節(jié)能減排已經(jīng)成了新的風(fēng)尚與趨勢(shì)。不少人都在用一些簡(jiǎn)單而有效的方式為可持續(xù)發(fā)展出力：例如隨手關(guān)上廁所里的燈，換用更節(jié)能的燈管。

　　的確，中國(guó)照明用電占總發(fā)電量的20%左右。但在全部的照明用電里，有30%是被街上的路燈消耗掉的。

　　傳統(tǒng)路燈的控制系統(tǒng)是在配電箱中加個(gè)定時(shí)設(shè)備，晚上的某個(gè)固定時(shí)段打開，到了早晨天亮了再關(guān)掉。面對(duì)季節(jié)更替導(dǎo)致的日出日落時(shí)間變化或異常天氣，只能讓工人逐個(gè)操作路燈。且這種路燈也不會(huì)管某些路面徹夜都沒幾輛車，自顧自明晃晃地亮到天亮，浪費(fèi)一晚上的電。

　　因此，城市規(guī)劃人員和工程師們也在竭力讓路燈變得更智能，避免不必要的電力浪費(fèi)。

　　讓我們來(lái)看看智能路燈可以多有用~

　　PS:文末還有未來(lái)路燈暢想漫畫喲~

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　　要讓路燈聰明起來(lái)，對(duì)自己“明暗自知”，總是和感應(yīng)技術(shù)分不開的。

　　路燈的感應(yīng)控制設(shè)計(jì)方向通常有兩個(gè)：第一個(gè)是根據(jù)光照條件來(lái)感應(yīng)調(diào)節(jié)，第二個(gè)則是對(duì)車輛和行人進(jìn)行感應(yīng)調(diào)節(jié)。 兩種調(diào)節(jié)方式本身都不難理解，光控調(diào)節(jié)技術(shù)就是要讓路燈能夠識(shí)別周圍的自然光變化。天要是暗了它就得亮起來(lái)，天亮了它就得自動(dòng)“下班”。 這通常是通過(guò)光敏原件來(lái)實(shí)現(xiàn)的，例如光敏電阻、光敏二極管和光敏三極管。他們的工作原理細(xì)節(jié)上稍有不同，簡(jiǎn)單來(lái)講都是受到一定強(qiáng)度的光照后，能夠改變阻值、激發(fā)載流子以便接通或斷開電路，讓燈根據(jù)實(shí)際情況亮起來(lái)或熄掉。 其中光敏三極管除了能將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)外，還能放大電信號(hào)，因而相對(duì)更靈敏。再借助PID等優(yōu)秀的控制系統(tǒng)減少誤差，路燈對(duì)光照的反應(yīng)會(huì)更為精確。

采用光敏電阻控制的路燈自動(dòng)點(diǎn)熄路燈

圖源：基于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的智能路燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文

　　除了按時(shí)按需上下班外，人們對(duì)光控路燈還衍生出一些實(shí)用的需求——它最好還要能順便感知能見度，調(diào)整燈光的顏色。當(dāng)遇見大霧天或者雨天，它要從普通白光變?yōu)槟軌蛲高^(guò)霧氣的黃光。

　　第二種對(duì)車輛和行人進(jìn)行感知的路燈以服務(wù)對(duì)象為本——當(dāng)感應(yīng)器發(fā)現(xiàn)路面上空無(wú)一人，它便會(huì)調(diào)整到一個(gè)較低的亮度節(jié)省電力(大概是原本亮度的1/3-1/2)，當(dāng)檢測(cè)到有車輛即將行使到這條道路上，它便將亮度提前調(diào)回正常水平，等車輛離開了再暗下來(lái)。

圖源：谷歌

　　值得注意的是，感應(yīng)路燈和家門口蹬一腳就會(huì)亮的感應(yīng)燈不同，它必須設(shè)置一個(gè)提前量，而不是當(dāng)車輛到它眼門前了才忽然亮起。那樣的話過(guò)大的明暗對(duì)比會(huì)形成失能眩光(Disabilityglare)，影響人的視力從而造成危險(xiǎn)。

(一個(gè)閃瞎狗眼的路燈，它就像對(duì)面車道不合時(shí)宜的遠(yuǎn)光燈一樣令人目眩，圖源：lrc.rpi.edu) 試想當(dāng)你進(jìn)入一條道路，沿街路燈按順序逐漸點(diǎn)亮，是不是有種被夾道歡迎的自豪感?

　　不過(guò)在能源利用這件事情上既要節(jié)流也要開源，為路燈加裝太陽(yáng)能電池板就是個(gè)不錯(cuò)的選擇。

盡管太陽(yáng)能利用率會(huì)受當(dāng)?shù)貧夂驐l件的制約，但我國(guó)總體而言是太陽(yáng)能資源相當(dāng)豐富的國(guó)家，絕大多數(shù)地區(qū)年平均日輻射量在4kWh/m2?天以上，西藏地區(qū)更是最高達(dá)7kWh/m2?天。至少對(duì)于照明亮度要求較低的郊野道路，太陽(yáng)能路燈的效率值得期待。

圖源：谷歌

　　除了硬件外，人們也在開發(fā)軟件使得城市照明系統(tǒng)可視化、更便于控制。軟件系統(tǒng)會(huì)配合物聯(lián)網(wǎng)與GPS，精確定位每條街上的每個(gè)路燈，掌握它們的工作狀況。

　　我國(guó)現(xiàn)有的路燈照明設(shè)施的管理工作主要采用人工巡查模式，隨著路燈規(guī)模的増大，路燈管理需要投入大量的人力、物力和財(cái)力。不但低效且會(huì)對(duì)人們的出行和生活帶來(lái)煩惱。 倘若能對(duì)路燈進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，可以大大減少人工巡查的龐大工作量，效率也更高——哪個(gè)燈壞了或者沒有正常工作，不用等周圍的居民投訴才知道，立馬可以定點(diǎn)搶修。 例如荷蘭阿姆斯特丹和美國(guó)洛杉磯的部分區(qū)域，都已經(jīng)用上了類似的技術(shù)。德國(guó)的Dail4Light照明控制系統(tǒng)就更細(xì)致入微了：市民可以通過(guò)手機(jī)輸入相應(yīng)街道的代碼來(lái)點(diǎn)亮街燈。

　　根據(jù)Navigant Research 的一份新報(bào)告顯示，2017年全球智能路燈市場(chǎng)價(jià)值將達(dá)到6.1 億美元，到2026 年將增長(zhǎng)到69 億美元，智慧路燈占城市路燈的市場(chǎng)份額預(yù)計(jì)將從2017 年的2%増長(zhǎng)到2026 年的20%左右。 城市路燈作為城市重要基礎(chǔ)設(shè)施，會(huì)遍布城市所有的交通網(wǎng)絡(luò)。人們會(huì)將為了讓路燈更智能而為它添加更多的電子元件：例如攝像頭，溫濕度計(jì)，分貝儀，或者安裝能夠檢測(cè)空氣質(zhì)量的設(shè)備。更貪心一點(diǎn)還要讓它承擔(dān)wifi服務(wù)，輔助交通流量監(jiān)控等重任。 總之，默默為大家服務(wù)的路燈除了自身的光亮外，會(huì)為城市增添更多的“色彩”。

　　讓我們跟著shi密斯先生

　　一起來(lái)感受下未來(lái)的智能路燈帶來(lái)的便捷吧~

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