【專題】LEDinside: 2017-2020年 LED智慧照明市場發展及通訊技術變革趨勢

在經過幾年的低價競爭以及行業整合之後,LED照明產業已經步入成熟期。產品性價比大幅提升,應用市場滲透率提高,傳統應用市場逐漸飽和。企業的優勢競爭力正在從企業規模和產品成本逐漸向產品和技術能力轉移,產品的附加價值作用日漸突顯。
 
物聯網的崛起,帶動LED照明走向小型連網的高值化數位照明。智慧系統可以通過各種感測器收集用戶、環境和其他的資訊,並進行資料分析,再進行設備調節。融合個人化、以人為本的智慧照明正在成為未來產業發展的重點。
 
2017年,隨著技術發展、產品成熟、廠商積極推動、智慧照明相關概念普及,全球智慧照明市場進入高速發展階段,市場規模接近46億美元,年成長率達到95%。未來幾年預計市場會將持續成長,至2020年全球智能照明規模可達134億美元。
 
智慧照明作為智慧城市接入口具先天優勢,各大廠商積極佈局
 
智慧照明不僅可獲得更高的利潤率,也是智慧城市的極佳接入點。隨著城市的不斷發展,將面臨在能源消耗、基礎建設等方面帶來的諸多挑戰,到2030年,預計全球城市人口占比將達到60%, 城市能耗約占全球總能耗的75%,而照明將占城市總能耗的近40%。作為智慧城市的重要組成部分,智慧照明在物聯網接入點的數量上有著先天優勢,各國政府也在積極宣導智慧城市的建設發展。
 
包括飛利浦、歐司朗等在內的照明巨頭也紛紛佈局這個市場,2015年飛利浦照明參與洛杉磯的智慧互聯道路照明試點專案,在洛杉磯部署飛利浦CityTouch 智能互聯道路照明管理系統,2017年飛利浦照明將City Touch flex智慧互聯道路照明系統引入中國,並且與中國電信新一代物聯網(NB-IoT)技術以及天翼雲技術服務相結合,可接入包括城市應急系統、交通信號管理系統、安防監控系統等在內的各種智慧城市應用,共同加速推進中國智慧城市的建設。
 
2018年1月,歐司朗發佈了全新智慧城市中央管理平台SymphoCityTM(一個集軟體和硬體於一體的開放式平台系統)。除了管理照明之外,還能實現對城市安防、環境、能源和通訊的綜合管理的多功能一體化智慧城市中央管理平台。這都將幫助城市管理者們提高效率、降低成本,推動智慧城市的發展。
此外,中國廠商飛樂音響、洲明科技等也在大力推廣智慧路燈,目前主要承接中國政府相關專案,飛樂音響現已與二十多個城市簽署了智慧城市戰略合作協定,並與貴州省岑鞏縣政府擬建設總投資規模約為40億人民幣「智慧岑鞏」項目。
 
通訊技術持續變革,展現多元化發展趨勢
 
物聯網和智慧照明發展到目前階段,市場上湧現出DALI、ZigBee、Bluetooth、Wi-Fi、LoRa、NB-IoT、Sigfox、Z-wave、EnOcean等各種各樣的通訊技術。
 
在室內照明領域,雖然有很多無線通訊協定可應用,但專為燈具設定的DALI有線技術目前仍然佔據最高的市場比重。基於DALI協定組建的系統具有分散式智慧模組, 各個模組都具有數位控制和數位通信能力,位址和燈光場景資訊等都存儲於各個DALI 模組的記憶體內。DALI 模組通過DALI 匯流排進行數位元通信、傳遞指令和狀態資訊,實現燈的開關、調光控制、系統的設置等功能。
 
系統更穩定、更可靠是目前有線控制技術的最大優勢,但是隨著無線技術日趨成熟,將會成為未來的主流控制技術。預計未來DALI的市場占比將逐漸萎縮,而ZigBee和藍牙將佔據主要地位,其中ZigBee為燈具聯網最常見的無線通訊協定。由於發展時間長,技術相對成熟,ZigBee的網路架構本身具有優勢,此外較為省電。以中國市場為例,越來越多的中國廠商都開始加入ZigBee聯盟,產品也從過去的大多數針對海外出口市場逐漸轉向內需市場。
 
戶外照明部分,ZigBee在現階段也最為廣泛使用。然而由於應用距離較短,應用在戶外燈具上存在諸多限制。預計2017年之後,ZigBee在戶外智慧照明的市場應用占比將緩慢下滑。
 
而隨著物聯網的興起,許多專為低頻寬、低功耗、遠距離、大量連接的物聯網應用而設計的低功耗廣域網路絡(LPWAN)應運而生。採用授權頻譜的NB-IoT、以及採用非授權頻譜的LoRa(Long Range)、Sigfox等為其中的主流。LPWAN的遠距離通信能力可以支持大規模物聯網部署,並且避免經常更換電池,降低維護成本。
 
在幾種低功耗廣域網路絡中,LoRa商用較早且較為開放,於2015年成立產業聯盟,目前在LPWAN中應用最為廣泛。而於2016年實現標準凍結的NB-IoT,由於採用授權頻譜,可避免無線幹擾,且具備運營商級的安全和品質保證,因此在對可靠性要求較高的智慧照明場景中更具競爭優勢,市場份額增速最快。
 
總體來說,目前各類低功耗廣域網路絡的市場較為分散,市場占比還較低。預計隨著技術發展及功能完善,市場集中度將逐漸提升。
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