欲让我们居住的城乡走向智慧化，首先要解决的就是电力和网络部署；而生活中随处可见的＂路灯＂，因电力供给已就位、可省下拉电力线成本，又有地利之便、能免去开挖马路的麻烦，加上节点数量够多，遂成网通业者筹组智能网的选项之一。绿创新科技 (Green Ideas Technology) 执行长蔡锦鸿表示，自从将水银路灯全面汰换为 LED 后，单盏耗电量将从原有的 250～400 瓦大降 55～60%；以一条电力线约控制 30 盏 LED 路灯、取耗电平均值 150 瓦计算，耗电量将由 1.2 万瓦降为 4,500 瓦，意谓省下 7,500 瓦的电力和电费。
照片人物：绿创新科技执行长蔡锦鸿
自行编程底层协议，优化 ZigBee 通信
＂其实，路灯的附加价值极大，不只是光源载体！这些因节能而多出的电力，还能挪供充电之用。配置无线传感网络 (WSN) 后，不但能用来探测空气质量和温／湿／光等环境条件，日后或可摇身一变成为电动车的电池充电站；中国大陆就设有不少路灯充电桩＂，蔡锦鸿一语道破个中玄机！他透露四年前，绿创新科技正是因为预见到此一庞大的潜在商机而创立；他们同样对 ZigBee 网状 (mesh) 架构予以肯定。蔡锦鸿解释，一个区段内的路灯动辄有五、六百盏之多，要同时传输数据且避免冲撞，现阶段 ZigBee 仍是最佳选择。
＂LoRa 之类的低功耗广域网 (LPWAN)，如果传输数据量少尚可接受，但要支撑起数量庞大路灯的数据传输，可能就出问题了。再者，路灯设置环境常有路树包围，会阻碍信号传送力道及有效距离＂，蔡锦鸿补充说。不过他提到，标准 ZigBee在实际部署时，效能并不如预期，往往须花费许多心力去优化＂抗干扰＂能力；偏偏原厂的通信芯片底层大都不允许修改、更动，系统商为提升网络效益并展现自我价值，很多都只采用基础射频组件，而决定自行编程底层通信协议。只要把这些完工的协议堆栈集中在一个 USB Dongle，就能轻松控制整个网络。
蔡锦鸿强调，WSN 由于须与网关 (gateway) 衔接，故＂异质通信＂是信号传导链中极其重要的一环。经过多年实作试误，绿创新科技除了在智能型 LED／太阳能路灯、户外智灯杆慧型无线控制模块、室内智能型天井灯／平板灯的建置拥有多项工程实绩，并利用路灯电力在灯杆上架设＂微气候基地台＂ WSN；透过即插即用的传感器让联网更容易，建立温／湿／光等基本环境参数，以检测空气质量、辨识气体成分、测量幅射数值或进行农作环境监控，协助健康示警、预防有毒气体外泄，以及从事智慧节能的灌溉耕作或温室培育。
图1：绿创新科技于法鼓山所建置智能型太阳能路灯系统
资料来源：绿创新科技官网
放眼＂路边计费表＂和＂无人机＂市场
蔡锦鸿回忆，先前曾发生一个不明原因的集体中毒事件，就是起源于有毒气体随热气上升、后又遇冷空气沈降回落地面，导致当地居民吸入因而中毒。因此，为了环保及健康着想，工厂对于有毒气体的排放控管日趋严谨，为 WSN 系统带来更多需求。＂路边计费表＂和＂无人机＂也是他们积极布局的对象。着眼于香港路边停车可使用八达通票卡就地刷卡缴费，大陆路边充电桩亦有类似机制，绿创新已申请相关专利，准备进军此类 WSN 市场。此外，看好无人机在巡检和侦察工作用途甚广，绿创新更把触角伸至机构和材料领域。
一个典型应用是：每天车来车往的公路或跨河桥梁，在高强度使用下极易产生大小不一的裂缝，却不便或不易以人工方式探查。尤其是肉眼难以察觉的细微裂缝经年累月下来，将对公安造成极大威胁；改由高分辨率的无人机代劳，可居高临下拍摄高清画面实时传回地面站并予以放大检视，防患于未然。天灾／事故现场侦察和紧急救援则是另一种场景，搭载 GPS 发射器的无人机可向设有接收器的站点实时传回搜寻到的影像，提高救援效率及成功机率。＂一般有效传输距离约为 15 公里，若收、发两地相距太远或因道路崩塌隔绝，可加设中继站因应＂，蔡锦鸿补充。
他指出，虽然不少组件供货商都强调电池寿命可达 5～10 年，但参酌实际应用条件、以平均每年 5～7% 的衰减率推估，能撑上三年已算表现不俗；而电池材料亦会影响使用效期。例如，锂铁电池为了增加安定性、降低爆炸风险，会牺牲约 1/3 的容量；目前磷酸锂铁电池仍是大型蓄电池主流，而绿创新正研究使用奈米碳管于各种应用的可行性，有望将电池使用寿命延长三倍。与此同时，有鉴于引擎是无人机最耗电的零件，绿创新携手研究单位就机体构造、涡轮材质和喷射动力做根本改良。＂如今我们的无人机，能连续飞行 12 小时、力抗八级风＂，蔡锦鸿自豪地说。
图2：绿创新科技的无人机可筹载多种仪器，供因地制宜或依任务需求选择机型
资料来源：绿创新科技官网
