飛利浦智慧路燈推動城市物聯網

智慧路燈是目前正成長中的業務，也是指向未來智慧城市和新興物聯網發展的風向標。這種新穎的產品範圍廣泛，從簡單、複雜到幾乎不可見，總有一天可能無處不在。

智慧路燈基本上是由LED燈、LTE小型蜂巢式基地臺、可選的燈具控制系統以及用於監控電線杆功率使用情況的智慧電錶所組成的燈杆。截至目前為止，飛利浦(Philips)永續照明部門行銷經理Bill

McShane已經在美國洛杉磯和聖荷西部署了約150個這樣的燈杆。McShane一直在銷售智慧路燈，他相信在今後三年內將在全美城市中售出數千盞這樣的智慧路燈。

飛利浦(Philips)把這些路燈稱為“聯網城市初體驗”。這種產品擁有很多的潛在客戶和供應商。雖然還未能發展出具體的產品藍圖，但已吸引了有關其發展潛力的各種遐想。僅有蜂巢式功能的燈杆是在城市擴充套件市內Wi-Fi網路並考慮廣泛部署未來各種型別感測器網路時就一併到位的。

聖荷西正部署50支與Fairmont Hote附近一樣的智慧燈杆

飛利浦的LED照明部門提出了智慧路燈的想法，也開發出這樣的產品。這家荷蘭公司與愛立信(Ericsson)建立了一項全球合作關係，由愛立信作為燈杆內部的LTE基地臺轉包商。其他公司則提供聖荷西等城市需要的可選智慧電錶。

無線通訊營運商是主要的客戶，他們指定並向愛立信支付基地臺的費用，並確定基地臺的安裝位置。他們還付錢給飛利浦，然後由飛利浦與市政府洽談交易，並向城市支付安裝費用和少量的續用租金。

舉例來說，洛杉磯向飛利浦收取約1萬美元的燈杆安裝費用以及每個網站一年40美元的租金。聖荷西則允許飛利浦向無線者處收取十年的費用，十年後再改由聖荷西市向無線業者收取費用。

重大但極具挑戰性的業務

城市為經常由不同實體擁有和服務的燈杆建立了一個簡化的認可過程。McShane表示，“我們設法將各方聚集在一起。這是一個很有趣的挑戰，但當他們全部聚齊洽談計劃時，就變成了一項有力的提議。”

最終，每一方都能獲利，McShane指出，“這是居民、商業單位和城市三方共贏的局面。”

Bill McShane

由於面對每個城市不同的業者和規則，這項業務其實並不輕鬆。例如，聖荷西在2011年2月份就為轉換到LED起草了共48頁的路燈設計指南。這本指南中充斥著各種有關燈光亮度與品質問題的表格和數學公式，並提到了許多國家和國際標準。

McShane的同事們先在全球開展了燈杆的先導計劃。佛羅里達州的公共電力事業以及哥本哈根等城市目前正測試這個概念，據市調公司Navigant Research透露。該公司統計全球LED路燈數量已經超過1，300萬個，預計到2023年還將增加到1.16億個。

據說華為也開發出智慧路燈的原型和樣機，但尚未正式釋出產品，預計還有其他公司也可將浮出？面。“我認為我們正處於智慧路燈普及的開端。”Navigant研究總監Eric Woods表示。

雖然實際數字很難掌握，但McShane估計單單美國就有2，600萬盞路燈。洛杉磯表示擁有第二大的數量，約21萬支供電的燈杆，其中超過14萬支燈杆已經轉換成LED了。聖荷西擁有約6.3萬支燈杆，其中約有2萬支是LED燈，其它燈杆正開放給任何型別提案的轉換計劃招標中。

智慧路燈內部結構

飛利浦智慧燈杆的內部技術相當簡單，並且有很明確的定義。但當城市預算較緊但以創新的方式思考物聯網時，這種燈杆的未來會是什麼樣子就不得而知了。

當今的智慧燈杆有兩種配置——安裝三個大型愛立信RU-11或RU-12 60W
LTE無線電裝置的高功率燈杆，以及安裝六個5~10W無線電裝置(覆蓋約1000英尺短距離)的低功率版本。高功率版本中，無線電裝置安裝在燈杆的擴充套件基座中，而低功率版本的無線電裝置則安裝於燈杆內部，天線位於LED燈附近的天線罩中。

大多數燈杆都有電子裝置，用於處理無線電訊號和數位基頻訊號。營運商只使用燈杆中的無線電裝置，並將其連線到雲端的無線接取網路，再由無線接取網路處理數位基頻任務，愛立信北美企業夥伴與聯盟負責人Sridhar Vadlamudi表示。

洛杉磯還要求燈杆內安裝備用電池，預防斷電發生。聖荷西要求安裝智慧電錶來支付電費，但這在洛杉磯並不需要，因為洛杉磯對於電力方面有一整套的協議。

截至目前為止所安裝的燈杆數量超過了50個。第一支燈杆在2015年7月進行測試，並在9月份首次正式實施。

智慧路燈還沒有明確的發展藍圖。“我們想把重點放在LTE上，一旦成功後，就很容易再整合Wi-Fi或其它功能。”Vadlamudi指出，“我們正在考慮槍聲、汙染和交通感測器，目前還沒有專為部署這些感測器的相關申請，但既然我們有足夠的空間就能做下去。”

包括洛杉磯市長在內的多位城市官員及其於去年底安裝的首支智慧燈杆

智慧城市考慮感測器網路

城市物聯網網路的概念仍在發展初期，並且引發了許多棘手的問題，飛利浦的McShane指出，“部署城市物聯網的資本支出非常龐大，而且我們必須知道資料如何流至哪個中樞，以及如何進行分析——而且還有許多公眾政策也必須同時制訂。”

聖荷西資訊長Vijay Sammeta對此表示同意。他認為智慧城市具有‘蠻荒西部’(wild West)的特性，而今正是時候從展示計劃轉型至更加困難的實際部署工作了。

Sammeta認為，“智慧城市再次喚醒了政府部門的研發思維，但這些事情都需要花時間、金錢和精力，因此必須遵循我們的優先順序逐步進行。”。

舉例來說，聖荷西剛剛與英特爾共同完成了一個為期一年的先導計劃，這項計劃涉及在市內安裝10個空氣品質感測器。他表示，“我們確實想多看看其他相關計劃……但我想像中的路燈杆還有許多東西要加進來。”

截至目前為止，政府和供應商都不知道城市需要什麼樣的感測器、應該如何認證這些感測器以及如何建立、支付和執行涵蓋多個資料組合的中央資料庫。多個資料組合通常比只有一種資料更有趣，但“當供應商越來越多時，資料也會變得日益複雜。”Sammeta指出。

聖荷西市LED路燈設計指南中的一些數學公式

在展示另一種方法的先導計劃中，聖荷西正在製作有關交通訊號相位的即時資料並提供給汽車製造商。汽車廠家將有機會創造補充GPS地圖的服務，而城市和駕駛人也能找到減少交通擁塞的方法。

洛杉磯最終計劃安裝400至600支智慧燈杆，並正考慮可以含有什麼樣的其它感測器。該城市還在考慮在一些燈杆中增加為電動車充電的充電樁。

“我們正與多家制造商合作，討論諸如溫度、二氧化碳感測器等任何感測器或甚至是地震感測器等用於監控犯罪或停車的攝像機等各種想法。”洛杉磯路燈處負責人Ed

Ebrahimian表示，”我可能只需要200到300個感測器，因為它們不必須安裝在每個燈杆上，大約每三到五個街區裝一個就行了——好訊息是我們已經有可用的通訊技術到位了。”

聖荷西市市民創新管理人員Teri Killgore也表示同意。”對於智慧城市應用來說，這是下一個重要的發展前線。”她指出。

首要步驟—智慧電錶、LED監視器

燈杆中的智慧電錶是確保證未來功能擴充套件的關鍵，聖荷西的Killgore認為。當地的公用事業委員會已經明確定義什麼功能可以安裝到路燈上，以確保協力廠商公平地以跟城市相同的低費率獲得電力。

聖荷西的燈杆目前使用公共電力公司現有的外接智慧電錶。但當地的公共電力公司PG&E正考慮採用可安裝於燈杆的版本，這樣可以防止受到駭客的破壞。

Killgore表示，“而且，當我們想要增加環境感測器或攝影機時，就能夠更輕鬆地進行安裝，而無需重新進行電路佈線。”

聖荷西市目前安裝了63，000盞路燈，其中三分之二正公開招標新的LED計劃

Navigant研究總監Woods指出，“基於節能理念的LED路燈轉換商用模型已經成熟了，但連網的好處(監控交通流量或空氣品質感測器等)還未能有效地奠定基礎，更復雜的是經常得牽扯到多個城市部門。”

“對於從照明燈具到通訊網路的一切來說，標準都是至關重要的，”Woods認為，“這個產業月前已經取得了一些進展，但讓人更感興趣的是目前正進行的多個智慧城市標準制訂計劃會有什麼樣的結果——他們在制訂相關技術標準的同時，某種程度上也是在確定城市的需求。”

Woods表示，“有些城市管理人員對於使用先進照明控制技術仍十分謹慎，像是主動式調光，以避免被認為是在降低城市道路的安全性。”

儘管如此，洛杉磯的Ebrahimian對於LED路燈的遠端監控產品仍然懷有滿腔熱情。洛杉磯目前正準備安裝帶有 嵌入式GPS的第二代產品。

“在我們的辦公室中，我們可以選擇燈杆的蜂巢式無線訊號，併為其指定位置資訊——如果我們以後必須移動它的話，也沒問題——當燈光熄滅時我們馬上就能知道。”他表示。

同步發展Wi-Fi計劃

當飛利浦致力於協助營運商搭建其蜂巢式無線基礎設施時，洛杉磯和聖荷西也同時擴充套件城市中的Wi-Fi網路。

洛杉磯希望在三月份確定承包商，負責搭建覆蓋整個城市約469平方英哩的網路計劃。這項計劃的目標是連線估計約超過30%缺少家庭寬頻的居民。

洛杉磯資訊長Ted Ross透露，洛杉磯市決定不參與擁有和執行該市網路的業務。相反地，它透過公開招標讓私人供應商接取至城市資產(如路燈杆和光纖鏈路)，只要他們能夠混合提供速率達Gbps的免費和付費服務。

該市目前正評估三份提案，每份提案的目的都在連線整個城市。洛杉磯要求所有的提案都必須相容於目前的802.11g/n裝置，並建議投標方考慮支援蜂巢式無線網路、700MHz和900MHz頻段的未來LTE-Unlicensed以及.11af與.11ah等功能。

聖荷西則在2014年擴充套件其免費的城市Wi-Fi網路，將會議中心和機場都納入其中，使用由Ruckus Wireless提供的.11n和.11ac裝置獲得10~20Mbits/s的傳輸速率。

明年，Sammeta表示，“我們想升級到2.0版本，擴大市中心的區域，使其覆蓋主要的公園和新建的高等法院大樓。同時，我們也期待有機會提供定位服務。”

本文轉自d1net（轉載）