沒(méi)有光的世界是無(wú)法想象的,戶(hù)外照明的出現,讓夜晚從此成了城市生活的一部分。不過(guò)雷打不動(dòng)的是,聯(lián)合國每年3月26日晚8:30都會(huì )關(guān)閉總部大廈的燈光,以配合世界自然基金會(huì )發(fā)起的“地球一小時(shí)”熄燈活動(dòng)——聯(lián)合國秘書(shū)長(cháng)古特雷斯曾說(shuō),“現在是重新評估和重置我們與自然的關(guān)系的時(shí)候了”。
顯然,我們既需要人工照明所帶來(lái)的便利,但我們也需要設計更智慧的照明系統。
那么問(wèn)題來(lái)了,照明與節能如何平衡?在一次與朗駿智能研發(fā)總監朱祥輝的交流中,我得到了答案。
電磁學(xué)出身,朱祥輝畢業(yè)后順理成章進(jìn)了通信行業(yè)做硬件設計,在那期間,他接觸了很多傳統通信的產(chǎn)物,比如交換機、xPON、EOC、路由器等等。這一干,就是十年。
他目前所在的朗駿智能公司,是上海的專(zhuān)精特新企業(yè),該企業(yè)深耕光控器件硬件生產(chǎn)20余年,積累了飛利浦、通用電氣等海內外大量的照明行業(yè)客戶(hù),是業(yè)內實(shí)力雄厚的老兵。但這家公司的產(chǎn)品一直遠銷(xiāo)海外(在北美的市占率約六成) ,而在中國的發(fā)展契機,還是得益于眾多技術(shù)的進(jìn)步。
讓朱祥輝感受頗深的是,以前國內馬路上的路燈都看不到有標準接口,只能統一開(kāi)關(guān) ,控制它們的方式也很機械,是通過(guò)配電箱里的控制回路來(lái)定時(shí)開(kāi)關(guān),既不環(huán)保又不智能。一旦碰到控制器壞了,整個(gè)片兒區的燈都不亮了。
隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)、信息技術(shù)及計算機技術(shù)的發(fā)展,城市照明也由傳統照明走向數字化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化,這其中,智慧燈桿迎來(lái)了巨大發(fā)展契機。2022年3月,我國首個(gè)智慧桿國家標準正式實(shí)施。CTIA數據指出,2021年我國以智慧燈桿為入口的各種硬件及服務(wù)的市場(chǎng)規?;蜻_到3.7萬(wàn)億元,占智慧城市市場(chǎng)總規模的20%,并有望在“十四五”期間迎來(lái)大幅增長(cháng)。緊接著(zhù),一些地方政府出臺的“十四五”規劃中,智慧燈桿赫然在列。
真正智能的照明方式:按需照明
科技行者:朗駿智能提到照明的設計理念時(shí),提出了“充分照明、按需照明和輪廓照明”三個(gè)方式,請分別談?wù)?,這三種思路的來(lái)龍去脈,又有什么區別?
朱祥輝:傳統戶(hù)外燈控的方式是,黑夜自動(dòng)開(kāi)啟照明燈,天亮又自動(dòng)關(guān)掉照明燈,是為了減少人工操作。但是這種燈控方式,并不是最優(yōu)解,容易造成能源浪費。我們一直在想,其實(shí)沒(méi)有必要一整晚都亮燈,尤其是在節能減排的長(cháng)期發(fā)展中,更沒(méi)有必要。
所以,我們把照明需求分為三個(gè)概念:上半夜的充分照明,下半夜的按需照明,以及深夜后的輪廓照明。
先說(shuō)「充分照明」,從傍晚6點(diǎn)到晚上10點(diǎn),天開(kāi)始慢慢變黑直到上半夜,達到照明環(huán)境要求,城市街道人來(lái)人往,車(chē)水馬龍,這時(shí)候沒(méi)必要切換照明模式,會(huì )導致體驗不好,只要做到100%充分照明就可以了。
再說(shuō)「按需照明」,從晚上10點(diǎn)到凌晨一兩點(diǎn)時(shí),俗稱(chēng)“下半夜”,人流量慢慢變少,城市漸漸進(jìn)入睡眠,我們的照明系統可按實(shí)際需求設定燈光亮度,亦或利用傳感器和通訊技術(shù)實(shí)現根據情況自動(dòng)調節光亮,比如人或車(chē)經(jīng)過(guò),照明就全亮,走了以后變成微亮。這里用到物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、微波傳感器技術(shù)等。
而在深夜,可以執行「輪廓照明」,即從凌晨2點(diǎn)到早上五六點(diǎn)時(shí),只留一種微光用來(lái)顯示道路輪廓。當人和車(chē)經(jīng)過(guò)這個(gè)區域時(shí),前方的路燈才會(huì )越來(lái)越亮,并且沒(méi)有必要使燈具達到全亮程度;當他們離開(kāi)后,又恢復了輪廓照明的微弱燈光,這樣就可以極大程度杜絕后半夜的電力浪費。
科技行者:這種具體問(wèn)題具體分析的設計理念,是如何得出的?
朱祥輝:我們希望利用技術(shù)手段,找到節能與照明體驗的平衡點(diǎn),不要為了節能而一味地弱化照明效果。
科技行者:要實(shí)現不同的照明模式,朗駿智能攻破了什么技術(shù)難點(diǎn)?
朱祥輝:這里面相對的難點(diǎn)是傳感器的部分,比如微波傳感器,在室外的干擾因素很多,如果不限制它的感應,碰到風(fēng)吹雨打都有可能誤觸發(fā);如果限制的很厲害,就降低了它的感應靈敏度。所以,我們用不同的技術(shù)去彌補不同的應用場(chǎng)景。
科技行者:具體的彌補方式是什么?
朱祥輝:比如針對輪廓照明,朗駿智能推出了一種「微波聯(lián)動(dòng)」智能型燈控器。這種燈控器采用光感+微波傳感器+無(wú)線(xiàn)控制方式,當單燈控制器上的微波傳感器檢測到移動(dòng)物體經(jīng)過(guò)后,它們在點(diǎn)亮自己燈桿上燈具的同時(shí),還會(huì )通過(guò)無(wú)線(xiàn)技術(shù),同步告訴周邊的單燈控制器“有移動(dòng)物體經(jīng)過(guò)”,從而由設定的映射關(guān)系進(jìn)行聯(lián)動(dòng)響應。
這樣一來(lái),當人車(chē)高流量時(shí),就采用光感模式,執行全亮度照明;當人車(chē)低流量時(shí),采用微波聯(lián)動(dòng),執行輪廓照明。這樣就賦予了燈具預判的能力,智能地預判人、車(chē)移動(dòng)軌跡,提前點(diǎn)亮前方燈具,提供即有科技感、又最節能務(wù)實(shí)的按需照明方案。
其實(shí)微波聯(lián)動(dòng)的綁定關(guān)系設定非常復雜,因為道路本身就很復雜,有單向道、有雙向道、有十字路口、有輔道等不同的道路場(chǎng)景,這都給微波聯(lián)動(dòng)的預判帶來(lái)了很大挑戰。而結合我司自主研發(fā)的UM9900智慧燈桿系統平臺,就可以在CIS地圖上直接快捷的設置微波聯(lián)動(dòng)映射關(guān)系,最終可以實(shí)現各類(lèi)場(chǎng)景下的微波聯(lián)動(dòng)照明方案。
科技行者:按需照明的方式,在產(chǎn)品外觀(guān)設計上有什么特別講究嗎?
朱祥輝:傳統的標準插座,市占率較高的是北美的NEMA 插座,由于它是市電供電,所以產(chǎn)品的體積較大一點(diǎn),只能裝在燈具上面。
最近這兩年,Zhaga聯(lián)盟強推他們的Zhaga 接口,它小巧、IP防護等級可以輕松做到IP66、安裝方式更靈活,它的產(chǎn)品可以裝在燈具上面、下面、側面都可以。
科技行者:什么場(chǎng)景用NEMA 接口,什么場(chǎng)景用Zhaga 接口?
朱祥輝:它們的應用場(chǎng)景一樣,主要看具體地域市場(chǎng)的應用習慣,但如果單燈控制器上帶了微波等需要輻射到地面的傳感器時(shí),建議使用zhaga接口,此時(shí)燈控器往往朝下安裝與燈具發(fā)光面,使用zhaga接口才能達到IP66。
科技行者:價(jià)格上有區別嗎?
朱祥輝:是的,不用標準接口的價(jià)格相對便宜,但是標準接口也有好處,比如安裝維護成本更小,把壞的產(chǎn)品直接拔下來(lái),再換一個(gè)新的,很快。如果不是標準接口,會(huì )涉及到重新接線(xiàn)的問(wèn)題。
智慧燈桿:智慧城市的一個(gè)信息入口
科技行者:我看到關(guān)于朗駿的產(chǎn)品線(xiàn),有軟件有硬件,軟件產(chǎn)品有智慧燈桿系統,硬件產(chǎn)品有燈控器、插座,你一般如何簡(jiǎn)潔明了的向客戶(hù)介紹公司的不同產(chǎn)品能力?
朱祥輝:我們主營(yíng)三部分,單燈控制器、插座、以及智慧燈桿系統。
我們會(huì )根據客戶(hù)的定位和需求推薦。如果客戶(hù)定位自主研發(fā)燈控器,我們會(huì )推薦朗駿的基座、插座、上蓋等結構件作為開(kāi)發(fā)配件之一,客戶(hù)自己設計電路板,自己做軟件。
如果客戶(hù)致力于開(kāi)發(fā)屬于自己的SaaS平臺,我們會(huì )推薦朗駿的物聯(lián)網(wǎng)燈控器,給他們開(kāi)放底層通信協(xié)議,客戶(hù)只要做好自己的系統就可以。
反過(guò)來(lái),如果客戶(hù)擅長(cháng)做硬件產(chǎn)品,我們就開(kāi)放平臺API接口,它的燈控器可以接進(jìn)我們的系統。
科技行者:軟件和硬件分別占公司產(chǎn)品多少比例?我感覺(jué)公司主營(yíng)偏向硬件端?
朱祥輝:對,我們主營(yíng)是偏向于硬件端。系統占比約20%,硬件占比約80%,很多客戶(hù)只用我們的硬件,因為自己想做系統。
科技行者:剛才提到UM9900智慧燈桿系統,聽(tīng)說(shuō)這是朗駿的經(jīng)典產(chǎn)品,你作為UM9900的開(kāi)發(fā)總負責人,請回憶一下,當初是怎么想到要設計這樣一款產(chǎn)品?
朱祥輝:是因為業(yè)務(wù)需求。大概2017年,UM9900的上一代產(chǎn)品UM9000被推出,它只是一個(gè)智慧照明系統。后來(lái),有些客戶(hù)要加一塊顯示屏、視頻監控或充電樁,但我們的架構漸漸不適合衍生出這么多的品類(lèi)加在燈桿上,所以就決定開(kāi)發(fā)新架構。
兩年后,我們實(shí)現了迭代,研發(fā)出了UM9900,它是一個(gè)智慧燈桿系統,更講究可擴展性、微服務(wù)能力更強。
科技行者:怎么區分智慧照明和智慧燈桿這兩個(gè)概念?
朱祥輝:智慧照明是智慧燈桿的一個(gè)模塊。
可以這么理解,智慧照明是這個(gè)燈桿上只有一個(gè)照明功能需要控制,智慧燈桿是這個(gè)燈桿上有很多產(chǎn)品都需要物聯(lián)網(wǎng)手段去配置,比如顯示屏、IP音柱(可以放一些廣播或疫情防控通知)、視頻監控、環(huán)境檢測、充電樁、一鍵報警、智慧噴霧(用于PM2.5的噴霧除塵、物理降溫、疫情噴霧消毒)等。
科技行者:長(cháng)遠來(lái)看,智慧燈桿對于一個(gè)園區,或者對于未來(lái)的智慧城市,意味著(zhù)什么?
朱祥輝:智慧燈桿首先相當于一個(gè)信息入口,比如一些視頻、政府推廣,都可以借助這些設備;
此外,它相當于一個(gè)載體,上面可以承載很多擴展性功能;
再往后,智慧燈桿對新能源車(chē)的無(wú)人駕駛、車(chē)路協(xié)同方面的挖掘潛力很大,目前應該已經(jīng)有一些國家部門(mén)或公司在專(zhuān)營(yíng)這部分。
產(chǎn)業(yè)現狀:大廠(chǎng)有平臺,而我們更垂直
科技行者:相比于大廠(chǎng),有很多技術(shù)資源和儲備,你是否擔心他們帶來(lái)的技術(shù)競爭?
朱祥輝:不擔心,因為我們做的東西不太一樣。運營(yíng)商和華為這種大廠(chǎng)想做的有三點(diǎn),一是標準,二是平臺,三是底層硬件(如華為做芯片,運營(yíng)商做通信模組)。
它們自己本身做最上游和最下游,中間產(chǎn)品層面一般不會(huì )介入,而更多是賣(mài)通信芯片、通信模組、做物聯(lián)網(wǎng)平臺,大家用他們的模組以后設計自家產(chǎn)品,可以很方便接入他們的平臺,利用它們的品牌效應再去做一些品牌推廣。
但是,它們的平臺雖然從架構層面看底子很厚,卻離垂直行業(yè)稍微遠一點(diǎn),而朗駿就是深深地扎入垂直行業(yè)中。
科技行者:說(shuō)到這里,朗駿積累了很多國際大廠(chǎng)客戶(hù),那么贏(yíng)得這些高要求客戶(hù)的技術(shù)門(mén)檻是什么?
朱祥輝:從合作層面,我們的業(yè)務(wù)經(jīng)常與國際化大型公司接觸,這些公司有了中國業(yè)務(wù)之后,我們是第一批合作方;從創(chuàng )新層面,我們積累了幾十項專(zhuān)利,比如研發(fā)了一些標準插座,它的防水、可靠性、安裝便利程度受到一致好評。
科技行者:從產(chǎn)品層面,朗駿三季度有四款新品要推出,它們最大的亮點(diǎn)是什么?
朱祥輝:第一款是JL-712B2 Zhaga Book-18 智聯(lián)型鎖扣式控制器,這款是近距離藍牙通信方式的產(chǎn)品,它適用于園區、校舍、倉庫、停車(chē)場(chǎng),它本身也很小,體積50×36,可使用我司“掌上燈控”app進(jìn)行遠程控制和管理。
第二款是JL-245CG NEMA接口旋鎖式智聯(lián)光控器,這款是LTE CAT1通信方式的產(chǎn)品,它可以接入我們的智慧燈桿系統UM9900,適用于路燈等戶(hù)外照明場(chǎng)景,每一個(gè)產(chǎn)品上面都需要插一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)卡。
第三款是JL-712G3L Zhaga Book-18 智聯(lián)型鎖扣式控制器,這是我們今年重點(diǎn)開(kāi)發(fā)的一款產(chǎn)品,它通信用到了LTE CAT1和Sub-G ,傳感器方面有光感、微波,我們想實(shí)現「微波聯(lián)動(dòng)」的功能,行話(huà)里把它叫做「預亮式」,人或車(chē)經(jīng)過(guò)某個(gè)燈桿,我們會(huì )根據行進(jìn)路徑把前方的道路預先點(diǎn)亮5-10盞,點(diǎn)亮方式可以通過(guò)平臺自定義。
第四款是JL-721NP Zhaga Book-18 智聯(lián)型鎖扣式控制器,它的通信方式是NB-IoT(窄帶物聯(lián)網(wǎng)),支持全球頻段,基本包含了全球主要城市的一些基站頻段。額外我們還附加了GPS、北斗功能,這是國外客戶(hù)的特別需求。
科技行者:它們通信方式都不一樣,有的是LTE CAT1,有的是NB-IOT,這是基于什么考量?
朱祥輝:我們基本上是三七開(kāi),如果這兩個(gè)二選一大概70%會(huì )選LTE CAT1,30%會(huì )選擇窄帶物聯(lián)網(wǎng),主要是因為NB1的基站部署覆蓋范圍還遠遠比不上4G,NB的下行并發(fā)性也會(huì )比4G差很多,因為它主要應用于一些被動(dòng)式的低功耗設備。
科技行者:如果用5G有點(diǎn)大題小作了。
朱祥輝:對,5G雖然可實(shí)現萬(wàn)物互聯(lián),但它真正的用武之地還是在于那些需要較大數據傳輸能力的場(chǎng)景,目前大部分物聯(lián)網(wǎng)設備并不需要很高的帶寬。
科技行者:這四款新品最大的亮點(diǎn)是什么,能彌補傳統戶(hù)外的燈具照明哪些短板和痛點(diǎn)呢?
朱祥輝:第一,通信覆蓋全,我們的產(chǎn)品覆蓋了現在主流的燈控器通信方式LTE CAT1、NB1、ziggbee,另外我們正在開(kāi)發(fā)RoLa和PLC通信技術(shù),預計今年底推出。
第二,產(chǎn)品定制化。國外有很多客戶(hù),都會(huì )碰到平臺兼容性的問(wèn)題,我們開(kāi)發(fā)的平臺在國外部署的話(huà),在安全審核上有政策阻攔,所以我們幫國外客戶(hù)開(kāi)發(fā)燈控器,讓他們自己做平臺。
寫(xiě)在最后
在普遍的理解中,路燈讓城市有了美妙的夜景,但是,這是否意味著(zhù),迷人的夜色就等同于晃眼的路燈——更光亮、更璀璨、更繁華?和朱祥輝交流之后,我們得出的答案顯然是,并非如此。
照明雖然是人造之物,但也應該是與自然和諧相處之物。如果說(shuō)幾百年前路燈剛被發(fā)明的時(shí)候,流動(dòng)于其中最重要的東西是能量,那么在一個(gè)碳中和的新時(shí)代,智能互聯(lián)已是每一根燈桿應該擁抱的新元素。