Bluetooth® Networked Lighting Control (NLC) has established itself as the leading wireless standard for lighting control and sensing in commercial and industrial environments. It is the technology and standard of choice because of its performance, scalability, robustness, and – last but not least – ease of use. And it is fully interoperable. With more than 1,000 qualified products and millions of units installed, there is no other contender that comes close in this space.
Of course, Bluetooth NLC has been riding the wave of lighting retrofits, often described as ledification. LED light sources offer significant energy savings, which is why we have been replacing old incandescent and fluorescent lights with LEDs. Once installed, lighting fixtures last for a decade or more. This makes it especially worthwhile to enhance energy efficiency and user experience during replacements. By integrating wireless lighting control components into the new fixtures, users can benefit from adaptive daylight response and greater long-term savings.
For real-world context, recently, Sylvania released a new case study that showcases how Atalian’s Brussels headquarters in Belgium achieved an 84 percent energy reduction and enhanced occupant comfort by upgrading its LED lighting system to a Bluetooth NLC solution that supports real-time monitoring and future-proof smart controls without rewiring. Check out the case study.
Bluetooth Mesh Networking and NLC
Wireless Bluetooth NLC-based mesh networks are ideal for lighting retrofit projects because of their excellent performance. Replacing old lights with new ones is straightforward – use the same form factor, remove the old ones, install the new ones, and you’re done. If cables were needed to create a wired control system, it would mostly be a no-go, inflating the retrofit cost above most budgets. With Bluetooth Mesh Networking, no additional labor is involved, and the marginal cost of adding a Bluetooth NLC sensor controller to a luminaire pays for itself in months.
This is how buildings are being retrofitted, step by step. The result is high-quality lighting paired with significantly reduced energy consumption. As a valuable by-product, dense grids of occupancy sensors interconnected through Bluetooth Mesh Networking are now being established.
People have been using information delivered by occupancy sensors in many creative ways. One popular application is occupancy heatmapping – a dashboard that displays occupancy activity on top of a facility floor plan. The data can be sliced and diced in many dimensions and greatly helps facility managers manage their buildings. Imagine a school or university building with classrooms, auditoriums, cafeterias, and other common spaces. Knowing when and how they are occupied brings many insights and helps manage the space efficiently.
Besides advanced applications and use cases based on highly granular sensor data available through Bluetooth NLC systems, there is one obvious use case we should pay attention to.
The heating, ventilation, and air conditioning systems (HVAC).
Enhancing energy efficiency for HVAC systems
HVAC systems are energy hogs. They consume way more energy than lighting. And most of the time, they just run on fixed schedules. Cooling (in summer) and heating (in winter), every business day from 9:00 a.m. to 5:00 p.m. No exceptions. There are, of course, thermostats that control the temperature, but the setpoints for the thermostats are fixed. 72 degrees Fahrenheit or 22 degrees Celsius during occupied hours and off otherwise. Regardless of whether rooms are fully occupied, lightly occupied, or not occupied at all.
Is there potential to make them more responsive to their surroundings?
The idea of providing occupancy information to HVAC systems is not new. Some newer thermostats either detect occupancy on their own or use remote wireless occupancy sensors. However, these solutions typically support only a limited number of sensors per thermostat and rely on proprietary technologies. This is where the Bluetooth HVAC Integration NLC Profile specification becomes relevant.
Integrating HVAC with Bluetooth NLC
The Bluetooth HVAC Integration NLC Profile specification aims to standardize how occupancy data from NLC systems interfaces with HVAC systems. It offers a straightforward yet powerful solution.
With the rapidly growing number of Bluetooth NLC occupancy sensors installed in buildings, standardizing this data exchange increases functionality and adds overall value to the system through the network effect. The Bluetooth HVAC Integration NLC Profile gives the thermostat vendors a prescriptive guide on how to enable thermostats to receive occupancy data from sensors that have already been installed in high numbers.
The Bluetooth HVAC Integration NLC Profile allows thermostats to consume sensor status messages containing specific device properties and let the HVAC system apply temperature setbacks based on those values. We say: hey, here is how to enable your thermostat to consume occupancy reported by the NLC sensors. It is fully standardized and interoperable. So, any sensor qualified for the Bluetooth Occupancy Sensor NLC Profile, from any vendor, will work with your thermostat. The implementation effort on the thermostat side is minimal. The specification is simple – it essentially requires the implementation of a single instance of a sensor client model. And your thermostat can become occupancy aware and work with any Bluetooth NLC-based lighting system.
Even in buildings without a Bluetooth NLC solution, standalone mesh-enabled occupancy sensors can now be deployed and associated with compatible HVAC thermostats.
The benefits for building owners, facility managers, and tenants are instant. Unoccupied spaces may be configured with small temperature setbacks, even one or two degrees. Nothing that would compromise the comfort of occupants. But these small setbacks will result in significant additional energy savings (Even a low percentage of savings translates into big numbers).
The industry is prepared for the launch of the Bluetooth HVAC Integration NLC Profile. The DesignLights Consortium has developed the NLC-HVAC Integration Toolkit to support energy-efficiency programs, while the Northwest Energy Efficiency Alliance has been running pilot programs for several months. Given the specification’s plug-and-play nature, HVAC manufacturers are expected to adopt it rapidly.
Bluetooth®ネットワーク照明制御（NLC）は、商業・産業分野における照明制御とセンシングの主要なワイヤレス規格として確立されています。選ばれる技術・規格となった背景には、その性能、拡張性、堅牢性、使いやすさ、そして完全な相互運用性があります。認証済み製品は1,000品目以上、設置済みの機器は数百万にも及び、この分野では群を抜く存在となっています。
Bluetooth NLCは現在の照明器具改修、いわゆる「LED化」の波に乗っています。LED照明は大幅な省エネが期待できるため、白熱電球や蛍光灯からの交換が進んでいます。また、LED照明器具は一度設置すると、10年以上の耐久性があります。このように長期間使用することを考えると、交換時にエネルギー効率とユーザー体験の向上に投資する価値が十分にあります。新しく設置する照明器具にワイヤレスの照明制御を組み込めば、自動調光によって長期的に費用をさらに節約できます。
実際の応用例として、Sylvaniaは先日新しいケーススタディを公開しました。ベルギーにあるAtalianのブリュッセル本社では、LED照明システムをBluetooth NLCのソリューションにアップグレードすることで、84%もの省エネと、利用者の快適性向上を実現しました。Bluetooth NLCは、リアルタイムのモニタリングと、新たな配線を要せず将来性に優れたスマートコントロールに対応しています。ケーススタディの詳細は、こちらをご覧ください。
Bluetooth MeshネットワークとNLC
Bluetooth NLCベースのワイヤレスメッシュネットワークは、その性能の高さから、照明改修プロジェクトに最適です。照明の交換自体は単純です。同じ仕様規格の器具を選び、古い照明を外し、新しいものを設置すれば完了します。これがもし、有線の制御システムを設けるために配線が必要となる場合には、改修コストが膨れ上がり予算を超過するため、実現はほぼ不可能になります。Bluetooth Meshネットワークの場合には追加作業が不要で、Bluetooth NLCセンサーコントローラを照明器具に追加するために必要になるわずかな費用は、数カ月で回収できます。
ビルの照明改修はこのように少しずつ進められますが、結果として高品質の照明と、大幅な省エネがともに実現します。貴重な副産物として、Bluetooth Meshネットワークを通じて相互に接続された、密な在室検知センサー網も完成することになります。
在室検知センサーから得られる情報は、さまざまな方法で活用されています。よくある活用方法の一つがヒートマップの作成で、施設の平面図に在室者の活動が重ねて表示されます。データはさまざまな角度から細分化して分析でき、施設管理者のビル管理に大きく役立ちます。たとえば、教室、講堂、食堂その他の共用スペースのある学校または大学を想像してみましょう。いつ、どのように施設内に人がいるのかを把握することで、多くの洞察が得られ、空間を効率よく管理できます。
Bluetooth NLCシステムを通して得られるきめ細かなセンサーデータに基づく先進的な応用やユースケースに加え、注目すべきユースケースがもう一つあります。
暖房（Heating）、換気（Ventilation）、空調（Air Conditioning）のHVACシステムです。
HVACシステムのエネルギー効率を向上
HVACシステムは照明よりはるかに多くの電力を必要とし、エネルギーを大量に消費します。ほとんどの場合は決まったスケジュールに基づいて稼動し、（夏の）冷房と（冬の）暖房、毎営業日、午前9:00から午後5:00まで、といった形で例外はありません。温度を制御するためのサーモスタットはもちろんありますが、サーモスタットの設定温度は固定されます。在室時間内は摂氏22度(または華氏72度)で、その他の時間帯は電源がオフになります。これは、室内が人でいっぱいでも、少人数でも、無人でも、変わりありません。
これを、より状況に応じた対応へと変えることはできるでしょうか。
HVACシステムに在室情報を提供する、という考え自体は目新しいものではありません。新型のサーモスタットの中には、独自に在室を検知するものや、ワイヤレスの在室検知センサーをリモートで利用するものもあります。ただし、一般的には一つのサーモスタットが使用できるセンサーの数には限りがあり、メーカー独自の技術に依存します。ここで重要になってくるのがBluetooth HVAC Integration NLC Profile仕様です。
HVACをBluetooth NLCに統合
Bluetooth HVAC Integration NLC Profile仕様は、NLCシステムが提供する在室データとHVACシステムとの連携を標準化することを目的としています。これにより、簡潔ながら強力なソリューションが誕生します。
ビルに設置されるBluetooth NLC在室検知センサーが急速に増えるにつれて、そのデータの通信の標準化は機能性を高めるとともに、ネットワーク効果でシステム全体の価値も高めます。Bluetooth HVAC Integration NLC Profileによって、サーモスタットメーカーは、既に大量に設置されているセンサーからサーモスタットが在室データを受け取るための方法についてガイドが得られます。
Bluetooth HVAC Integration NLC Profileによって、サーモスタットは、特定のデバイスプロパティを含むセンサーのステータスメッセージを取り込むことができます。そしてその値に基づき、HVACシステムがセットバック機能を発動するよう作用できます。つまり、「こうすれば、サーモスタットがNLCセンサーから受け取る在室状況を利用できるようになる」と示してくれるわけです。完全に標準化され、相互運用性があるため、Bluetooth Occupancy Sensor NLC Profileに関する認証を受けたセンサーであれば、メーカーを問わず、サーモスタットと連携できます。サーモスタット側の実装は最小限で済みます。仕様はシンプルで、実質的に必要なのはセンサークライアントモデル1つの実装だけです。それだけでサーモスタットは在室状況を検知できるようになり、Bluetooth NLCベースのどの照明システムとも連携できるようになります。
Bluetooth NLCソリューションがない建物でも、スタンドアロンのメッシュ対応在室検知センサーを導入し、HVACサーモスタットと連携させることが可能になりました。
ビルオーナー、施設管理者、テナントは、メリットを即座に享受できます。無人スペースは、1、2度など小幅なセットバック温度を設定します。こうしたわずかなセットバックは、快適性には何ら影響しませんが、大幅な省エネ効果をもたらします（割合としては小さくても、最終的な数字は大きなものになります）。
業界の側でも、Bluetooth HVAC Integration NLC Profileの公開に向けた準備を進めてきました。デザインライトコンソーシアム（DesignLights Consortium）は省エネプログラムを支援するためのNLC-HVAC統合ツールキットを開発しました。北西部エネルギー効率改善同盟（Northwest Energy Efficiency Alliance）は、数カ月前からパイロットプログラムを実施しています。この仕様はすぐに実地で活用できるため、HVACメーカーでの採用が急速に進む見通しです。
