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工業技術研究院

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工業技術與資訊月刊

310期2017年08月號

出版日期:2017/08/15

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打造人光合一的智慧照明

撰文/魏茂國 圖片提供/工研院

照明在生活中已是不可或缺的要角,各式各樣的「光」也讓生活更多元化;但「光」要如何讓人照得既健康又愉悅,成為提升生活品質的關鍵,就必須要從了解人對照明的感受著手,並透過智慧化的方式來實現。


過去的智慧照明,主要是透過自動化的調控,因應使用場域提供單一形式的照明光源。工研院與映興電子共同合作開發智慧光環境系統,其中的「複合人因智能光環境系統」則可進一步針對場域中的不同需求,提供多元、複合的照明情境,讓使用者可以真正享受最自然真實的光環境。

「光」影響人體身心

工研院與映興電子召開「複合人因智能光環境系統」合作成果發表記者會,左為映興電子董事長賴柄源,右為工研院電光系統所副所長高明哲。
工研院與映興電子召開「複合人因智能光環境系統」合作成果發表記者會,左為映興電子董事長賴柄源,右為工研院電光系統所副所長高明哲。

工研院電子與光電系統研究所副所長高明哲表示,運用照明來影響人的身體和心理,已經是數百年來的知識與經驗,比如夜晚睡不好或是骨質疏鬆,就會多曬點陽光來紓緩症狀,甚至是將照明技術應用在醫學治療的用途上。

但在繁忙的現代生活中,大多數人即使在白天也都待在建築物裡,少有時間能夠走到戶外曬太陽;如果能夠運用智慧化的室內光源,模擬如同太陽光下的環境變化,相對也就能幫助提升人的身心健康。映興電子董事長賴柄源指出,「複合人因智能光環境系統」就是基於人的生理變化和需求,將室內空間塑造成如同處於自然中的光環境,讓生理時鐘可隨著照明環境而變化,符合人與自然間的互動,對身心運作以及工作、生活等也更加有益。

比如在上班時,就可將照明環境設定為明亮、專注度高的模式,以提升工作的精神與效率;或是在接近下班時,提供生理刺激性較低的光源,讓忙碌一天下來的心情仍可保持輕鬆愉快。像這樣以人的需求和提升健康及舒適度為方向的人因照明,已是目前照明產業的發展趨勢,更是在台灣能夠結合ICT產業的成長契機;以歐洲的研究報告顯示,一個200人規模的辦公室在導入人因照明後,估計將能提升員工的績效表現,每年可多創造11萬1,000歐元的產值。

工研院電光系統所組長朱慕道進一步解釋,「人因光環境」(Human Centric Lighting)是能夠同時滿足視覺、生理和心理需求;以「複合人因智能光環境系統」所採用的LED照明,不只具有節能效益,而且更有別於傳統燈具,可以運用不同波長的調整,使得照明環境更為豐富、符合人體需求。因此像歐洲、日本等地,都將「人因光環境」視為LED智慧光環境產業的重要策略,也是台灣產業正積極發展的方向,甚至能整合雲端智能服務與人工智慧等,透過光服務平台創新更多商業模式。

提高工作效率與舒適度

由工研院及映興電子合作開發的「複合人因智能光環境系統」,目前已設於工研院辦公室中,並進行實際運用與資料收集分析。首先是針對整個辦公區域的「環境光」,導入了複合式人因光環境模型,設有專注、放鬆、溫暖、涼爽、覺醒等九種情境條件,除了可依需求來選用,並能複合二種以上的情境,例如專注且放鬆、溫暖卻覺醒等達五百多種的光環境組合;同時透過時序控制,還可讓辦公室的光環境依照時間變化,像是日間工作時就以專注、高亮度為主,接近中午休息時就會逐漸轉換為暖色系光,到了下班時間則會減少生理值的刺激,使得工作一整天下來也不容易感到疲累,並可提升工作效率與舒適度。

而在每個人的座位上,還設有「個人光」,即是在個人的工作區域中,也能提供多種複合人因照明的選擇;包括運用了七種顏色的LED,並搭配APP的調控等,以達到「同色異譜」的效果,也就是能在視覺上幾乎沒有差異的燈光顏色下,仍可產生不同的光譜及照明效果,以因應個人習慣感受及實際使用需求。比如當使用者偏好暖色系的燈光時,就仍可從中選擇具有較高的生理刺激值、能提供覺醒效果的光譜,讓使用者在工作時的精神更好,達到客製化、個人化且舒適的照明環境。

映興電子副總經理賴啟益表示,未來在雙方合作下,還將整合硬體、軟體、韌體、雲端等技術,收集更多使用數據並進行分析,將應用場域從家庭、辦公室及商業場所,擴大到智慧里、長照中心等地點,並成為智慧城市的一環,提供更高價值的「智慧照明」。

工研院藉由不斷累積、收集許多人因實驗數據,進而建立一套演算模型,可提供如專注且放鬆、溫暖卻覺醒、涼爽舒適又不疲勞等多種不同需求組合的光環境。
工研院藉由不斷累積、收集許多人因實驗數據,進而建立一套演算模型,可提供如專注且放鬆、溫暖卻覺醒、涼爽舒適又不疲勞等多種不同需求組合的光環境。

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