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全球智慧照明政策與基礎建設的進展
仍在進行中的永續工程

【作者: 林彥伶】   2018年02月12日 星期一

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近幾年來許多以「Smart + 地名」為名的智慧城市計畫被提出,如英國的Smart London、韓國的Smart Seoul等,智慧化政策正在世界遍地開花中。隨著通訊技術的進步,透過各種電子裝置,人們的生活越來越智慧化,而智慧照明即是其中一環。


難成為單一政策項目

一般而言,政府在全面規劃智慧化政策時,很少單獨只規劃智慧照明,智慧照明通常是被規劃在智慧城市或智慧建築之下的子項目之一,如紐約於2015年啟動的城市計畫「One NYC plan」,基於此計畫紐約開始推動智慧城市和智慧建築,提出建立智慧建築的基礎建設,包含室內智慧照明和無線水表(Wireless Water Meters),紐約市消防局(New York City Fire Department)獲得資金,將在86個消防站全面導入智慧照明系統和更換LED燈泡。


單一政策:智慧路燈

單獨被提出的智慧照明政策,最常見的就是路燈計畫,以下將舉出幾個城市的相關政策。


新加坡陸路交通管理局(Land Transport Authority, LTA)於2014年開始,架設了約4000多盞LED路燈,預計至2019年會完成2萬五千盞LED路燈架設,至2022年全面完成新加坡城市的路燈更換,預期節省25%的能源消耗。


LTA不僅關注LED路燈更換,也將開發遠端控制與監控系統(Remote Control and Monitoring System, RCMS),讓路燈可以根據日出日落時間和不同的天氣去運作,此外,還能自動進行錯誤偵測和發送警報,實現路燈系統智慧化。



圖1 : 新加坡LED路燈試辦點 (source: Land Transport Authority)
圖1 : 新加坡LED路燈試辦點 (source: Land Transport Authority)

巴黎的路燈與交通項目上,與Silver Spring進行合作,實現路燈和紅綠燈的智慧連網,預期在10年內省下30%的能源消耗,除了節能之外還發揮了生態保護的功能,利用智慧化的燈光控制,避免昆蟲被路燈燙傷,也防止鳥類透過星星尋找回巢的路被燈光影響。



圖2 : 台北市內湖區「智慧路燈實證計畫」,利用Beacon藍牙精準定位技術,可透過APP追蹤使用者。(Source: 天奕科技)
圖2 : 台北市內湖區「智慧路燈實證計畫」,利用Beacon藍牙精準定位技術,可透過APP追蹤使用者。(Source: 天奕科技)

目前正於台北市內湖區試辦的「智慧路燈實證計畫」,由中華系統整合、艾普仕、宣冠共同支持,導入Beacon藍牙精準定位技術,將照明、感測器、影像監控、人物追蹤、環境監測等,結合於路燈中,去年11月在西班牙巴塞隆納全球智慧城市博覽會中,入圍世界智慧城市專案獎項。


桃園市在智慧路燈的建置上也頗為積極,今年投入「亞洲矽谷桃園青埔專案」,將設置216盞智慧路燈,且導入藍牙定位技術,能定位追蹤目標的地點,成為路間數據收集節點之一。


這些路燈計畫有的一開始就被規劃在智慧城市計畫的項目之一,有的一開始並未被規劃在智慧城市之內,但未來是被也會被視為智慧城市的一環,智慧化後的路燈,可自動調節亮度以節省耗能,自動故障回報也讓硬體維護更加容易,但智慧路燈不僅只有這兩項優點,若與大數據平台連接,還能同時兼具交通指揮、環境監測、安全照護等更多應用。


智慧照明發展方向

智慧照明在實現「智慧」和「環保」目標上,首先必須注重以人為本,並結合循環經濟的概念。


1. 以人為本(Human-Centric)


英國標準協會提出的智慧城市框架中提到,智慧城市需以人的需求為出發點進行規畫,而智慧照明應遵循此說,若一味追求先進的科技,罔顧了人們的需求,便無法真正實現智慧化。


2. 循環經濟(Circular Economy)



圖3 : 將循環經濟為基礎,發展智慧照明供應鏈,讓每件照明相關零件或產品都被充分利用。(Source: lighting Europe)
圖3 : 將循環經濟為基礎,發展智慧照明供應鏈,讓每件照明相關零件或產品都被充分利用。(Source: lighting Europe)

歐盟執委會(European Commission)於2015年12月通過循環經濟方案(Circular Economy Package),透過再利用、維修、再供給、回收,將垃圾量減至最少,此方案對於智慧照明也將產生影響,為達成垃圾減量的目標,必須將產品耐用度、維護難易度、應用擴展等納入考量,例如在維護時,軟體或零件是否可被單獨更新或更換,而不需要替換整個模組,甚至不需專業人士的協助,個人也能像換燈泡一樣,自己進行零件的更新,產品是否能夠透過加裝零件或軟體,而有更多擴展性應用,因此產品設計成為其中關鍵。


智慧照明基礎建設

為推動智慧照明應用和普及,第一必須要有統一的標準,包括照明設備、通訊技術、控制平台等,第二建設大數據資料開放平台,第三則是針對數據資料的使用,和個人隱私的保護,進行完善的立法。


統一的標準

目前各照明廠商都在推自己的解決方案,同一廠商針對不同照明環境的解決方案就有好多套。而每家廠商的照明設備配有的APP,大多也都僅限於控制該照明產品,一個環境中所需的照明設備通常不會只有一項,若使用者要在手機裡面裝很多個APP,才能控制好多個燈具,只會對智慧照明的普及形成一大障礙。


台灣在智慧照明方面,並非完全沒有標準,2012年發佈的「智慧照明系統標」,由工研院與資策會,及六大公協會共同組成的「臺灣LED與照明標準調和會議」所通過,此一標準共分成五部,對資訊系統功能、通訊協定、照明設備進行詳盡規範,以推動照明產業發展。


雖然台灣目前已經有了一個規劃較完整的標準,但在智慧照明的普及和應用上,還未見到有爆發性成長,更遑論世界上還有很多地區,還處於各自發展的狀態,雖說智慧照明應用還需視通訊技術和人工智能的發展,才有可能推出真正殺手級應用,在此之前,需先重視基礎建設,也就是統一標準的訂定。


開放的平台

目前推動中的智慧城市計畫,都包含提供開放性平台,所收集的數據可以被合法公開,如倫敦的London Datastore、紐約的NYC Open Data、首爾的Seoul Open Data Plaza。智慧照明作為智慧城市的一環,除了利用平台數據之外,照明設備也將成為資料收集節點,把蒐集的資料反饋至平台,許多應用將基於此一平台,逐漸發展出其他應用,因此,這一平台亦被視為智慧化政策的基礎建設之一。


資料及隱私權保護

照明跟人們的生活息息相關,使用者的照明使用習慣,對於照明廠商的商業布局舉足輕重,但若被不當使用,會對人們造成損害,例如現在不用透過數據,就能根據熄燈與否,推測是否家中有人在,若數據可以更精準地用來分析使用者,屆時可能不只闖空門,還有可能對使用者產生更大的危害。


有鑑於此,政府務要推動相關立法,讓資料的取得、收集、使用等,都是在經過個人同意的情況下,也避免企業為圖利而不當使用,務必使企業在使用大數據資料時,將資訊安全納入第一考量,並持續協助資訊安全健全發展。


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