照明的发展
在爱迪生发明电灯的两百多年后的今天，照明已经与人类的生活密不可分。不论是为了满足夜间视线需求路灯，到商店的吸引人目光招牌，照明在不同情境下都扮演重要的角色。随着人们对光线的需求越来越多样化，调控的方式也越来越多元。以往对于电灯的控制只需要开与关，发展到现在，电灯可以调暗调亮，甚至改变颜色等等，大大的丰富了人们生活的情境。
照明不仅在控制型态上发展的更为复杂，灯具本身也有很大的进步。由于近年来能源危机议题持续发烧，而照明与空调耗电就占了整体民生用电的 79%，若是能改善灯具的发光效率，对于节约能源有相当的帮助。近年来各国已订定政策与时程，将逐渐地淘汰较为耗电的白炽灯，进而鼓励民众使用较为环保、耗电量低的节能灯具。
在众多节能灯具中，LED 灯具一直是受到注目的产品。根据市场预测分析，到 2013 年的 LED 照明市场产值将达 137 亿美元。目前全球的照明大厂如飞利浦（Philip）、殴思朗（Osram）以及奇异（GE），均已积极投入开发。从应用技术面来说，照明网络化与智能化是 LED 照明产业的重要趋势。所谓照明网络化代表着每个灯具都具有被寻址的能力。透过寻址的方式，让每个灯具都可以下达命令到网络来控制各个灯具，并随时的监测灯具的使用状态。要实现这样的功能必须要有良好的通信接口来处理网络配置的需要，在众多的通信标准中，ZigBee 可说是一个极位适合的选择。
ZigBee 与 LED 智能照明
ZigBee 是由 ZigBee Alliance 所提出的无线通信标准，这个标准是建构在 IEEE 802.15.4 之上，所使用的是 2.4GHz 频段。ZigBee 标准的应用主要定位在短距离（10 m以内），低速率（250kbps 以下）的数据传输。此外，ZigBee 具备星状（start）、树状（tree）以及网状（mesh）的网络拓扑型态，能够满足许多应用情境的需要。而近年来有许多的应用情境以成为未来的趋势，ZigBee Alliance 也为这些应用领域制定了相关规范（profile），其中包含了 Building Automation (BA)、Smart Energy (SE)、Home Automation (HA) 等 9 种类别，其中与照明相关的定义在 HA 的范围里。
一般来说，在需要照明的场所中，灯具与灯具间的距离都不会太远，而控制命令与灯具状态的的信息量都不会太大，所以很适合利用 ZigBee 作为通信及控制的接口。ZigBee 还有一项计大的好处就是能自动地产生互连的网络。只要连上电源，各个节点就会尝试互相沟通，最后达到一个能互相通信的网络环境。这样一来，就可以大大的减少在网络设定上的负担，也降低了导入整个照明系统的门坎。而照明系统在结合 ZigBee 之后，便有更多的控制选项来满足不同情境需求。而智能照明系统不仅可以在光线不足的情况下提供照明，同时也达到供安全指引，环保节能及有效管理的目的。近年在一般的建筑内的场所，逐渐开始使用智能照明系统来涵盖室内的照明需要，例如在办公室或会议室，透过感测网络监测室内外的光线明暗，进而控制灯具的亮度达到节能的目的。而照明系统也能针对用户所需要的情境做出正去的反应，像是简报开会的时候，自动关闭部分电灯，增加简报的布幕效果等等，这些都提升了智能照明应用的价值。
应用案例：停车场路灯管理系统
除了在室内，室外也有很多场景需要照明设备，停车场就是一个极为适合导入 LED 智能照明系统的好例子。以传统停车场为例，不管是在建筑物内或是露天的型态，照明的功能还有许多可以改进的地方。接下来从信息通信、应用情境及管理等面向，分析结合 ZigBee 的智能照明系统有什么样的优势。
通信接口
ZigBee 具有良好的网络架构，在灯具上直接将上模块后就可以互通，但在设备寻址上要先做一些设定，但这些设定远比拉通信控制线来的容易而且便宜。另外，由于一盏灯剧照明的面积通常不会太大，所以灯具布建的密度较高，彼此的距离不会太远，正好适合短距离的 ZigBee。一般停车场大多是空旷宽敞的场所，所以不会有遮蔽的问题。此外，为了得知环境的状态，也须布建一些光传感器及红外线动作传感器，藉此来掌握停车场的状况信息。这些传感器同样可以使用 ZigBee 的标准沟通接口，可以减少系统建置的硬件成本。对于传感器来说，需要回传到后端的数据就是感测到的信息。光传感器侦测到的就是环境的照度值，动作传感器则是在区域内有无物体移动等等。而灯具部份的通信则是双向的，除了需要回传开关的状态以及用电量等数据，还要能接收系统所发出的控制命令来调整照明的状态。另外，当有一些特别的情况，可以考虑一些其他的通信方式。举例来说，在停车塔的情境，有时会有要跨楼层通信的需要，这时无线信号有时会有遮蔽的情况，这时可以考虑使用电力线通信(Power Line Communication)，来确保各个设备间有稳定的通信。
应用情境
在停车场所，照明情境分为引导和无人两种。当有车进入时，也就是当红外线传感器侦测到有车时，车道需要较为明亮的照明。车在停入车位的时候，车位的照明也要提高。动态的灯光调整可以让使用者更清楚行径的动线，也可以降低不必要的能源浪费。在摄影机或红外线传感器都侦测到无人的情况时，全部的灯光就可以调低亮度，但仍需维持一定亮度，以避免系统发生误判，影响到使用人安全的情况。
管理
传统上管理停车场多半都是靠人工，透过定时巡察或从监视器观看现场的情况。除了停车场的人员安全外，还要检查灯具或其他设备是否损坏。在停车场的灯具常会造成使用者的担心，如果能迅速的发现灯具故障，实时派员更换，或是在即将发生故障前就更换灯具，就能加强使用者的安全感。在灯具的故障侦测上，由于 LED 灯具上加装的电表的模块，并透过 ZigBee 将用电信息传回后端，用电的信息便可以做为故障分析依据。当系统下了控制命令，但从电表看不到变化，光传感器的量测值也没有变。或是用电状态突然改变，这都代表有故障的可能，需要派人去察看维修。这样一来，就可以提高人员的工作效率。也就是说，桶能从收集到的电力语感测信息，分析出更多有用的信息，这多归因于 ZigBee 间单易用的通信，能帮助系统稳定收集信息的结果。
未来展望与挑战
经过数十年的发展，照明已在人类生活中占有非常大地位。LED 灯具具有低耗电，丰富的颜色表现及高可靠度的优点，配合 ZigBee 的通信功能，能大大增加 LED 在实际环境中的应用。但在实际应用上，还是需要参考使用者习惯及环境的限制。在停车场的场景里， ZigBee 通信的质量较为稳定，但在有多个隔间的大面积环境，就可能发生信号不稳的情况。遇到这样的问题，可以使用场域信号强度检测工具来做事前的规划，评估无限信号的强弱来找出装设的位置及数量。另外，红外线及照度传感器的布建也需要应地制宜，在停车场出入口的的地方是红外线传感器一定会装设的地方，而其他像是车道或是摄影机无法拍摄到的死角，也可以考虑安装，增加系统整体的感测范围。而照度传感器的部分，可以以灯具群组为依据，视情况加装，这对于故障检测与现场情况的掌握有很大的帮助。在灯具及感测部件位置决定后，可以使用软件仿真通信的方式评估整体系统的质量，再稍作系统上的微调整。现在在台北三重市的中山立体停车场已导入智能照明与路灯管理系统，整体的省电比例高达五成以上。未来如果能推广到更多地方，将可省下为数可观的电费。
在爱迪生发明电灯的两百多年后的今天，照明已经与人类的生活密不可分。不论是为了满足夜间视线需求路灯，到商店的吸引人目光招牌，照明在不同情境下都扮演重要的角色。随着人们对光线的需求越来越多样化，调控的方式也越来越多元。以往对于电灯的控制只需要开与关，发展到现在，电灯可以调暗调亮，甚至改变颜色等等，大大的丰富了人们生活的情境。
照明不仅在控制型态上发展的更为复杂，灯具本身也有很大的进步。由于近年来能源危机议题持续发烧，而照明与空调耗电就占了整体民生用电的 79%，若是能改善灯具的发光效率，对于节约能源有相当的帮助。近年来各国已订定政策与时程，将逐渐地淘汰较为耗电的白炽灯，进而鼓励民众使用较为环保、耗电量低的节能灯具。
在众多节能灯具中，LED 灯具一直是受到注目的产品。根据市场预测分析，到 2013 年的 LED 照明市场产值将达 137 亿美元。目前全球的照明大厂如飞利浦（Philip）、殴思朗（Osram）以及奇异（GE），均已积极投入开发。从应用技术面来说，照明网络化与智能化是 LED 照明产业的重要趋势。所谓照明网络化代表着每个灯具都具有被寻址的能力。透过寻址的方式，让每个灯具都可以下达命令到网络来控制各个灯具，并随时的监测灯具的使用状态。要实现这样的功能必须要有良好的通信接口来处理网络配置的需要，在众多的通信标准中，ZigBee 可说是一个极位适合的选择。
ZigBee 与 LED 智能照明
ZigBee 是由 ZigBee Alliance 所提出的无线通信标准，这个标准是建构在 IEEE 802.15.4 之上，所使用的是 2.4GHz 频段。ZigBee 标准的应用主要定位在短距离（10 m以内），低速率（250kbps 以下）的数据传输。此外，ZigBee 具备星状（start）、树状（tree）以及网状（mesh）的网络拓扑型态，能够满足许多应用情境的需要。而近年来有许多的应用情境以成为未来的趋势，ZigBee Alliance 也为这些应用领域制定了相关规范（profile），其中包含了 Building Automation (BA)、Smart Energy (SE)、Home Automation (HA) 等 9 种类别，其中与照明相关的定义在 HA 的范围里。
一般来说，在需要照明的场所中，灯具与灯具间的距离都不会太远，而控制命令与灯具状态的的信息量都不会太大，所以很适合利用 ZigBee 作为通信及控制的接口。ZigBee 还有一项计大的好处就是能自动地产生互连的网络。只要连上电源，各个节点就会尝试互相沟通，最后达到一个能互相通信的网络环境。这样一来，就可以大大的减少在网络设定上的负担，也降低了导入整个照明系统的门坎。而照明系统在结合 ZigBee 之后，便有更多的控制选项来满足不同情境需求。而智能照明系统不仅可以在光线不足的情况下提供照明，同时也达到供安全指引，环保节能及有效管理的目的。近年在一般的建筑内的场所，逐渐开始使用智能照明系统来涵盖室内的照明需要，例如在办公室或会议室，透过感测网络监测室内外的光线明暗，进而控制灯具的亮度达到节能的目的。而照明系统也能针对用户所需要的情境做出正去的反应，像是简报开会的时候，自动关闭部分电灯，增加简报的布幕效果等等，这些都提升了智能照明应用的价值。
应用案例：停车场路灯管理系统
除了在室内，室外也有很多场景需要照明设备，停车场就是一个极为适合导入 LED 智能照明系统的好例子。以传统停车场为例，不管是在建筑物内或是露天的型态，照明的功能还有许多可以改进的地方。接下来从信息通信、应用情境及管理等面向，分析结合 ZigBee 的智能照明系统有什么样的优势。
通信接口
ZigBee 具有良好的网络架构，在灯具上直接将上模块后就可以互通，但在设备寻址上要先做一些设定，但这些设定远比拉通信控制线来的容易而且便宜。另外，由于一盏灯剧照明的面积通常不会太大，所以灯具布建的密度较高，彼此的距离不会太远，正好适合短距离的 ZigBee。一般停车场大多是空旷宽敞的场所，所以不会有遮蔽的问题。此外，为了得知环境的状态，也须布建一些光传感器及红外线动作传感器，藉此来掌握停车场的状况信息。这些传感器同样可以使用 ZigBee 的标准沟通接口，可以减少系统建置的硬件成本。对于传感器来说，需要回传到后端的数据就是感测到的信息。光传感器侦测到的就是环境的照度值，动作传感器则是在区域内有无物体移动等等。而灯具部份的通信则是双向的，除了需要回传开关的状态以及用电量等数据，还要能接收系统所发出的控制命令来调整照明的状态。另外，当有一些特别的情况，可以考虑一些其他的通信方式。举例来说，在停车塔的情境，有时会有要跨楼层通信的需要，这时无线信号有时会有遮蔽的情况，这时可以考虑使用电力线通信(Power Line Communication)，来确保各个设备间有稳定的通信。
应用情境
在停车场所，照明情境分为引导和无人两种。当有车进入时，也就是当红外线传感器侦测到有车时，车道需要较为明亮的照明。车在停入车位的时候，车位的照明也要提高。动态的灯光调整可以让使用者更清楚行径的动线，也可以降低不必要的能源浪费。在摄影机或红外线传感器都侦测到无人的情况时，全部的灯光就可以调低亮度，但仍需维持一定亮度，以避免系统发生误判，影响到使用人安全的情况。
管理
传统上管理停车场多半都是靠人工，透过定时巡察或从监视器观看现场的情况。除了停车场的人员安全外，还要检查灯具或其他设备是否损坏。在停车场的灯具常会造成使用者的担心，如果能迅速的发现灯具故障，实时派员更换，或是在即将发生故障前就更换灯具，就能加强使用者的安全感。在灯具的故障侦测上，由于 LED 灯具上加装的电表的模块，并透过 ZigBee 将用电信息传回后端，用电的信息便可以做为故障分析依据。当系统下了控制命令，但从电表看不到变化，光传感器的量测值也没有变。或是用电状态突然改变，这都代表有故障的可能，需要派人去察看维修。这样一来，就可以提高人员的工作效率。也就是说，桶能从收集到的电力语感测信息，分析出更多有用的信息，这多归因于 ZigBee 间单易用的通信，能帮助系统稳定收集信息的结果。
未来展望与挑战
经过数十年的发展，照明已在人类生活中占有非常大地位。LED 灯具具有低耗电，丰富的颜色表现及高可靠度的优点，配合 ZigBee 的通信功能，能大大增加 LED 在实际环境中的应用。但在实际应用上，还是需要参考使用者习惯及环境的限制。在停车场的场景里， ZigBee 通信的质量较为稳定，但在有多个隔间的大面积环境，就可能发生信号不稳的情况。遇到这样的问题，可以使用场域信号强度检测工具来做事前的规划，评估无限信号的强弱来找出装设的位置及数量。另外，红外线及照度传感器的布建也需要应地制宜，在停车场出入口的的地方是红外线传感器一定会装设的地方，而其他像是车道或是摄影机无法拍摄到的死角，也可以考虑安装，增加系统整体的感测范围。而照度传感器的部分，可以以灯具群组为依据，视情况加装，这对于故障检测与现场情况的掌握有很大的帮助。在灯具及感测部件位置决定后，可以使用软件仿真通信的方式评估整体系统的质量，再稍作系统上的微调整。现在在台北三重市的中山立体停车场已导入智能照明与路灯管理系统，整体的省电比例高达五成以上。未来如果能推广到更多地方，将可省下为数可观的电费。
