In the last decade, major developments in mobile and sensor network technologies, as well as in more secure data management solutions allowed an accelerated expansion of the Internet of Things (IoT) in different markets, including the smart lighting technology. These technological developments, currently shaping the lighting industry, have the power to enhance the liveability of spaces and improve people’s lives. However, in this thesis it is highlighted how such technological evolution is often marked by an engineering character over a design approach. In particular, this thesis focuses on smart lighting technology applied in urban environments and how the integration of information technology into the physical realm can enhance space quality and empower citizens’ participation. The main body is divided into two sections: The first part provides an overview of the technological solutions that are currently being implemented in the lighting design field. The second part advances a schematic projection of future trends, starting from the analysis of what is being developed in other related disciplines, such as urban planning and visual arts. Both parts are literature-based. The final section features the opinion of noteworthy lighting professionals about possible real-life applications of smart lighting technology. Since this thesis has been written during the Covid-19 pandemic, the author decided to include speculations regarding how this event might influence the future of urban lighting.

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Abstract This thesis explores the design and experience of adaptive lighting. In this research, adaptive lighting is understood as a wide concept referring to lighting which adapts to information about the environment and its users or to other information relevant to intended lighting behaviour. Adaptive lighting is approached as an element of architecture and urban space, which has an influence on the human environmental experience at various levels. The research can be defined as architectural design-based research as well as transdisciplinary research. This research explores design practice by analysing the design processes of three case studies through the research-by-design method. The essential design phases, design tasks and design methods are recognized and presented. In addition, the experiences of adaptive lighting are explored with the help of empirical qualitative research material, which is gained through evaluation of the case studies. The methods used in evaluation include in situ walking interviews and evaluation probes. In the case projects situated in urban environments and in a retail space, different forms of lighting adaptation, interaction and participation were studied. The design process of adaptive lighting can be theorized, based on the three case studies, as a three-phase process consisting of several subtasks. The design process is guided by several design factors. In the design process, cooperation with experts of interaction and system design is beneficial. The users’ experience of adaptive lighting environments is complex and multifaceted. The experiences emerge in each environment as context-related interpretations or manifestations of the general experiential aspects. Finally, adaptive lighting is conceptualized in the thesis as a holistic design task by formulating a framework for pragmatic-experiential and context-oriented design of adaptive lighting. This defines adaptive lighting as a design task from the perspectives of multifaceted users’ experience and pragmatic constraints of design practice. Future design processes should acknowledge the complexity of the design task. Then adaptive lighting can offer, besides energy savings, added value for illuminated environments on many levels of experience. The main significance of this study is to help both designers and clients to understand the diversity of the new design task, and to help to approach it from human-oriented perspective—from the perspective of inhabitants of the environments. / Tiivistelmä Tämä väitöskirja tutkii mukautuvan valaistuksen suunnittelua ja kokemusta. Työssä mukautuva valaistus ymmärretään laajana käsitteenä viitaten valaistukseen, joka mukautuu ympäristöstä ja sen käyttäjistä saatavaan tietoon tai johonkin muuhun valaistuksen tavoitellun toiminnan kannalta merkitykselliseen tietoon. Mukautuvaa valaistusta lähestytään arkkitehtuurin ja kaupunkitilan elementtinä, joka vaikuttaa ihmisen kokemukseen ympäristöstään usealla eri tasolla. Tutkimus on luonteeltaan arkkitehtuurin suunnittelulähtöistä tutkimusta ja poikkitieteellistä tutkimusta. Se valottaa suunnittelun praktiikkaa analysoimalla research-by-design-menetelmällä kolmen tapaustutkimuksen suunnitteluprosesseja. Olennaiset suunnitteluvaiheet, -tehtävät ja -menetelmät tunnistetaan ja esitellään. Lisäksi kokemuksia mukautuvasta valaistuksesta tarkastellaan analysoimalla empiiristä, laadullista tutkimusaineistoa, joka on syntynyt tapaustutkimuksia evaluoimalla. Evaluointimenetelminä ovat olleet puolistrukturoitu haastattelu, paikanpäällä tehtävä kävelyhaastattelu ja evaluointiluotain. Tapaustutkimusprojekteissa, jotka sijoittuivat kaupunkiympäristöihin ja liiketiloihin, tutkittiin erilaisia valaistuksen mukautumisen sekä valon kanssa vuorovaikuttamisen ja osallistumisen muotoja. Mukautuvan valaistuksen suunnitteluprosessia voidaan kolmeen tapaustutkimukseen perustuen teoretisoida kolmivaiheisena prosessina, joka sisältää useita alatehtäviä. Suunnitteluprosessia ohjaavat useat suunnittelutekijät. Monialainen yhteistyö suunnitteluprosessin aikana on hyödyllistä. Käyttäjien kokemukset ympäristöistä, jotka on valaistu mukautuvasti, ovat monimutkaisia ja moniulotteisia. Kokemukset muodostuvat kussakin ympäristössä kontekstisidonnaisina tulkintoina ja ilmentyminä yleisistä kokemuksellisista piirteistä. Mukautuvaa valaistusta määritellään ja käsitteellistetään tässä väitöskirjassa holistisena ja kontekstisidonnaisena suunnittelutehtävänä käyttäjän moniulotteisen kokemuksen ja suunnittelupraktiikan käytäntöön liittyvien rajoitusten näkökulmista. Tulevaisuuden suunnitteluprosesseissa tulisi huomioida suunnittelutehtävän moniulotteisuus. Näin mukautuva valaistus voisi tarjota energiansäästöjen ohella valaistuihin ympäristöihin lisäarvoa useilla kokemuksen tasoilla. Tämän työn päämerkityksenä on auttaa sekä suunnittelijoita että suunnittelun tilaajia ymmärtämään uuden suunnittelutehtävän monipuolisuus ja auttaa heitä lähestymään sitä ympäristön käyttäjien näkökulmasta.

The master thesis is a research about the relationship between memorials and light. It first studies the characteristics of cultural memories and tries to find what the advantages of using lighting as a means of commemoration are. The nowadays memorials are very different compared to the traditional monuments and they should include a changing narrative, treating local and universal messages. They should involve the public.A contemporary memorial is ephemeral and continuously changing- the same as light is.A series of contemporary memorials have been selected to understand the tools that makes them successful. Furthermore, it was analyzed how these parameters could be achieved through light. 12 memorials that use light as an eloquent tool have been interpreted according to certain criteria.The second part of the thesis is an applied project related to the events that happened in Timisoara, Romania, in 1989 during the anticommunist Revolution. The process of creating memorials for Timisoara is a key focus of the study. The development is equally important as the end result. It searches for the significant messages and lessons of the event. Testimonials of the participants to the revolution have been studied. Interviews and questionnaires have been developed. Following this, significant places in the city and messages were chosen. The research will conclude with a lighting installations project proposal.

Cette étude traite de la complexité des enjeux de la mise en lumière urbaine et de sa conception. Le but est de déceler les mécanismes opératoires du projet d’éclairage afin de générer une analyse et une compréhension de ce type d’aménagement. Cette recherche met à jour les enjeux lumineux à différents niveaux comme l’urbanisme, l’environnement, la culture, la communication, la vision et la perception mais aussi au niveau des acteurs et de leurs pratiques sur le terrain. En utilisant une approche qualitative déductive, cette recherche théorique cherche à mieux comprendre les différentes significations du phénomène lumineux : comment dans la réalité terrain ces enjeux de la lumière sont compris, interprétés et traduits au travers de la réalisation des projets et des processus mis en place pour répondre aux besoins d’éclairage ? La pertinence de cette recherche est de questionner les enjeux complexes de la mise en lumière afin de savoir comment concevoir un « bon éclairage ». Comment se déroule un projet d’éclairage de sa conception à sa réalisation ? Quels sont les différents acteurs, leurs modes d’intervention et leurs perceptions du projet d’éclairage ? Le but est de vérifier comment ces enjeux se concrétisent sur le terrain, notamment au travers de l’activité et de l’interprétation des professionnels. Nous souhaitons créer un modèle opératoire qui rende compte des enjeux et du processus de ce type de projet. Modèle qui servira alors de repère pour la compréhension des mécanismes à l’œuvre comme le contexte, les acteurs, les moyens et les finalités des projets. Une étude des recherches théoriques nous permettra de comprendre la polysémie du phénomène lumineux afin d’en déceler la complexité des enjeux et de créer une première interprétation de ce type de projet. Nous déterminerons théoriquement ce que recouvre la notion de « bon éclairage » qui nous permettra de créer une grille analytique pour comparer notre approche avec la réalité sur le terrain. Ces recherches seront ensuite confrontées au recueil des données des études de cas, des stages en urbanisme et en conception lumière, et des interviews de professionnels dans le domaine. Nous confronterons les enjeux définis théoriquement aux collectes de données issues du terrain. Ces données seront collectées à partir de projets réalisés avec les professionnels durant la recherche immersive. La recherche-action nous permettra de collaborer avec les professionnels pour comprendre comment ils sélectionnent, déterminent et répondent aux enjeux des projets d’éclairage. Nous verrons grâce aux entretiens semi-dirigés comment les acteurs perçoivent leurs propres activités et nous interprèterons les données à l’aide de la « théorisation ancrée » pour dégager le sens de leurs discours. Nous analyserons alors les résultats de ces données de manière interprétative afin de déterminer les points convergeant et divergent entre les enjeux théoriques définis en amont et les enjeux définis en aval par la recherche-terrain. Cette comparaison nous permettra de créer une interprétation des enjeux de la mise en lumière urbaine dans toutes leurs complexités, à la fois du point de vue théorique et pratique. Cette recherche qualitative et complexe s’appuie sur une combinaison entre une étude phénoménologique et les méthodologies proposées par la « théorisation ancrée ». Nous procéderons à une combinaison de données issues de la pratique terrain et de la perception de cette pratique par les acteurs de l’éclairage. La recherche d’un « bon éclairage » envisage donc par une nouvelle compréhension l’amélioration des outils de réflexion et des actions des professionnels. En termes de résultat nous souhaitons créer un modèle opératoire de la mise en lumière qui définirait quels sont les différents éléments constitutifs de ces projets, leurs rôles et les relations qu’ils entretiennent entre eux. Modèle qui mettra en relief les éléments qui déterminent la qualité du projet d’éclairage et qui permettra de fournir un outil de compréhension. La contribution de ce travail de recherche est alors de fournir par cette nouvelle compréhension un repère méthodologique et analytique aux professionnels de l’éclairage mais aussi de faire émerger l’importance du phénomène de mise en lumière en suscitant de nouveaux questionnements auprès des activités liées au design industriel, à l’architecture et à l’urbanisme. / This study examines urban lighting, its conception and complexity. The study explores the operational mechanisms of lighting design projects, through an analysis and understanding of this type of project. Issues of urban lighting are studied to understand how these are perceived from different perspectives, including urban design, the environment, culture, visual communication, as well as the perception of various actors and their practices. This empirical research uses a qualitative research approach to understand the different meanings of light as a phenomenon and how these meanings are used within the creation of real projects. The fundamental question asked is what constitutes an appropriate lighting approach for urban lighting design in the context of an urban milieu? How does a project evolve from conception to final realisation? Who are the different actors and what are their perceptions of a lighting design project? The study investigates how professionals create lighting projects and how these get realised, through a complex understanding of multiple factors. The literature review explores different theories and meanings of light as a phenomena and how these become a catalyst to creating interpretations when designing in the urban milieu. The research proceeds with case studies and work experiences that demonstrate the complexities inherent in conceiving lighting projects. A complex research approach was used that integrates phenomenological and “Grounded theory” methods with case study analysis. This qualitative approach allows for an understanding of both the complexity in this type of projects and a perspective from the various players. Data is collected to combine practices from the field with the perception of this practice by the actors in lighting design. First, case studies both from urban sites and from lighting sites were used to situate the theoretical ideas explored. Second, the methodology included case study data collection and interviews with professionals who work on urban lighting projects. This data is collected using action research and semi-directed interviews to collect data about how the actors perceive their own activities. The analysis includes both interpretive and grounded theory methods. The data is analysed incorporating an interpretative approach, to determine the convergent and the divergent points between the theorical issues defined before and the issues defined after by the research on the field. This comparison will permit us to create an interpretation of the complexity of the issues of the urban lighting design, both from a theorical and a practical point of view. The results show how the complexity of lighting as a phenomenon demands complex tools for the conception and realisation of lighting projects. The emergent phenomenon from the analysis help to create a proposed model that shows these different complexities as an integrated system. This system could be used as a guide to understand the mechanisms which work from the point of the context, the actors, the means and the issues of the projects. The final theoretical model proposed suggests a way to understand this complexity of the urban lighting design project, what different elements constitute these projects, their roles and their inter-relationships. This model helps to form a basis for what determines the quality of a lighting design project and could be used as a tool for lighting professionals. This study contributes to providing a methodological and analytical guideline and reveals the importance of the lighting design phenomenon by questioning these activities linked to the industrial design, architecture and urbanism. Finally, we return back to the idea of what constitutes “good lighting” through an analysis comparing the theory to what actually occurs in the field.

Cette étude traite de la complexité des enjeux de la mise en lumière urbaine et de sa conception. Le but est de déceler les mécanismes opératoires du projet d’éclairage afin de générer une analyse et une compréhension de ce type d’aménagement. Cette recherche met à jour les enjeux lumineux à différents niveaux comme l’urbanisme, l’environnement, la culture, la communication, la vision et la perception mais aussi au niveau des acteurs et de leurs pratiques sur le terrain. En utilisant une approche qualitative déductive, cette recherche théorique cherche à mieux comprendre les différentes significations du phénomène lumineux : comment dans la réalité terrain ces enjeux de la lumière sont compris, interprétés et traduits au travers de la réalisation des projets et des processus mis en place pour répondre aux besoins d’éclairage ? La pertinence de cette recherche est de questionner les enjeux complexes de la mise en lumière afin de savoir comment concevoir un « bon éclairage ». Comment se déroule un projet d’éclairage de sa conception à sa réalisation ? Quels sont les différents acteurs, leurs modes d’intervention et leurs perceptions du projet d’éclairage ? Le but est de vérifier comment ces enjeux se concrétisent sur le terrain, notamment au travers de l’activité et de l’interprétation des professionnels. Nous souhaitons créer un modèle opératoire qui rende compte des enjeux et du processus de ce type de projet. Modèle qui servira alors de repère pour la compréhension des mécanismes à l’œuvre comme le contexte, les acteurs, les moyens et les finalités des projets. Une étude des recherches théoriques nous permettra de comprendre la polysémie du phénomène lumineux afin d’en déceler la complexité des enjeux et de créer une première interprétation de ce type de projet. Nous déterminerons théoriquement ce que recouvre la notion de « bon éclairage » qui nous permettra de créer une grille analytique pour comparer notre approche avec la réalité sur le terrain. Ces recherches seront ensuite confrontées au recueil des données des études de cas, des stages en urbanisme et en conception lumière, et des interviews de professionnels dans le domaine. Nous confronterons les enjeux définis théoriquement aux collectes de données issues du terrain. Ces données seront collectées à partir de projets réalisés avec les professionnels durant la recherche immersive. La recherche-action nous permettra de collaborer avec les professionnels pour comprendre comment ils sélectionnent, déterminent et répondent aux enjeux des projets d’éclairage. Nous verrons grâce aux entretiens semi-dirigés comment les acteurs perçoivent leurs propres activités et nous interprèterons les données à l’aide de la « théorisation ancrée » pour dégager le sens de leurs discours. Nous analyserons alors les résultats de ces données de manière interprétative afin de déterminer les points convergeant et divergent entre les enjeux théoriques définis en amont et les enjeux définis en aval par la recherche-terrain. Cette comparaison nous permettra de créer une interprétation des enjeux de la mise en lumière urbaine dans toutes leurs complexités, à la fois du point de vue théorique et pratique. Cette recherche qualitative et complexe s’appuie sur une combinaison entre une étude phénoménologique et les méthodologies proposées par la « théorisation ancrée ». Nous procéderons à une combinaison de données issues de la pratique terrain et de la perception de cette pratique par les acteurs de l’éclairage. La recherche d’un « bon éclairage » envisage donc par une nouvelle compréhension l’amélioration des outils de réflexion et des actions des professionnels. En termes de résultat nous souhaitons créer un modèle opératoire de la mise en lumière qui définirait quels sont les différents éléments constitutifs de ces projets, leurs rôles et les relations qu’ils entretiennent entre eux. Modèle qui mettra en relief les éléments qui déterminent la qualité du projet d’éclairage et qui permettra de fournir un outil de compréhension. La contribution de ce travail de recherche est alors de fournir par cette nouvelle compréhension un repère méthodologique et analytique aux professionnels de l’éclairage mais aussi de faire émerger l’importance du phénomène de mise en lumière en suscitant de nouveaux questionnements auprès des activités liées au design industriel, à l’architecture et à l’urbanisme. / This study examines urban lighting, its conception and complexity. The study explores the operational mechanisms of lighting design projects, through an analysis and understanding of this type of project. Issues of urban lighting are studied to understand how these are perceived from different perspectives, including urban design, the environment, culture, visual communication, as well as the perception of various actors and their practices. This empirical research uses a qualitative research approach to understand the different meanings of light as a phenomenon and how these meanings are used within the creation of real projects. The fundamental question asked is what constitutes an appropriate lighting approach for urban lighting design in the context of an urban milieu? How does a project evolve from conception to final realisation? Who are the different actors and what are their perceptions of a lighting design project? The study investigates how professionals create lighting projects and how these get realised, through a complex understanding of multiple factors. The literature review explores different theories and meanings of light as a phenomena and how these become a catalyst to creating interpretations when designing in the urban milieu. The research proceeds with case studies and work experiences that demonstrate the complexities inherent in conceiving lighting projects. A complex research approach was used that integrates phenomenological and “Grounded theory” methods with case study analysis. This qualitative approach allows for an understanding of both the complexity in this type of projects and a perspective from the various players. Data is collected to combine practices from the field with the perception of this practice by the actors in lighting design. First, case studies both from urban sites and from lighting sites were used to situate the theoretical ideas explored. Second, the methodology included case study data collection and interviews with professionals who work on urban lighting projects. This data is collected using action research and semi-directed interviews to collect data about how the actors perceive their own activities. The analysis includes both interpretive and grounded theory methods. The data is analysed incorporating an interpretative approach, to determine the convergent and the divergent points between the theorical issues defined before and the issues defined after by the research on the field. This comparison will permit us to create an interpretation of the complexity of the issues of the urban lighting design, both from a theorical and a practical point of view. The results show how the complexity of lighting as a phenomenon demands complex tools for the conception and realisation of lighting projects. The emergent phenomenon from the analysis help to create a proposed model that shows these different complexities as an integrated system. This system could be used as a guide to understand the mechanisms which work from the point of the context, the actors, the means and the issues of the projects. The final theoretical model proposed suggests a way to understand this complexity of the urban lighting design project, what different elements constitute these projects, their roles and their inter-relationships. This model helps to form a basis for what determines the quality of a lighting design project and could be used as a tool for lighting professionals. This study contributes to providing a methodological and analytical guideline and reveals the importance of the lighting design phenomenon by questioning these activities linked to the industrial design, architecture and urbanism. Finally, we return back to the idea of what constitutes “good lighting” through an analysis comparing the theory to what actually occurs in the field.