其中一環,加上半導體照明的導入,在在加速了智慧照明的發展。

智慧照明系統可依據人類的心理、生理需求,或是被照物的需要,自動調整出最舒適的色溫及亮度。藉由感測控制提供的量測資訊,智慧照明系統將挑選出最佳視覺或最適合人類生理的照明。

圖二、智慧照明定義與範疇

資料來源:綠能所;工研院IEK整理(2015/03)

全球智慧照明市場規模

根據研調機構NanoMarkets 統計,2013年時全球智慧照明市場規模約12.87億美元,雖然目前智慧照明市場偏小,不過未來在廠商積極推動以及節能趨勢帶動下,市場將持續成長,2019年可達87.1億美元。

圖三、2013~2019年全球智慧照明市場規模

資料來源:NanoMarkets;工研院IEK整理(2015/03)

進一步依產品別來看全球智慧照明市場規模,一直到2019年均以後端系統占最大比重,局部智慧燈具比重不高,智慧型開關占比最少。

圖四、全球智慧照明市場規模—依產品別

資料來源:NanoMarkets;工研院IEK整理(2015/03)

從應用層面來看,各國在LED導入的先期階段時,通常都是由政府帶領下,以公共領域作為智慧照明的示範場域。在LED路燈裝置率逐漸提高下,未來將加入與開關時間、亮度、維修等結合的智慧化路燈。若以台灣為例,政府以政策強制性替換水銀路燈、換裝LED路燈,經濟部次長曹士昭在「2015台灣國際照明展及LED製程展」開幕時即指出,台灣從2014年開始實施「水銀路燈落日計畫」,預定在2016年底前全面禁用水銀路燈,此項換置計畫投入經費高達54.9億元,可望節省6.4億度電,並減少33萬公噸的二氧化碳排放量,台灣將成為全球第一個全面淘汰水銀路燈的國家。

不過,雖然公共領域是最先替換LED燈具的場所,但工業及商業仍是智慧照明最大的應用場域,因為點燈時間長,可藉由智慧控制來達到節能目的。住宅方面,因為智慧照明初置成本高,會先以高階住宅市場為主力,從去(2014)年開始運用較為廣泛,並和HEMS結合發展。LEDinside分析,LED家居照明市場將於2014至2016年正式進入成長期,每年維持30%的速度增長中。

圖五、2013~2019年智慧照明應用場所占比

資料來源:NanoMarkets;工研院IEK整理(2015/03)

傳統照明廠商 強調個人化功能

工研院產業經濟與趨勢研究中心產業分析師黃孟嬌分析,傳統的照明廠商強調的是個人化訴求,最常見的產品是以燈泡為與手機APP結合,方便使用者操作,這種智慧照明型態的產品和其他方式相較,價格較為親民,比較容易吸引創新者與早期消費者購買。歐司朗(Osram)公司推出的Lightify照明系統,或是飛利浦(Philip)公司的明星商品hue個人連網智慧燈泡,都是訴求個人化特色的智慧燈泡,可隨心改變與操作。

圖六、Osram的照明系統Lightify可整合至現有的WLAN網路,用戶可設定廣泛多樣化的照明氣氛。

圖片來源:Osram

圖七、Philip HUE智慧燈泡,強調個人化的用途:設定心情、改變氣氛、感受美好。

圖片來源:Philip

對於照明品牌廠商而言,球泡燈產品必須增加消費者品牌印象,進而提升B2B專業照明市場領域;至於小廠若無銷售通路優勢或利基市場,將淪為代工甚至退出市場。

BEMS、HEMS系統廠商 紛紛導入智慧照明

就建築能源管理系統(BEMS)而言,智慧照明是用來和空調等系統結合,目的是達到節能,在家庭能源管理系統(HEMS)中,智慧照明則強調舒適、個人化、情緒、便利性。智慧照明在BEMS中主要訴求為節能;不同於HEMS多以情感、情緒為主要訴求,像是國際知名自動化控制性統廠商Honeywell,產品涵蓋BEMS及HEMS,已將智慧照明控制納為系統其中一環。黃孟嬌指出,在BEMS及HEMS市場中,因為初置成本高,以頂級客戶為主,主導權握在系統廠商手上,智慧照明的產品規格要能夠配合相容,才有機會導入自動化控制系統中。

圖八、Honeywell的智能居家控制系統“TUXEDO TOUCH”,能以聲控方式自動調節家裡的溫度、照明,達到節能及省錢的效果。

圖片來源:Honeywell

智慧照明發展挑戰

儘管智慧照明前景看好,但是目前各家智慧照明系統從通訊協定、控制平台都沒有統一的標準,造成產品分散難以整合,光是通訊協定就有KNX、BACnet、DALI、ZigBee、LonWorks等不同種類,未來如何建立起共同的標準,是智慧照明最大的挑戰,仍需要整個產業鏈共同努力。

表一、各項常用的通訊協定


•對所有住宅和樓宇控制應用開放的通訊協定也是世界性標準
• (會員已超過200家以上)
• 歐洲常見的建築管理系統
• 用於控制建築管理裝置如: 照明、保全、能源管理、通風、空調等

•美國針對智慧建築及控制系統應用所設計的通訊協定
• 用於可用在暖通空調系統(HVAC:暖氣、通風、空氣調節)也可用在照明控制、門禁系統、火警偵測系統及其相關的裝置等

•2002年由IEC正式訂定的開放式照明控制通訊協定
• 最常見的照明控制系統(尤其是歐洲地區)
• 通訊架構簡單、可靠、利於安裝,可作為建築管理系統中的子系統

•由Honeywell發起的一種低速短距離傳輸的無線網路協定(IEEE 802.15.4標準)
• 主要特色有低速、低耗電、低成本、支援大量網路節點、快速、可靠、安全

•由Echelon所開發的網路控制平台LonWorks,傳輸媒介可以是雙絞線、電力線、光纖及無線電(ANSI/CEA-709.1-B)

資料來源:工研院IEK整理(2015/03)

至於產品面來說,LED技術發展已經趨於成熟,未來各家廠商之間比的不光是技術突破,更重要的是能夠精準命中消費者及使用場景的需求,才能將智慧照明產品真正帶入終端應用中。

 

附錄 「智慧照明」領域的主要專利權人分佈

圖一、美國專利商標局(USPTO)公開專利/摘要關鍵字:Intelligent Lighting

資料來源:Patentcloud(統計時間:2015/4/9)

圖二、歐洲專利局(EPO)公開專利/摘要關鍵字:Intelligent Lighting
資料來源:Patentcloud(統計時間:2015/4/9)

圖三、世界智慧財產權組織(WIPO) 公開專利/摘要關鍵字:Intelligent Lighting

資料來源:Patentcloud(統計時間:2015/4/9)

 

作者: 吳碧娥
現任: 北美智權報資深編輯
學歷: 政治大學新聞研究所
經歷: 驊訊電子總經理室特助
經濟日報財經組記者
東森購物總經理室經營企劃

 


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