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1417年万圣节前夕,为了让漆黑冰冷的伦敦夜晚明亮一些,时任市长亨利·巴顿颁布了一条法令,要求所有市民必须在门口悬挂一盏灯。从此,人类城市的道路有了灯光。
如今,路灯早已遍布城市各个角落。但很少有人知道,在中国,每年5000多亿千瓦的电量消费,有近1/3都花在了这些不起眼的路灯上。为了节能,新建的很多路灯已换成了LED灯管,但要把已有的大量老式高压钠路灯换个遍似乎不太可能。
华为和软通动力联合发布的“智慧路灯”方案,提供了一种新的节能解决方案:它采用物联网技术,不改变路灯结构,直接给现有的路灯装上一个“大脑”—一个插在灯座上,西柚大小的控制器。
这个有着蓝色塑料外壳的控制器集成了地理信息系统(GIS)、控制芯片和无线网络设备。一般来说,LED路灯灯管和电路处会有一个标准的接口,使用时,只需要把控制器的底座固定在接口处,再插上控制器,就给路灯们戴上了一顶顶小巧的“蓝帽子”。不过,对于一些老式路灯,还需要想些其他办法,比如直接在灯杆或底座上打个洞,连上控制器。
这顶小小的帽子能够让普通的路灯自己“思考”。控制器里内设GIS芯片定位经纬度,软通动力开发的软件能算出路灯所在地点的日出日落时间。白天,路灯自然是关闭的,到了日落时分,路灯自动点亮。
为了达到节能的效果,这些路灯当然也不会整夜亮着。软通动力在算法上会参考多项指标,根据时间节点的不同改变亮度。比如深夜12点,路灯会自动将亮度调低到一半,到了凌晨两点,街上空无一人时,路灯的亮度只会有1/4。
该算法还考虑到了城市生活的丰富多变,它甚至会根据特殊的事件调整照明计划—到了圣诞前夜,即使是半夜,路灯也会维持最高的亮度。
特殊的天气也会纳入考虑范围。智慧路灯不仅仅只有“蓝帽子”一种装置,它还可以集成更多监测器,包括风速、PM2.5和亮度的监测设备。同时系统会和气象预测的公司合作,根据实时气象数据设计照明方案。雾霾天街上昏暗,或暴雨乌云密布时,路灯就会“随机应变”开启。
人流量和车流量也是重要的变量。路灯上可以搭载摄像头和红外线感应器,算法通过图像识别技术,将即时的道路情况汇总到控制器。路上人烟稀少时,大开灯光当然没有必要,路灯会自动调暗。“我们会有固定模式和情景触达模式,采用综合的算法来判断是否开启路灯。灯杆上有很多传感器,就看用户需要什么了。”软通动力集团执行副总裁黄颖告诉《第一财经周刊》。
目前版本的控制器还不能自己处理数据,所有运算都放在云端处理。它们之间的交流,用的是一种ZigBee网络协议。
这种网络如其名所示,灵感来自蜜蜂采蜜的场景。它们在花丛中找到蜂蜜后,会嗡嗡(zig)跳起舞来,让远处的同伴知道食物源在哪儿。这群蜜蜂实际上就组成了一个传送信息的局域网。这种通讯方式启发了人类在2004年开发出第一版ZigBee网络。这种网络传输速度虽然慢,但已经足以用于物联网。而且它的保密性好,安装成本也比蓝牙低很多,在工业领域一直有应用。而在商用领域,小米的智能家居套装用的就是ZigBee通讯协议。
每一个“蓝帽子”相当于一个小路由器,一个社区的路灯连在一起,就组成了小型局域网。在其中一盏路灯上,会安装一个集中控制器,统一管理该社区的路灯。“就像一个幼儿园老师,管着一群孩子。”软通动力高级副总裁魏建勋这样形容。
控制器连接公网后,工作人员就能在千里之外远程操作。“原理其实和远程控制家里的智能家居是一样的,比如可以在回家前就打开家里的灯。”黄颖说。
“蓝帽子”让每一盏路灯的情况都一目了然。以往,维护路灯得耗费大量的人力,仅是路面巡查,就得安排不少人力。而且人眼能及的范围毕竟有限,在一些偏僻的地方,如果沒有人投诉或反映给负责人,坏掉的灯可能一直不会被发现。而控制器内置的GIS定位装置给每盏路灯打上标记,控制人员在电脑上就能查看所有路灯位 置。
其实,远程控制和精细管理只是智慧路灯的基础功能。这些智慧路灯就像是拼图,可以按需定制。软通动力和华为发布的智慧路灯已经在阿联酋迪拜和中国深圳落地,但两个城市用的功能并不相同。在常年干旱、晴空万里的迪拜,PM2.5探头和天气探头显然没什么必要,这里的用户反而更喜欢实用性更强的广告LED屏幕和电动车充电桩;但在深圳,天气多变,道路情况复杂,路灯上的感应器、摄像头就会更全面一 些。
不起眼的路灯,一旦拥有了“大脑”,一些和路灯看似完全不相关的应用也随之出现了。
英国密尔顿·凯恩斯市的MK体育馆外,竖立着一套名为Shuffle的灯具。它来自施耐德电气,除了360度照明,还装着监控入口的闭路电视、公共广播和Wi-Fi。比赛开始后,行人可以在路灯旁,连着Wi-Fi看比赛,或收听实时解说。
在美国的圣地亚哥,通用电气则部署了3000多盏带摄像头的LED路灯,为这个城市每年省下了25万美元的电费。它们能实时监控停车位的情况,通过配套的App,司机能够找到最近的停车位。到了节假日,这些路灯还兼做道路摄像头,车辆可以根据道路情况避开人流。
除了商业公司,很多城市管理者都看到了路灯的想象空间。2009年,洛杉矶发布计划,打算把全市的高压钠灯都换成节能LED灯。此后这座城市花了6500万美元和8年的时间,更换了超过17万盏路灯,成果是每年节约下900万美元的电费。
2015年,洛杉矶给路灯装上了芯片,让管理人员通过手机就能控制它们。这些路灯的GPS都接入了911系统,如果某地发生了紧急事件,路灯自动闪烁警示行人,也为警车或救护车引路。到了今年,洛杉矶又给灯杆加了枪击探测器,一旦发生枪击事件,路灯的GPS信息能在几分钟内传输到警察手中。
自英国伦敦夜雾弥漫的街道第一次亮起昏暗灯光,路灯已经照亮城市道路近600年,让晚归的人少了恐惧。当城市变得越来越智慧,路灯可能给居民带来更多安全感。“如果枪击警报能让警车早5分钟赶来,救下一个人,我们就算尽责了。”路灯管理局的主管Ed Ebrahimian在采访中对Computerworld说。
市政设施的监控、安防,以及信息传播等等功能,也在软通动力和华为给智慧路灯设置的未来规划中。它们甚至还打算让这款路灯同时兼任充电桩,为电动汽车和电动自行车充电。
如今,路灯早已遍布城市各个角落。但很少有人知道,在中国,每年5000多亿千瓦的电量消费,有近1/3都花在了这些不起眼的路灯上。为了节能,新建的很多路灯已换成了LED灯管,但要把已有的大量老式高压钠路灯换个遍似乎不太可能。
华为和软通动力联合发布的“智慧路灯”方案,提供了一种新的节能解决方案:它采用物联网技术,不改变路灯结构,直接给现有的路灯装上一个“大脑”—一个插在灯座上,西柚大小的控制器。
这个有着蓝色塑料外壳的控制器集成了地理信息系统(GIS)、控制芯片和无线网络设备。一般来说,LED路灯灯管和电路处会有一个标准的接口,使用时,只需要把控制器的底座固定在接口处,再插上控制器,就给路灯们戴上了一顶顶小巧的“蓝帽子”。不过,对于一些老式路灯,还需要想些其他办法,比如直接在灯杆或底座上打个洞,连上控制器。
这顶小小的帽子能够让普通的路灯自己“思考”。控制器里内设GIS芯片定位经纬度,软通动力开发的软件能算出路灯所在地点的日出日落时间。白天,路灯自然是关闭的,到了日落时分,路灯自动点亮。
为了达到节能的效果,这些路灯当然也不会整夜亮着。软通动力在算法上会参考多项指标,根据时间节点的不同改变亮度。比如深夜12点,路灯会自动将亮度调低到一半,到了凌晨两点,街上空无一人时,路灯的亮度只会有1/4。
该算法还考虑到了城市生活的丰富多变,它甚至会根据特殊的事件调整照明计划—到了圣诞前夜,即使是半夜,路灯也会维持最高的亮度。
特殊的天气也会纳入考虑范围。智慧路灯不仅仅只有“蓝帽子”一种装置,它还可以集成更多监测器,包括风速、PM2.5和亮度的监测设备。同时系统会和气象预测的公司合作,根据实时气象数据设计照明方案。雾霾天街上昏暗,或暴雨乌云密布时,路灯就会“随机应变”开启。
人流量和车流量也是重要的变量。路灯上可以搭载摄像头和红外线感应器,算法通过图像识别技术,将即时的道路情况汇总到控制器。路上人烟稀少时,大开灯光当然没有必要,路灯会自动调暗。“我们会有固定模式和情景触达模式,采用综合的算法来判断是否开启路灯。灯杆上有很多传感器,就看用户需要什么了。”软通动力集团执行副总裁黄颖告诉《第一财经周刊》。
目前版本的控制器还不能自己处理数据,所有运算都放在云端处理。它们之间的交流,用的是一种ZigBee网络协议。
这种网络如其名所示,灵感来自蜜蜂采蜜的场景。它们在花丛中找到蜂蜜后,会嗡嗡(zig)跳起舞来,让远处的同伴知道食物源在哪儿。这群蜜蜂实际上就组成了一个传送信息的局域网。这种通讯方式启发了人类在2004年开发出第一版ZigBee网络。这种网络传输速度虽然慢,但已经足以用于物联网。而且它的保密性好,安装成本也比蓝牙低很多,在工业领域一直有应用。而在商用领域,小米的智能家居套装用的就是ZigBee通讯协议。
每一个“蓝帽子”相当于一个小路由器,一个社区的路灯连在一起,就组成了小型局域网。在其中一盏路灯上,会安装一个集中控制器,统一管理该社区的路灯。“就像一个幼儿园老师,管着一群孩子。”软通动力高级副总裁魏建勋这样形容。
控制器连接公网后,工作人员就能在千里之外远程操作。“原理其实和远程控制家里的智能家居是一样的,比如可以在回家前就打开家里的灯。”黄颖说。
“蓝帽子”让每一盏路灯的情况都一目了然。以往,维护路灯得耗费大量的人力,仅是路面巡查,就得安排不少人力。而且人眼能及的范围毕竟有限,在一些偏僻的地方,如果沒有人投诉或反映给负责人,坏掉的灯可能一直不会被发现。而控制器内置的GIS定位装置给每盏路灯打上标记,控制人员在电脑上就能查看所有路灯位 置。
其实,远程控制和精细管理只是智慧路灯的基础功能。这些智慧路灯就像是拼图,可以按需定制。软通动力和华为发布的智慧路灯已经在阿联酋迪拜和中国深圳落地,但两个城市用的功能并不相同。在常年干旱、晴空万里的迪拜,PM2.5探头和天气探头显然没什么必要,这里的用户反而更喜欢实用性更强的广告LED屏幕和电动车充电桩;但在深圳,天气多变,道路情况复杂,路灯上的感应器、摄像头就会更全面一 些。
不起眼的路灯,一旦拥有了“大脑”,一些和路灯看似完全不相关的应用也随之出现了。
英国密尔顿·凯恩斯市的MK体育馆外,竖立着一套名为Shuffle的灯具。它来自施耐德电气,除了360度照明,还装着监控入口的闭路电视、公共广播和Wi-Fi。比赛开始后,行人可以在路灯旁,连着Wi-Fi看比赛,或收听实时解说。
在美国的圣地亚哥,通用电气则部署了3000多盏带摄像头的LED路灯,为这个城市每年省下了25万美元的电费。它们能实时监控停车位的情况,通过配套的App,司机能够找到最近的停车位。到了节假日,这些路灯还兼做道路摄像头,车辆可以根据道路情况避开人流。
除了商业公司,很多城市管理者都看到了路灯的想象空间。2009年,洛杉矶发布计划,打算把全市的高压钠灯都换成节能LED灯。此后这座城市花了6500万美元和8年的时间,更换了超过17万盏路灯,成果是每年节约下900万美元的电费。
2015年,洛杉矶给路灯装上了芯片,让管理人员通过手机就能控制它们。这些路灯的GPS都接入了911系统,如果某地发生了紧急事件,路灯自动闪烁警示行人,也为警车或救护车引路。到了今年,洛杉矶又给灯杆加了枪击探测器,一旦发生枪击事件,路灯的GPS信息能在几分钟内传输到警察手中。
自英国伦敦夜雾弥漫的街道第一次亮起昏暗灯光,路灯已经照亮城市道路近600年,让晚归的人少了恐惧。当城市变得越来越智慧,路灯可能给居民带来更多安全感。“如果枪击警报能让警车早5分钟赶来,救下一个人,我们就算尽责了。”路灯管理局的主管Ed Ebrahimian在采访中对Computerworld说。
市政设施的监控、安防,以及信息传播等等功能,也在软通动力和华为给智慧路灯设置的未来规划中。它们甚至还打算让这款路灯同时兼任充电桩,为电动汽车和电动自行车充电。