智慧節能發展 路燈扮演要角

工商時報【陳佳滎】 隨著物聯網（IOT）、雲端運算等新一代資訊技術廣泛應用，及智慧城市節能與環境永續趨勢帶動，城市路燈開始加入感測器，具備連網、收集、分析周遭環境、交通資訊，轉變成智慧路燈。根據調研機構Northeast Group資料，2016年全球路燈市場規模約3.15億盞，至2026年將成長達3.59億盞路燈，而LED路燈與智慧路燈市場規模將會高達695億美元。另根據Philip市場調查，目前全球路燈安裝系統只有1％具備聯網功能，但平均每年複合成長率則達16％。 解決物聯網布點及供電問題 智慧城市充分運用感測、行動網路與雲端運算等技術，整合城市關鍵資訊並進行分析，以解決交通環境、公共安全、工商業服務等需求，因此需要一個資訊收集、處理的物聯網終端設備，而路燈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個最大問題：布點及供電。 然而，智慧路燈應用於戶外照明，範圍廣、數量多，若採用ZigBee等短距離傳輸，受限覆蓋範圍小、需布署大量閘道器及設備維護成本，而以傳統2G╱3G╱4G網路來做物聯網M2M傳輸雖覆蓋距離廣，但也不滿足IOT設備低功耗、低成本的要求。因此低功耗廣域網路（LPWA）技術應運而生，LPWA有遠距離通信、低速率數據傳輸和低功耗3大特點，適合遠距離傳輸、通信數據量很少、需電池供電的IOT應用。 目前已有LPWA應用於智慧路燈案例，Telensa在英國埃塞克斯郡建立涵蓋13萬盞智慧路燈、使用戶外無線單燈控制系統的網路（PLANet），由於PLANet以LPWA傳輸資料，並根據多種因素靈活調節光照，達到節能省電，此外Telensa在路燈上也布有感測器可知車輛出入狀況，駕駛人能利用此服務得知附近是否還有停車位，讓路燈達到便利交通、節省能源，甚至協助警方辦案，預估LPWA將逐漸應用於智慧路燈。 另一個例子是網通大廠思科在2014年與美國密蘇里州堪薩斯市討論規畫10年、共1,500萬美元的智慧城市基礎建設計畫，並於2016年正式啟動第一階段。思科於市中心安裝125座智慧路燈，可較傳統路燈節能達8成，未來堪薩斯市可利用智慧路燈等智慧城市基礎建設增加營收，例如：在停車位地面安裝智慧感測器，讓智慧路燈引導駕駛到空位，感測器會自動計時計費，駕駛亦可透過app線上付費。 對城市而言，建設智慧路燈具有明顯優點，包括覆蓋廣、節能省電、遠端監控路況、偵測城市環境以及運用於交通、安全等應用，但許多城市將資訊儲存於雲端，網路安全成為須考慮的問題，另外，越來越多感測器安裝於智慧路燈之上，如錄影監控、聲音感測器等，可能使民眾隱私疑慮成為另外一個問題，因此廠商在設計階段就必須注意可能涉及的隱私議題。 此外，智慧路燈的建置還需考量經費來源和擁有權的結構、基礎設施是否委外管理等因素，而不能一昧將各種感測器或額外功能加裝於路燈之上，如讓路燈身兼電動車充電站、免費無線上網熱點、錄影監控等。智慧城市在不同國家、不同應用場景的需求不一樣，面臨的問題也不一樣，在建設智慧路燈時，每座城市都必須個案評估，才能解決城市中的實際問題，也才能讓智慧路燈的效益發揮最大功效。 軟硬整合發展產品轉向服務 IoT裝置生命周期往往很長，一旦購買安裝之後，將長時間使用、不易汰舊換新，透過提供客製化和創新的服務發揮IoT價值，才能發揮更多的加值功能和應用，對於智慧路燈業者而言，如何在保證分享到硬體銷售收益外，也能在軟體及服務方面有所收益，是必須思考的課題之一。 例如美商奇異由硬體產品銷售轉向服務導向的商業模式發展，智慧路燈不只是賺取設備費用，而是掌握透過路燈所收集的各種數據，而地方政府欲使用資料發展城市解決方案，還是要支付奇異資料處理服務費用。此外，奇異提供新創業者免費使用路燈相關資料60天，讓他們研發智慧城市應用，如後續欲持續使用資料再進行收費，藉此吸引各方參與、快速擴大用戶基礎與發展城市應用。 因此，智慧路燈產業應思考藉由軟硬整合發展產品轉向服務的商業模式，可與政府、學研與新創公司組成生態體系，利用路燈收集、分析資料與資訊回饋，創造各種智慧服務達到多贏局面。 （本文作者為工研院產經中心分析師）