實踐智慧城市的關鍵,在於共享人流、物流和交通的大數據,需要一系列「智慧基建」(Smart Infrastructure)作為骨幹,支撐城市大數據的流通。香港政府去年發表了《香港智慧城市藍圖》,並提出多項「智慧出行」(Smart Mobility)建議,期望解決香港交通擠塞的問題。因應「智慧出行」的未來發展,香港的智慧基建應從何入手?

人、車、路 互相溝通

香港資訊發達,資訊科技基建成熟,4G網絡覆蓋率超過九成,全球排行第四;然而,城市內的公共數據太分散零碎,難以收集實時交通資料;加上,當感應器故障時,未能及時偵測和維修,影響收集大數據的效率,成為推展「智慧出行」的兩大障礙。

要順利推展「智慧出行」,首要是建立車聯網(IoV),讓「人、車、路」之間能夠互相溝通,分享實時交通資訊,發揮協同效應,提高交通運輸效率和安全。車聯網衍生大數據的收集和傳輸,除了車上的網絡和感應器之外,道路上的智慧基建更是不可或缺。其中一個解決方案,是把傳統街燈提升為智能街燈,組成遍佈整個城市的物聯網(IoT),成為發展智慧城市的重要起點。

智能街燈 維修精準

全港2,100公里的道路,共設有超過14萬枝街燈,目前主要靠光暗感應自動開關,至於街燈有否出現故障,就只有靠巡查人員用肉眼判斷。

傳統街燈提升為智能街燈後,可經無線網絡實時傳送電流、電壓等數據,遙距監控路燈的運作。操作人員不但可利用手機開關街燈,如果路燈發生故障,更可透過系統通知工程人員儘快維修,縮短故障時間,確保行車安全。例如颱風襲港可能導致大量街燈損毀,工程部門可在安全的環境下,通過系統即時監察街燈受破壞的情況,在天氣穩定後及早維修,毋須待颱風後才出勤檢視。

現有的智能街燈方案,普遍採用LoRa這種低功耗、遠距離的無線傳輸技術,傳訊半徑範圍達10至15公里,具有耗電量較少、抗干擾的優點。但訊號卻可能被建築物阻隔,不過現時已有方案突破LoRa技術的限制,克服高樓大廈林立的城市環境,即使在香港般高密度的城市,訊號也暢通無阻。

生產力局於新蒲崗及啟德一帶,為200多支街燈加裝了無線網絡,大幅提升街燈管理的效率。生產力局於新蒲崗及啟德一帶,為200多支街燈加裝了無線網絡,大幅提升街燈管理的效率。

大數據照亮城市

智能街燈除了令街燈管理更有「智慧」之外,只要再加裝攝影機和感應器,更搖身一變成為智慧基建,收集車流、人流、道路環境、天氣等實時的城市公共數據,並與政府部門共享及傳送到車聯網,有助優化道路設計,紓緩交通擠塞情況。

「進階版」智能街燈所收集的數據,用途相當廣泛,例如:道路擠塞監測、交通訊號系統分析、違例泊車自動票控、空氣污染指數、路邊垃圾桶容量監察等。由於所涉及的數據量更龐大,推行上需要配合5G流動服務,而有關服務預計最快2020年在香港推出,提供高速可靠的傳輸網絡,支援實時數據共享。

智能街燈照亮城市的道路,深入城市的脈絡,是智慧城市發展的重心之一,未來將乘勢飛快發展。美國綠色科技市場研究機構Navigant Research預計,全球智能街燈的安裝數量將由2017年630萬支,增至2026年約7300萬支,而另一間美國市場研究機構Transparency Market Research則預期有關的市場規模可望由2017年52億美元,倍增至2022的100億美元。預期在北美、歐洲、日本和其他亞太地區,將會安裝越來越多智能街燈,需要大量先進光學零件、通訊設備、燈具控制器、電子感應器和軟件,香港企業如能洞悉先機,相信可以在這百億市場內分一杯羹。

潘志健博士
生產力局汽車零部件研發中心總經理