eluminocity——智能路灯让城市更智慧

无论是自适应路边照明系统、电动汽车充电桩还是环保和交通管理测量站, eluminocity的智能路灯使无数实用功能的互联成为可能。作为智慧城市的骨干,智能路灯为市民创造更舒适的生活,降低城市地区人口增长带来的消极影响。

2010年,全球城市人口与农村人口数量几乎各占一半。据世界卫生组织 (WHO)预测,到2050年,城市人口将占全球总人口的70%。

 

19世纪是帝国的时代,20世纪是国民国家的时代,而21世纪将是城市的时代。

丹佛前市长 Wellington Webb

人口的持续增长对城市和市民提出了根本性的挑战:

  •      交通需求增加
  •      空气污染加重
  •      矿物燃料减少

智慧城市——提升市民的生活品质

众多专家,比如来自市场研究公司Gartner的 Bettina Tratz-Ryan,看到了解决智慧城市所面临的这些问题的解决之道。欧盟将“智慧城市”定义为适合市民及其需求的城市。其目标在于提升人们的生活品质。

为实现这一目标,智慧城市大规模部署信息技术基础设施。智能路灯能够放大通信网络,同时在一个灯罩中集成多项功能。智能路灯的作用不仅仅是照明,它还能适应所处环境的具体条件,更有效地利用能源。此外,智能路灯还能用作电动汽车的充电桩,以及空气质量和交通规则的测量工具。

 

eluminocity——面向未来的路灯

eluminocity智能路灯(图片来源: eluminocity)

坐落于德国慕尼黑的新创公司eluminocity携手英飞凌和英特尔公司,为智慧城市的市民提供这些智能应用。其中,英飞凌研发的芯片负责控制这些应用。

尽管智能路灯的功能广泛,但其主要工作依旧是街道照明。与遍布大街小巷的路灯不同的是,智能路灯并不依赖传统的钠汽灯,而是依赖发光二极管或LED。首先,LED灯耗电更少。其次,LED灯的寿命比钠汽灯最多长5倍,这意味着减少浪费和节省电能。这使城市的街道照明成本直接减少四分之三。

智能路灯进一步发挥LED灯的优势,使照明设备适应其半径150米以内的周边环境。由英飞凌研发的24GHz雷达芯片BGT24 能够检测是否有目标——如行人或车辆——接近路灯,并判断其行进速度。英飞凌研发的 XMC™ 控制器系列负责控制数据评估。

雷达如何工作?

雷达如何工作?

雷达是一个目标检测系统,它利用微波确定目标的范围、角度和速度。雷达系统产生电磁波,其中一根天线负责发射电磁波,另一根天线负责接收电磁波。

英飞凌研发的光控制器XDPL8220负责调节驱动LED的电能。在雷达芯片与光源控制器的协同作用下,路灯可以在目标接近时照亮。仅在目标远离路灯时,LED灯才会变暗。同时,芯片还能调节灯光,使之适应主导天气条件。在下雪或下雨天,LED灯的亮度明显高于黄昏时分。

电动汽车充电桩

智能路灯的另一项功能是面向电动汽车的充电模块。德国汽车工业协会(VDA)的《Elektromobilität》(德语)研究指出,到2015年底,德国街道上行驶的电动汽车达到了4.6万辆。由于联邦政府宣布2016年7月前购买电动汽车将享受补贴,专家预计,电动汽车的数量将继续保持上升趋势。

集成充电模块支持电动汽车充电(图片来源:eluminocity)

然而,电动汽车的发展面临着一个重大障碍——大型充电桩网络尚未形成。从2011年到2015年,电动汽车与充电桩的数量比从2:1上升至7:1。德国汽车工业协会认为,这个比例未来会达到10:1。为满足电动汽车对充电桩的需求,平衡这一关系,德国国家电力移动平台和联邦政府顾问委员会计划到2020年在城市地区新建18万个充电桩。

目前,eluminocity已经在多个城市安装了一些集成充电桩的智能路灯,如慕尼黑、芝加哥、牛津和埃因霍温。eluminocity表示,未来更多充电桩将被纳入网络。

充电过程相当简单:一旦电动汽车的电池电量耗完,司机可以利用最高22kW的功率输出为电池充电。为此,司机必须通过扫描充电桩上的二维码来识别身份。接着,插座的防护罩会打开,司机便可进行充电。支付无需使用现金,利用智能手机App即可轻松完成支付。

深呼吸

城市是主要的能源消耗者和二氧化碳排放者(图片来源:eluminocity)

与内燃机汽车相比,电动汽车避免直接排放二氧化碳( CO2),从而帮助缓解日益加剧的城市地区空气污染问题——如今,全球75%的二氧化碳排放来自城市。

在电动汽车完全取代内燃机汽车之前,十分有必要进行污染物排放测量,以便在排放值过高时采取适当的措施。如限速。智能路灯可在不同位置测量空气质量,并通过互联网将这些测量数据传送至相关管理机构。如果排放值超过容许极限,智能路灯会向当地政府发出警报,然后当地政府会采取相应的响应措施。复杂的测量过程和高昂的管理成本不久将会成为历史。

汽车司机在寻找停车位时还可以松一口气。由于汽车数量持续增加,停车位日益紧张,停车让司机们倍感紧张。智能路灯能够识别免费停车位,通过“云”连接将相关信息传递给附近的司机。这有助于节约能源、节省时间和缓解紧张情绪。

顶尖数据安全性

在物联网(IoT)中,互联设备交换包含敏感信息的数据,包括能源、交通、个人或企业信息。内置的英特尔调制解调器为基于云平台的数据交换提供了必要的基础设施。

为了防止这些数据落入不法分子手中, eluminocity的开发人员选用英飞凌OPTIGA™ 系列安全芯片。该系列芯片结合目前最先进的硬件安全和加密算法,安全性高于单纯基于软件的系统。

通过与英飞凌和英特尔合作, eluminocity已经将一个简单的路灯转变为一个全能型节点。作为智慧城市的骨干,智能路灯为城市提供广泛的功能,如灵活的街道照明、电动汽车充电桩网络以及空气质量测量传感器等。智能路灯不仅使市民受益,而且惠及工程师,这是因为智能路灯为增加功能提供了平台。因此,智能路灯的功能尚未达到极限。

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