照明演算 · 智慧照明如何實現晝夜節律

空間智慧的照明演算 · Lighting Algorithm 是一種智慧照明（Smart Lighting），它實現了晝夜節律，因此也可被稱為「晝夜節律照明」。

本文講原理：演算法在一次開燈裡做了哪三個決定，各自讀哪些輸入。目標曲線上的每一個數字 —— 深夜 2000K、正午 6000K、各時段的基礎亮度 —— 在最適合的照明配置；跑起來的樣子，包括自動燈時序圖與一段真實空間的日落縮時，在照明演算模組頁。

晝夜節律：大自然印記在生物基因中的程序

晝夜有個節律，白天有太陽，光線強，色溫高。太陽西下後，光線弱，色溫低。人所處的空間要是違背了這個節律，譬如說夜晚使用日光燈，或是白天使用燭光燈，人體自然會覺得不舒服。

這再自然不過的節律，每天在大自然上演，這種生物性的偏好，猶如程式一樣的寫在你我的基因裡。而實現晝夜節律的演算法，便是延伸大自然的節律，演算出最符合人體的亮度和色溫，使得照明變得更健康、更舒適。

照明演算的三個環節

照明演算的基本運作，有三個環節，而且是依序進行的：

1. 需不需要照明？
2. 需要多少亮度？
3. 色溫是多少？

值得先注意的是每個環節的輸入都分成兩半：使用者與空間事先設定好的條件，以及空間當下感測到的狀態。情境模式只有前面那一半，所以它在任何時刻都給出同一個答案。以下針對三個環節進一步探討。

環節一 · 需不需要照明？

使用智慧家庭、智慧燈具，或是任何智慧商品的使用者，心中都有這樣的期許：

可以動口，就不動手
可以自動，就不動口

這不僅是照明演算的基本要求，更是演算空間的核心價值。但並非所有情況都適合自動 ——「手動操控」在空間智慧裡也是一個重要參數，它代表了使用者對空間所指定的需求。

使用者主動操作

傳統控制燈光的方式，必須透過牆壁上的開關操作燈具。隨著智慧商品漸漸普及，許多的智慧燈也推出了自己的 App，有些品牌會和大平台如 Apple HomeKit 和 Google Home 整合，從而得以在單一介面進行智慧商品的操作。

我們可以把使用者操作歸納為以下三類：

• 傳統：使用者手動操作燈開關、旋鈕
• 遙控 · 聲控：Hey Siri, Hey Google
• 遙控 · 觸碰：手機、平板

從傳統由開關開啟燈具，到呼叫 Siri、Hey Google，拿起手機、走到嵌入牆壁的平板開啟 App、或旋鈕進行觸碰式操作，都是屬於使用者介入、手動操作的範疇。演算法也會依循使用者的要求，進行相關的聯動。

自動操作：使用者無需做出額外動作

自動燈，或是自動化的照明，實際上透過了與各種感應器的聯動，判斷該空間是否需要開燈。使用者無需另外做出任何動作，空間智慧得以掌握使用者的存在，以及當下有多少的照度。

常見自動偵測使用者的感應場景有：

• 門窗感應器：偵測門窗的開啟和關閉
• 人體感應器：偵測空間中物體的做動
• 動靜貼：偵測感應器所黏著物品的移動
• 測距感應器：偵測距離中有擺置物品（常用於倒車雷達）

空間智慧集合了各種感應器的狀態為參數，來決定兩個關鍵問題：有沒有人在？ 隨參數的演變決定下一個問題：人還在不在？

常見的自動燈場景如：當門開啟，自動燈打開，再來門關閉，自動燈關閉？不 —— 演算法此時應參照人體感應器的狀態而決定。假使空間中有人，此時即使門被關閉，演算法將依據人體感應器來判斷使用者已離開該空間後，才會關閉自動燈。這一段的時序，模組頁上有一張圖畫得比文字清楚。

如使用者預計在空間中長期停留，空間智慧可以透過測距感應器偵測使用者的停留點，判斷空間是否有人。這種情形，較適合依使用者用主動方式，透過手動操作開關配置燈光開啟。

哪些空間適合自動燈

適合使用自動燈的場所，如玄關、走廊、儲藏室、廁所 —— 這種經過就開、離開自動關閉的空間。

想必大家應該看過房間的玄關燈，它有個獨立開關，開啟燈時必須伸手去操作它，離開了還得返回關閉，不符合動線。除非有雙切配置，否則玄關燈極少為了經過而使用。

自動燈可以免去使用者開關燈的動作，讓玄關燈可以發揮它的用途。除此之外，走廊、儲藏室、廁所，搭配了門窗和人體感應器，這些空間可以幾乎完全免去使用者操作開關的動作。

環節二 · 需要多少亮度？

一個空間需要的亮度，應該參考空間中的活動來配置。照明演算可以針對個別空間的基礎亮度進行客製：

• 玄關、儲藏室：穿鞋、找東西為主 → 亮度較高
• 走廊、廁所：經過、方便、看得到為主 → 亮度跟隨晝夜節律

遵循晝夜節律，隨著時間來設置各個空間的基礎亮度。剛夜晚、人還清醒的時候，亮度可以提高，此時還會有吃飯看書等等的活動。入夜、深夜時候的亮度比較弱，只需要 5–15%，看得到就夠了，同時也提供身體應該去睡了的暗示。

在照明演算的空間裡，不會發生深夜摸黑起來上廁所開燈，卻被適合白天的光照度照得刺眼的問題。

環節三 · 色溫是多少？

照明演算遵循了晝夜節律所產生的生物性偏好，參照大環境當下的色溫和天氣。在具備照明演算的空間，只要燈光開啟，無論在任何時間都可以自動得到最符合生理時鐘的色溫配置。

照明演算的空間裡，白天時開燈，演算法將依循使用者偏好配置自然光或白光，約 4000K 至正午最高的 6000K。夜間，無論由自動或手動開啟的燈光，演算法都自動配置暖光 —— 傍晚約 2700K，一路降回深夜的 2000K。

當燈光從白天開到晚上，演算法會將色溫從白光慢慢轉為暖光。這個轉換是漸進的，空間中的使用者是察覺不出照明演算正在替該空間進行調光調色。

使用者偏好的色溫可以量身訂製，針對不同空間使用不同色溫；假使家中有長輩，也能提供針對長輩的需求，將光線的色溫和亮度提高 —— 這正是長者關照的照明配置。

在照明演算空間裡，演算法維持晝夜節律，不斷調和最適合人體當下的色溫和亮度。照明演算使得使用者照得更自然、照得更健康。

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