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打造智慧城市 物聯網路燈大有用處

物聯網智慧路燈,被視為解決城市發展問題的有效方案。來源:signify.com

全球人口高度集中於都市引發的諸多問題,影響著人們對於安全、舒適、便利生活的追求。根據聯合國研究,2050年全球68%人口會移居都市。另根據麥肯錫的調查報告,2020年全球將有600個智慧城市。長久以來,科技始終為我們提供有效的解方,現在,由物聯網打造而成的智慧城市,成為創造都市美好生活的寄望所在。

各國政府積極投入智慧城市建設,從歐美先進國家至亞洲,現階段全球計有超過1,000個相關計畫持續進行。研究機構Frost & Sullivan指出,2025年全球智慧城市科技所創造的產值可望達到2兆美元。

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光寶推出結合AI的物聯網智慧路燈方案,可辨識違停載客的民營公車。來源:liteon.com

物聯網能夠高度連結所有日常生活事物,包括交通運輸、廢棄物管理、街道照明、治安維護等,並透過在全城範圍建置的大量感測器,傳輸及收集相關數據,讓城市規劃有所本,可以進一步優化都市的運作流程。根據IDC調查指出,投入智慧城市的資金預計將在2021年突破4兆台幣,其中又以亞太區的物聯網研發佔有最大比例。

物聯網智慧路燈  解決佈點及供電問題

在智慧城市物聯網建設中,路燈由於具有位置優勢及供電系統兩大優勢,可解決物聯網設備的兩大問題:佈點及供電,因此被視為最有效的解決方案之一。智慧路燈能搭載5G、窄頻物聯網(NB-IoT)基地台、各種智慧感測器等,形成強大的物聯網平台,集照明、防災、網路通訊、監控、氣候數據等功能於一身,可廣泛蒐集人流車流、空氣品質、風速、溫濕度、降雨量等數據。

值得注意的,5G要達到高速傳輸目標需要密集佈設基地台,而路燈本身就是設置最密集也最平均的基礎建設,因此利用路燈附掛5G小型基地台(small cell),被視為是快速建置5G的方案之一。無人自駕載具的V2I(Vehicle to Infrastructure)、V2V(Vehicle to Vehicle),也可仰賴無人車與智慧路燈的整合溝通來落實。

全球許多都市利用物聯網智慧路燈方實現智慧城市願景。根據ABI Research報告預估,2018∼2026年,智慧路燈市場年複合成長率將達31%,市場規模至2026年將成長9倍,達17億美元。

另根據OFweek產業研究院的《2018年全球及中國智能照明市場現狀及趨勢分析報告》數據顯示,2017年全球智慧路燈市場規模達38.4億元(人民幣),中國大陸市場規模為7.9億元,預計隨著智慧城市建設的推動,智慧路燈滲透率提升,2022年全球智慧路燈市場規模將超過到人民幣160億元,複合成長率達33.2%,而中國大陸市場規模將突破40億元,年複合成長率為39%。

智慧路燈配備感測器  優化交通及治安

全球各大城市紛紛佈建智慧路燈,美國更是先行者。其中,洛杉磯早於2016年便已規劃將高壓鈉路燈更換為LED智慧燈具。藉由聲學與環境噪音感測器,洛杉磯的智慧路燈能偵測車輛碰撞的聲音,並且即時通報警方、消防與救護部門,以縮短車禍應變時間,讓傷者及早獲得治療。

值得一提的,智慧路燈並配備槍聲辨識裝置,可以精準定位槍擊案發生地點,通知警方儘快趕到案發現場,且能有效震懾潛在犯罪者,進一步降低犯罪率。此項智慧路燈建置計畫預計耗時4年。

另外,新加坡的「智慧國家感測器平台(SNSP)」計劃,則是將全國11萬盞路燈都裝上噪音、氣溫和降雨感測器,除了收集空氣品質、降雨量、交通車輛等環境數據外,也將結合AI人臉辨識系統,做為犯罪防治的調查工具。在台灣,台北市政府宣布,2019年將在內湖科技園區、南港會展中心與南港軟體園區、信義計畫區銜接松菸文創園區等,建置約1.26萬盞智慧路燈,並規劃在3年內將全市路燈規模化升級。

智慧路燈市場前景看好,許多廠商紛紛推出智慧路燈方案,例如,宏硍偎庥X下專做商用物聯網解決方案的宏硈q信,日前發表智慧路燈解決方案,此方案採用太陽能發電技術,除節能之外,並進一步結合空氣品質監測、緊急呼叫解決方案、漏電流檢測等擴充應用。

光寶科技也推出結合AI的物聯網(AIoT)智慧路燈方案,已在東南亞首度落地。光寶科技指出,在東南亞國家街頭,交通流量幾乎是整日維持高峰,違規事件更層出不窮,開罰單屬於高度勞力密集工作,而在導入AIoT智慧路燈解決方案後,約3小時內就能完成以前一天所做的事,且正確性大幅提升。

此外,此方案能與當地通訊、平台系統業者合作,提供政府交通管理服務,統計出違規事件高峰時段、特別容易發生事故路口,加強派駐警力,同時改善人為辨識的錯誤率。

低功耗廣域技術  適用智慧路燈佈建

智慧路燈在智慧城市中可以發揮極大作用,然而智慧路燈建置的範圍廣、數量多,佈建時需謹慎思考該採取哪種通訊傳輸技術?基本上,ZigBee、Bluetooth等短距離傳輸技術並不適合,缺點包括:覆蓋範圍小、需部署大量網管設備,設備維護成本高等。

至於傳統2G/3G/4G的傳輸覆蓋距離廣,但是並無法滿足物聯網設備對於低成本的要求。相較之下,LoRa、NB-IoT等長距離(100公尺以上)的低功耗廣域(LPWA)物聯網技術,兼具傳送距離長及成本較低的優點,較適用於智慧路燈佈建。

另一值得思考的議題,在於智慧路燈上安裝愈來愈多的感測器,包括錄影監控、聲音感測等,因此政府當局及業者在設計及施行時需小心為之,勿讓智慧城市居民陷於隱私權受到侵犯的疑慮和恐懼中。


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