Luce e innovazione dal prodotto al progetto

Il mondo della luce abbraccia la trasformazione digitale e diventa infrastruttura per lo sviluppo di sistemi interconnessi. A guidare questa rivoluzione sono i Led che, dopo un periodo di transizione oggi considerato concluso, rappresentano uno standard nella progettazione degli impianti illuminotecnici con estese possibilità applicative.
Grazie a ottiche di ultima generazione, la luce può essere modulata come mai prima d’ora. Nei corpi lampada – un tempo semplici case che ospitavano circuiti e sorgenti – oggi trovano spazio componenti ICT. Le lampade dunque non forniscono solo luce, ma diventano oggetti polifunzionali connessi in rete, i cui parametri possono essere programmati e personalizzati; sono “hub” che integrano sensori e sistemi di raccolta dati in ottica IoT e di building automation.
L’altro fronte di sviluppo è quello che vede i Led protagonisti della rivoluzione Li-Fi (acronimo di Light Fidelity), una modalità di trasmissione dati che sfrutta gli impulsi luminosi e che si candida a diventare uno standard per le comunicazioni. Grazie a questa tecnologia l’illuminazione Led è in grado di fornire una connessione internet ad alta velocità sicura e stabile senza compromettere la qualità della luce.
Le prime applicazioni Li-Fi sono state presentate nel corso dell’ultima edizione di Light+Building, la kermesse di Francoforte che ha fatto il punto sullo stato dell’arte del lighting.
“I sistemi e gli apparecchi di illuminazione non si limitano più soltanto a fare luce, ma anche a fornire nuovi servizi basati sull’interconnessione tra gli oggetti e le persone – ha affermato il presidente di Assil Massimiliano Guzzini nei giorni della fiera –. I punti luce sono infatti distribuiti capillarmente ovunque, negli spazi indoor e outdoor, e sono costantemente alimentati in sicurezza dalla rete elettrica. Gli apparecchi di illuminazione sono quindi la piattaforma ideale per il posizionamento di sensori e piccoli trasmettitori Bluetooth, i beacon, che consentono di inviare e ricevere dati e contenuti, a beneficio dei consumatori nel retail, dei visitatori nei musei, e di chi gestisce le infrastrutture nelle aziende e nelle città, solo per citare alcuni esempi. Push notification, indoor navigation e space management ne sono già applicazioni concrete. Nei prossimi anni una delle opportunità di sviluppo più importanti per le aziende dell’illuminotecnica sarà sicuramente la visione della luce come infrastruttura di comunicazione. Sussistono ancora alcune criticità – ha concluso il presidente di ASSIL – come i costi elevati e la mancanza di una cultura tra i potenziali clienti. Diventa quindi importante la diffusione e promozione di un ecosistema culturalmente avanzato, in grado di favorire lo sviluppo e l’innovazione del nostro settore”.
Le parole d’ordine che riassumono le proposte di tutti i maggiori produttori sono flessibilità, usabilità e sicurezza. Apparecchi sempre più performanti, esteticamente ricercati che permettono una facile riconfigurazione dell’impianto sono solo alcuni dei trend attuali. La miniaturizzazione e il controllo puntuale del fascio luminoso vanno nella medesima direzione.
Dal punto di vista del design e delle prestazioni la parola d’ordine è miniaturizzazione, che significa efficienza, qualità della luce e precisione nel controllo ottico. Una tendenza che lascia ampio respiro a una ricerca di forme e materiali vecchi e nuovi in ambito decorativo. Gli apparecchi hanno dimensioni sempre più contenute e, di frequente, gli aggiornamenti di catalogo comprendono versioni miniaturizzate di apparecchi già presenti sul mercato.
Le aziende hanno lavorato anche per la massima personalizzazione dei sistemi sulla base delle specifiche esigenze e per una riduzione dei costi manutentivi del prodotto e del progetto.
Tutto ciò attraverso soluzioni che consentono di montare differenti ottiche in funzione dell’emissione luminosa ricercata e famiglie di apparecchi adatte a varie possibilità di installazione. Una grande attenzione è stata posta poi alla possibilità di riconfigurare con facilità un impianto di illuminazione con sistemi automatizzati che, montati su binario elettrificato o su supporti magnetici, sono controllabili a distanza da una semplice app per modificare, posizionamento dei proiettori, puntamenti, intensità luminosa, tipologia di flusso (spot o flood), e temperatura di colore.
I fasci luminosi sono resi sempre più precisi attraverso l’applicazione di ottiche controllabili a distanza. Targetti in collaborazione con l’americana LensVector ha presentato l’innovativo sistema Dynamic Beam Shaper (DBS) basato sull’uso di lenti a cristalli liquidi che permette di variare il fascio senza intervenire manualmente su parti meccaniche o mobili, ma solo tramite controllo IoT. L’angolo di emissione può passare da una concentrazione tipo spot (10° circa) a una più ampia tipo wide flood (50°circa). È sempre Targetti ad aver presentato la sorgente luminosa LaserLight SDM che sfrutta le potenzialità del laser per l’illuminazione. Una tecnologia ancora agli esordi, ma che promette vantaggi in termini di costo ed efficienza grazie alle dimensioni molto contenute dei diodi (7×7 mm) e alla qualità dei fasci luminosi emessi, adatti anche per progetti di illuminazione su scala architetturale.
Continua infine la ricerca nel campo dei sistemi Human Centric Lighting, la luce biodinamica che riproduce gli effetti della luce naturale, variando la temperatura di colore, al fine di creare ambienti piacevoli che supportano la produttività e coadiuvano il benessere degli individui. Dopo l’iniziale sperimentazione sul singolo apparecchio, i concetti di Human Centric Lighting sono oggi applicati all’intero impianto di illuminazione.

Li-Fi il futuro molto prossimo

Quando le tecnologie rivoluzionarie si affacciano sul mondo sembrano nascere in sordina. Poi “esplodono” e in tempi relativamente brevi si diffondono capillarmente, diventano parte della vita di ogni giorno. Gli esperti dicono che sarà così anche per il Li-Fi, ovvero il “corrispettivo ottico” del Wi-Fi, un nuovo modo di trasmettere i dati sfruttando le onde luminose emesse dalle sorgenti Led.
Il primo a studiare le potenzialità del Light Fidelity fu il professore dell’Università di Edimburgo Harald Haas, che presentò la sua idea a un pubblico di “addetti ai lavori” nel 2011. Da allora sono state tante le dimostrazioni pratiche a supporto della teoria di Haas sino alle prime soluzioni presentate quest’anno proprio in occasione di Light+Building da Philips Lighting (ora Signify) che ha lanciato la prima linea di prodotti che sfruttano questa tecnologia, applicata in via sperimentale in ambito office presso la sede parigina del gruppo Icade.
Le onde radio sono sempre più sovraccariche, mentre lo spettro luminoso è ancora poco sfruttato e ha un’ampiezza di banda che consente una connessione stabile e simultanea di una vasta di dispositivi IoT.
La transizione al Li-Fi potrebbe dunque essere realtà tra pochi anni.
Il LiFi è una tecnologia wireless ad alta velocità, a doppio percorso, simile al WiFi, che utilizza onde luminose invece di onde radio per trasmettere dati in modo molto sicuro.
Le frequenze utilizzate per la trasmissione di dati sono quelle della luce visibile, ovvero quelle emesse dai Led. Scendendo maggiormente i Led svolgono il compito dell’antenna Wi-Fi, emettendo migliaia di impulsi luminosi impercettibili. Tali impulsi vengono rilevati e decodificati da un recettore che li invia a un altro software, in grado di convertirli in segnali elettrici che un qualsiasi computer o dispositivo mobile è in grado di leggere. Oggi dunque, per sfruttare il Li-Fi dal proprio device si deve usare un adattatore, ma in futuro questo non sarà più necessario perché la tecnologia verrà integrata in PC, smartphone e tablet.
I vantaggi del Li-Fi sono molteplici. Anzitutto non genera campi elettromagnetici quindi, non interferendo con altri sistemi, può essere utilizzato in tutta sicurezza anche in aereo o all’interno di ospedali. Non richiede l’installazione di particolari impianti o ripetitori perché sfrutta la rete capillare dell’illuminazione pubblica o privata, sia in ambienti chiusi che all’aperto. Non richiede dunque grossi investimenti economici. La rete copre distanze molto ampie, permette una trasmissione dei dati rapidissima (gli studi dicono che si arriverà a una velocità di 100 volte superiore a quella del Wi-FI), garantisce elevati standard di sicurezza in quanto viene completamente schermata da tutto ciò che non lascia passare la luce (i muri ad esempio, o le tapparelle) e risulta quindi inaccessibile dall’esterno. Inoltre la luce non può essere intercettata o modificata, quindi i dati che viaggiano su Li-Fi sono impossibili da hackerare. Il Li-Fi geolocalizza le persone nei vari ambienti, permettendo di sviluppare scenari che migliorano l’esperienza dell’utente all’interno di un ambiente, sia esso un contesto museale o un negozio.
Le ricerche del Global Market Insight sostengono che il mercato del Li-Fi crescerà a un tasso annuo del 55,4% dal 2018 al 2023. Per il momento sappiamo che la prima applicazione su ampia scala del Light Fidelity avverrà a Dubai; il governo locale ha dichiarato che entro il 2021 la città sarà dotata di una rete Li-Fi diffusa, trasformandosi in una smart city avveniristica.

La parola al lighting designer

I nuovi trend in campo progettuale, che si parli di luce, architettura o design, rispondono tutti a un unico prerequisito: le scelte devono essere imprescindibilmente “smart”.
Dalla città alla casa, le innovazioni tecnologiche sono sempre più orientate alla ricerca di soluzioni intelligenti atte a conferire una maggiore flessibilità di configurazione.
Una realtà ormai consolidata vede impianti di natura diversa comunicare attraverso specifici linguaggi e protocolli. Grazie a software di controllo remoti, i sistemi di building automation permettono finanche la registrazione massiva di dati e informazioni, offrendo uno screening real time di interi edifici.
L’automatizzazione delle funzioni più disparate, il controllo remoto e costante degli ambienti, l’efficientamento energetico non sono gli unici vantaggi degli ambienti “smart”. Vi sono aspetti legati alla sicurezza e alla manutenzione che assumono un’importanza fondamentale, soprattutto quando ci riferiamo a edifici non residenziali per i quali un’attenta valutazione consentirebbe non solo di rispondere a esigenze specifiche, ma addirittura di anticiparle.
Questa tendenza all’innovazione, impiegata ora in moltissimi aspetti progettuali, vede il mondo del lighting come il fanalino di coda, troppo impegnato, forse, a cercare di adattare la nuova tecnologia Led ai suoi predecessori, piuttosto che a spendere energie in una più proficua ricerca della giusta dimensione applicativa. Con grande sollievo all’ultima edizione del Light & Building abbiamo assistito a un primo cambiamento di rotta. Dall’attenzione per il Led da un punto di vista tecnologico/prestazionale si è passati a un nuovo approccio al design del prodotto che dimostra quanto oggi l’aspetto che viene considerato più interessante risieda proprio nella possibilità di rendere la sorgente invisibile, lasciando ampio respiro a una ricerca di forme e materiali vecchi e nuovi in ambito decorativo, e andando invece a fondo delle proprie possibilità di interazione e user interface in ambito professionale. La personalizzazione dei sistemi sulla base delle specifiche esigenze lavora molto sulla possibilità di ridurre i costi manutentivi del prodotto e del progetto: a Francoforte non è stata cosa rara assistere a dimostrazioni di automazione totale nei puntamenti e nel posizionamento di proiettori installati a oltre 8-10 metri di altezza, attraverso nient’altro che l’uso di una App.
Lo scenario contemporaneo è quello di una realtà sempre più aumentata, in cui le possibilità si moltiplicano. Siamo forse finalmente pronti a ritornare a porci, a livello progettuale, l’unica domanda che valga davvero la pena, ossia quale “forma” avrà la luce e quale sarà il suo scopo.

La ricerca e l’innovazione nel settore dell’illuminazione è sempre più caratterizzata dall’Internet of Things (IoT) e dai sistemi di controllo della luce che stanno letteralmente rivoluzionando il rapporto tra utente e sistema di illuminazione. Sono sistemi sempre più “intelligenti” e in grado di auto-apprendere le necessità dell’utente e i suoi comportamenti. Di grande interesse, soprattutto per i grandi spazi, sono le tecnologie che mettono in comunicazione tra di loro gli apparecchi, facendoli dialogare con protocolli sempre più sofisticati, come il LI-FI, tecnologia di trasmissione dati, tra cui Internet, che utilizza la luce LED visibile con impulsi luminosi ad alta frequenza non visibili ai nostri occhi.
Il design degli apparecchi di illuminazione ha tratto linfa vitale e ispirazione dalle nuove tecnologie. Certamente c’è stato un primo periodo di smarrimento: le nuove sorgenti a Led hanno molti vantaggi ma anche una rapidità di evoluzione che può creare qualche difficoltà in termini di progetto, mettendo il designer nella condizione di doversi sempre aggiornare per non creare qualcosa di obsoleto già dopo pochi mesi. Tuttavia ritengo che il progetto si basi sulla ricerca e sulla conoscenza, e un designer di prodotti di illuminazione non può prescindere da questo. La sfida sta però nel trovare il giusto equilibrio tra le possibilità offerte dalle tecnologie, i reali bisogni delle persone, attuali e nel medio termine, e una buona composizione formale, in grado di attraversare il tempo.
Il tema del comfort ormai va oltre la prestazione luminosa coinvolgendo tutti gli altri sensi, e così da qualche tempo stanno aumentando molto le lampada che, ad esempio abbattono il riverbero acustico, pensate principalmente per i luoghi di lavoro e per i ristoranti-
A livello di progetto, tutte queste novità e potenzialità offerte dal settore devono essere gestite e progettate con cura tenendo conto di: luce naturale, luce artificiale, compito visivo, creatività ed economia. Per questo credo sia sempre più importante che ci siano figure professionali competenti e indipendenti incaricate di questi aspetti che non possono essere demandati alle aziende produttrici. La luce e l’illuminazione possono rendere uno spazio molto gradevole e stimolante con benefici per le persone che vi lavorano e per le tasche di chi paga le bollette-

La rapida evoluzione tecnologica sta portando una radicale trasformazione nel mercato dell’illuminazione. Grazie alla tecnologia Led, la trasformazione digitale è in atto anche nel settore dell’illuminazione e a Light+Building abbiamo assistito all’avvento dalla Intelligence of Light. I sistemi e gli apparecchi di illuminazione non si limitano più soltanto a fare luce, ma diventano la piattaforma ideale per nuovi servizi legati alla connettività, così cloud, big data, analytics, smart city e IoT entrano a pieno diritto nel vocabolario della luce-
In questo momento presente e futuro non sono mai stati così vicini.
Ciò si riflette anche sul design del prodotto, che accoglie sistemi digitali e componenti luminose sempre più miniaturizzate. Cambiano radicalmente le forme e con esse i materiali in grado di trasmettere l’elevato contenuto tecnologico che le caratterizza. L’illuminazione è protagonista della trasformazione digitale perché i punti luce sono distribuiti capillarmente ovunque, negli spazi indoor e outdoor. Gli apparecchi di illuminazione sono quindi l’infrastruttura ideale per il posizionamento di sensori e beacon che consentono di trasmettere e ricevere dati e contenuti. Attraverso questi sensori/beacon collegati agli apparecchi di illuminazione o ai binari, è possibile inviare via bluetooth low energy (BLE), VLC/Li-Fi messaggi personalizzati, push notification, da visualizzare tramite le app degli smartphone. Funzionalità che possono avere interessanti applicazioni nel settore del retail, o per chi deve fruire di spazi articolati. Si tratta di soluzioni win-win per i gestori, che ricavano dati importanti per lo sviluppo e il miglioramento del loro business, e per gli utenti finali, che ricevono informazioni utili, attinenti alla loro esperienza in tempo reale. La luce intelligente trova applicazioni utili anche per lo space management, attraverso la rilevazione dell’occupancy. Lo space management nasce principalmente per l’office, dove fino a poco tempo fa il trend è stato quello di ottenere saving attraverso il risparmio energetico.