給路燈裝上“大腦”

袁斯來

1417年萬圣節(jié)前夕，為了讓漆黑冰冷的倫敦夜晚明亮一些，時任市長亨利·巴頓頒布了一條法令，要求所有市民必須在門口懸掛一盞燈。從此，人類城市的道路有了燈光。

如今，路燈早已遍布城市各個角落。但很少有人知道，在中國，每年5000多億千瓦的電量消費(fèi)，有近1/3都花在了這些不起眼的路燈上。為了節(jié)能，新建的很多路燈已換成了LED燈管，但要把已有的大量老式高壓鈉路燈換個遍似乎不太可能。

華為和軟通動力聯(lián)合發(fā)布的“智慧路燈”方案，提供了一種新的節(jié)能解決方案：它采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，不改變路燈結(jié)構(gòu)，直接給現(xiàn)有的路燈裝上一個“大腦”—一個插在燈座上，西柚大小的控制器。

這個有著藍(lán)色塑料外殼的控制器集成了地理信息系統(tǒng)（GIS）、控制芯片和無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。一般來說，LED路燈燈管和電路處會有一個標(biāo)準(zhǔn)的接口，使用時，只需要把控制器的底座固定在接口處，再插上控制器，就給路燈們戴上了一頂頂小巧的“藍(lán)帽子”。不過，對于一些老式路燈，還需要想些其他辦法，比如直接在燈桿或底座上打個洞，連上控制器。

這頂小小的帽子能夠讓普通的路燈自己“思考”。控制器里內(nèi)設(shè)GIS芯片定位經(jīng)緯度，軟通動力開發(fā)的軟件能算出路燈所在地點(diǎn)的日出日落時間。白天，路燈自然是關(guān)閉的，到了日落時分，路燈自動點(diǎn)亮。

為了達(dá)到節(jié)能的效果，這些路燈當(dāng)然也不會整夜亮著。軟通動力在算法上會參考多項(xiàng)指標(biāo)，根據(jù)時間節(jié)點(diǎn)的不同改變亮度。比如深夜12點(diǎn)，路燈會自動將亮度調(diào)低到一半，到了凌晨兩點(diǎn)，街上空無一人時，路燈的亮度只會有1/4。

該算法還考慮到了城市生活的豐富多變，它甚至?xí)鶕?jù)特殊的事件調(diào)整照明計(jì)劃—到了圣誕前夜，即使是半夜，路燈也會維持最高的亮度。

特殊的天氣也會納入考慮范圍。智慧路燈不僅僅只有“藍(lán)帽子”一種裝置，它還可以集成更多監(jiān)測器，包括風(fēng)速、PM2.5和亮度的監(jiān)測設(shè)備。同時系統(tǒng)會和氣象預(yù)測的公司合作，根據(jù)實(shí)時氣象數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)照明方案。霧霾天街上昏暗，或暴雨烏云密布時，路燈就會“隨機(jī)應(yīng)變”開啟。

人流量和車流量也是重要的變量。路燈上可以搭載攝像頭和紅外線感應(yīng)器，算法通過圖像識別技術(shù)，將即時的道路情況匯總到控制器。路上人煙稀少時，大開燈光當(dāng)然沒有必要，路燈會自動調(diào)暗?！拔覀儠泄潭Ｊ胶颓榫坝|達(dá)模式，采用綜合的算法來判斷是否開啟路燈。燈桿上有很多傳感器，就看用戶需要什么了?！避浲▌恿瘓F(tuán)執(zhí)行副總裁黃穎告訴《第一財(cái)經(jīng)周刊》。

目前版本的控制器還不能自己處理數(shù)據(jù)，所有運(yùn)算都放在云端處理。它們之間的交流，用的是一種ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。

這種網(wǎng)絡(luò)如其名所示，靈感來自蜜蜂采蜜的場景。它們在花叢中找到蜂蜜后，會嗡嗡（zig）跳起舞來，讓遠(yuǎn)處的同伴知道食物源在哪兒。這群蜜蜂實(shí)際上就組成了一個傳送信息的局域網(wǎng)。這種通訊方式啟發(fā)了人類在2004年開發(fā)出第一版ZigBee網(wǎng)絡(luò)。這種網(wǎng)絡(luò)傳輸速度雖然慢，但已經(jīng)足以用于物聯(lián)網(wǎng)。而且它的保密性好，安裝成本也比藍(lán)牙低很多，在工業(yè)領(lǐng)域一直有應(yīng)用。而在商用領(lǐng)域，小米的智能家居套裝用的就是ZigBee通訊協(xié)議。

每一個“藍(lán)帽子”相當(dāng)于一個小路由器，一個社區(qū)的路燈連在一起，就組成了小型局域網(wǎng)。在其中一盞路燈上，會安裝一個集中控制器，統(tǒng)一管理該社區(qū)的路燈?！熬拖褚粋€幼兒園老師，管著一群孩子。”軟通動力高級副總裁魏建勛這樣形容。

控制器連接公網(wǎng)后，工作人員就能在千里之外遠(yuǎn)程操作?！霸砥鋵?shí)和遠(yuǎn)程控制家里的智能家居是一樣的，比如可以在回家前就打開家里的燈?！秉S穎說。

“藍(lán)帽子”讓每一盞路燈的情況都一目了然。以往，維護(hù)路燈得耗費(fèi)大量的人力，僅是路面巡查，就得安排不少人力。而且人眼能及的范圍畢竟有限，在一些偏僻的地方，如果沒有人投訴或反映給負(fù)責(zé)人，壞掉的燈可能一直不會被發(fā)現(xiàn)。而控制器內(nèi)置的GIS定位裝置給每盞路燈打上標(biāo)記，控制人員在電腦上就能查看所有路燈位 置。

其實(shí)，遠(yuǎn)程控制和精細(xì)管理只是智慧路燈的基礎(chǔ)功能。這些智慧路燈就像是拼圖，可以按需定制。軟通動力和華為發(fā)布的智慧路燈已經(jīng)在阿聯(lián)酋迪拜和中國深圳落地，但兩個城市用的功能并不相同。在常年干旱、晴空萬里的迪拜，PM2.5探頭和天氣探頭顯然沒什么必要，這里的用戶反而更喜歡實(shí)用性更強(qiáng)的廣告LED屏幕和電動車充電樁；但在深圳，天氣多變，道路情況復(fù)雜，路燈上的感應(yīng)器、攝像頭就會更全面一 些。

不起眼的路燈，一旦擁有了“大腦”，一些和路燈看似完全不相關(guān)的應(yīng)用也隨之出現(xiàn)了。

英國密爾頓·凱恩斯市的MK體育館外，豎立著一套名為Shuffle的燈具。它來自施耐德電氣，除了360度照明，還裝著監(jiān)控入口的閉路電視、公共廣播和Wi-Fi。比賽開始后，行人可以在路燈旁，連著Wi-Fi看比賽，或收聽實(shí)時解說。

在美國的圣地亞哥，通用電氣則部署了3000多盞帶攝像頭的LED路燈，為這個城市每年省下了25萬美元的電費(fèi)。它們能實(shí)時監(jiān)控停車位的情況，通過配套的App，司機(jī)能夠找到最近的停車位。到了節(jié)假日，這些路燈還兼做道路攝像頭，車輛可以根據(jù)道路情況避開人流。

除了商業(yè)公司，很多城市管理者都看到了路燈的想象空間。2009年，洛杉磯發(fā)布計(jì)劃，打算把全市的高壓鈉燈都換成節(jié)能LED燈。此后這座城市花了6500萬美元和8年的時間，更換了超過17萬盞路燈，成果是每年節(jié)約下900萬美元的電費(fèi)。

2015年，洛杉磯給路燈裝上了芯片，讓管理人員通過手機(jī)就能控制它們。這些路燈的GPS都接入了911系統(tǒng)，如果某地發(fā)生了緊急事件，路燈自動閃爍警示行人，也為警車或救護(hù)車引路。到了今年，洛杉磯又給燈桿加了槍擊探測器，一旦發(fā)生槍擊事件，路燈的GPS信息能在幾分鐘內(nèi)傳輸?shù)骄焓种小?/p>

自英國倫敦夜霧彌漫的街道第一次亮起昏暗燈光，路燈已經(jīng)照亮城市道路近600年，讓晚歸的人少了恐懼。當(dāng)城市變得越來越智慧，路燈可能給居民帶來更多安全感?！叭绻麡寭艟瘓竽茏尵囋?分鐘趕來，救下一個人，我們就算盡責(zé)了?！甭窡艄芾砭值闹鞴蹺d Ebrahimian在采訪中對Computerworld說。

市政設(shè)施的監(jiān)控、安防，以及信息傳播等等功能，也在軟通動力和華為給智慧路燈設(shè)置的未來規(guī)劃中。它們甚至還打算讓這款路燈同時兼任充電樁，為電動汽車和電動自行車充電。endprint