作者：Levin
物联网智库 原创
导读
在万物互联的时代，屏幕成为物联网的端口之一，可以集成各种传感设备与后端系统进行联动，在不同的行业创造出无尽的想象空间。在此背景下，BOE（京东方）联合物联网智库通过对产业领军企业进行深度访谈，探寻显示产业与物联网的融合创新，并正式对外发布首份《“屏之物联”创新应用案例集》，这是其中的第八篇——传感器件篇。
生活在现代社会的人们，不论低头或抬头，视线都会被某块屏幕所吸引。屏幕带来的简单且自然的显示与交互方式，使其以前所未有的速度渗透到人们生活的方方面面。在万物互联的时代，屏幕更是物联网的端口之一，可以集成各种传感设备与后端系统进行联动，在不同的行业创造出无尽的想象空间。
扫码下载完整版案例
多功能的地铁透明车窗
准时、便捷的地铁已经成为多数人通勤的理想交通工具，根据中国城市轨道交通协会的数据，截至2022年6月30日，我国内地的51个城市累计建设城轨交通线路9573.65公里，其中地铁里程高居首位，占比78.64%。以常住人口超过两千万人的北京为例，仅2022年上半年，北京轨道交通客运量就高达10.9亿人次，单日最高客运量达1047万人次。
为了满足乘客对出行参考信息的需求，智慧乘客服务系统IPSS（Intelligent Passenger Service System）应运而生，该系统通过站台上、车厢内的各种显示设备，让乘客能及时准确地了解候车时间、方向、列车拥挤度、紧急情况等综合信息。而随着通信和显示技术的不断发展，更多的内容展示需求也不断涌现。对于地铁来说，车窗是地铁车厢内较为完整的一片显示区域，但其承载更多功能的潜力一直没有得到深度挖掘。
交控科技在IPSS提供的常见功能之外，通过使用各种物联网传感设备，使IPSS进一步涵盖了车厢内温湿度感知、照明亮度感知、拥挤程度监测、以及显示屏状态感知等环境信息，自然也需要一块更大且更具科技感的显示终端来展示。通过与交控科技研发的智慧乘客服务系统相结合，京东方提供的透明炫窗解决方案则正好弥补了地铁车窗显示的缺口。
针对地铁车窗，京东方利用自身多年来在显示领域的技术积累，将OLED透明显示技术应用于普通的地铁车窗，进行工艺和设计上的优化变更，并与IPSS系统联动，使整个透明车窗也可以显示出各种内容，让地铁运营方和乘客能够各取所需。
对运营方而言，每节地铁都有多达数十个车窗可供展示，每天更有数百万乃至千万的乘客通过车窗来确认交通信息，这种展示频率和精准触达的效果，如果配合广告投放，还能额外创造更多的经济价值。
对于轨道交通场景来说，轻轨、磁悬浮等城轨列车的车载IPSS已经接近100%，由于涉及安全性问题，对产品性能要求也会更加严格，包括寿命、亮度、温度、震动等。此外，当前透明显示屏的亮度普遍偏低，而地铁在行至某些线路时会遇到“地上铁”的情况，强光造成车窗的显示效果较差。京东方采用的调光玻璃技术，可以对环境光进行过滤，在保证视野通透的情况下，使得透明显示屏的显示效果不受到太大影响。
作为基建的重要组成部分，城市轨道交通一直在尝试融入更多的智能化元素，而已经在使用的综合监控系统、安防系统、通信系统等也都在迭代更新，加入了更多全新功能。在《“十四五”现代综合交通运输体系发展规划》中，指出城轨交通将从重建设逐渐转变为建设、运营并重。而京东方提供的智慧炫窗解决方案也为轨道交通的管理、运营打开了思路。当前，京东方提供的智慧调光窗主要应用于地铁和列车车窗，已经在京张铁路、京雄铁路等线路上投入使用。在未来，京东方会在产品形态和规格上做出更多的升级，如通过进一步开发出的分区调光、人窗交互系统、提供更多尺寸的屏幕、提高屏幕的最高亮度来获得更好的显示效果等，可满足更多场景的需求。山东交控总经理助理刘栋表示：“借助于京东方提供的地铁炫窗解决方案，交控科技得以将地铁车窗作为显示终端纳入到IPSS系统当中，既可以提示运营信息，也可以为乘客带来更丰富、多元化的信息服务，以及在紧急情况下联动引导乘客应急疏散。”动态可交互的汽车车窗
不只是地铁，汽车车窗也正迎来一场革命。近年来，随着新能源汽车销量的不断走高，汽车“新四化”——电动化、智能化、网联化和共享化的浪潮正席卷而来，也彻底改变了人们的出行理念和体验。车内空间将不再仅仅承担驾乘的功能，而是摇身一变成为“智能座舱”，为乘客带来人车交互的全新体验。而作为占据车身表面积三分之一左右的玻璃车窗，也在开始逐渐承载“显示”的功能，被汽车厂商赋予遮风挡雨、隐私安全之外的意义。
在汽车玻璃领域，福耀集团是当之无愧的领军企业，更是致力于全球汽车玻璃和汽车饰件设计、开发、制造、供应及服务一体化解决方案的大型跨国工业集团。福耀在智能网联、智能座舱、节能环保、集成总成四大玻璃产品以及汽玻生产技术领域进行自主创新研发，形成了全产业链，全球化的协同发展模式，产品已被众多汽车制造品牌选用。而通过与福耀合作，京东方也让自研的智能调光窗产品有机会在更多车型上一展风采。一直以来，汽车车窗如何在透光和遮阳之间平衡是一个纠结的问题：如果想得到更好的遮阳防晒效果、避免车内温度过高，需要使用透光率较低的遮阳膜，但这也直接影响了车内的视觉感受。
面对这种两难情况，能自由调节光线透过率的调光玻璃自然成了厂商的新选择。其实早在十几年前，部分跑车和头部车企的高端车型就已经用上了调光车窗产品，如法拉利、迈巴赫等，而如今，随着生产技术不断优化改进、产品成熟度的进一步提升，调光膜片的价格也开始下调，调光车窗则逐步从豪车中走入“寻常百姓家”。目前，京东方智能调光窗已在汽车后装市场实现量产出货，部分高端商务车型已经用上该产品，其融合了玻璃深加工工艺，不仅能个性化调节玻璃透光度，保证用户隐私，同时能达到车内空间温度上升速度比传统遮阳帘更低，隔热节能。同样，这款产品在汽车前装市场也取得了一定突破。未来，京东方的调光车窗还将在更多品牌车型上出现，更有望成为主流新能源汽车的标配。此外，调光车窗还增加了外观更显高端大气等卖点，进一步提升了汽车的附加价值。
相比于汽车的传统天窗，调光车窗作为车顶天窗使用时整体结构更薄，能释放出更多的头部空间，给汽车带来更大的空间体验；同时，智能座舱和车内影院等概念也在不断推陈出新，使用调光车窗可以实现整体氛围的提升，打造优质的娱乐效果。未来，调光车窗还有望适用于智能导航、路况提醒等人车互动场景，进一步提升驾乘体验。
现在常见的汽车调光玻璃方案包括三种，按照量产时间的先后分别为PDLC（聚合物分散液晶）、SPD（悬浮粒子）和EC（电致变色），不同的技术方案之间也各具特色，在外观、雾度、响应速度、工作电压等方面有所区别。
京东方推出的染料液晶调光方案则集目前各个调光产品的优势于一身：通过电压驱动控制染料分子旋转的方式，透过率的调节区间达到1%-30%，实现了亮暗态的无级调节；响应速度＜1s，能实现快速切换；同时，京东方调光窗产品拥有高通透和低雾度的特点，整体呈现出灰黑色的状态，对人眼更加友好且外观更显高端大气；不仅如此，这款调光窗的驱动电压低于15V，功耗低至2w/㎡，符合节能降耗的新趋势。京东方的智能调光窗不仅具备一系列硬件优势，也是电子染料液晶技术在乘用车领域落地的首个案例。在对终端消费者的调研中，京东方的智能调光窗也有很好的接受度。
目前，京东方的刚性LC调光玻璃已与福耀合作了多个项目，双方也在柔性LC调光玻璃领域共同研发探索。
福耀玻璃集团产品管理部市场经理陈云云表示，福耀与京东方都是全球范围内各自领域的领军企业，福耀与京东方的合作更是典型的“强强”合作、优势互补。自2018年双方就拉开了合作的序幕，不到半年就成功做出样件，集思广益解决了多个难题，得到中国中车等客户的认可。同时，选用京东方的调光玻璃也让终端消费者拥有更好的驾乘体验。未来，汽车车内显示的场景也会越来越多，京东方提出的“屏之物联”战略也符合未来市场的发展趋势。福耀愿与京东方携手，在产品创新迭代、信息安全等领域进行战略性的深度共研，双方的合作也将成为引领汽车产业智能化趋势的重要推动力。
让建筑讲述科技与文明
目前调光玻璃在国外建筑领域的应用已经比较成熟，但在国内，直到近几年才逐渐在高端商业建筑中出现使用调光玻璃的案例：通过用调光玻璃替换传统的玻璃、窗帘和混凝土墙面，使得商业建筑朝着舒适、节能、隐私保护的方向发展。
中国科协科学技术传播中心的主要职能是致力于促进科技成果传播和转化，开展与国内外最新科技成果推介相关的学术交流和科技合作，并宣传科学文化和杰出科学家。在此背景之下，京东方与中国科协科学技术传播中心展开了合作，让调光玻璃更好地助力科技的展示与传播。
传播中心共设置四个主展厅，按照传播中心的职能规划，其经常会举办不同类型的展览和会议。出于美学表达和文化传播方面的综合考虑，在传播中心的建造初期，设计师便在顶层展厅预留了直径长达10米的圆形采光穹顶，并计划呈现“罗盘”这一具有古代中国风格的元素。
同时，作为活动举办场地，传播中心也需要同步考虑采光与遮阳的需求，避免会议活动效果受到光线干扰。
传播中心在初期时曾考虑过使用遮阳帘、遮光玻璃或屋盖等方案，但因为费用高、维护难度大、效果不达标等原因而作罢，此时，调光玻璃方案就成为了兼顾审美与实用需求的不二之选，能够完美取代电动遮阳帘，让建筑最大限度还原设计理念。但对于圆形穹顶来说，其本身是一个尺寸很大的异形结构而并非平面，使用调光玻璃最大的难度就在于此。经过对比和调研，综合考虑了技术成熟度、产品效果等，中国科协最终找到了京东方，双方一拍即合。
京东方结合中国科协的需求与自身的产品特点，在圆形采光顶上使用了自主研发的染料液晶调光窗产品，通过调节透光率来控制进入室内的光线强度，既满足了各类活动对光照的要求，又体现了建筑的美学和科技感。
同时，京东方在设计控制系统时通过预编程设计出指南针等代表中国古代传统文化的图案，在不同的活动中通过调光玻璃改变展示的图形，更好地契合活动主题，比如通过玻璃的明暗变化，将我国古代的罗盘造型进行非常好的复刻，实现了科技与文化的传播，也在一定程度上实现了人与建筑的对话，引领互动建筑的到来。
此外，对于传播中心来说，竣工以后，建筑的“生命”才刚刚开始。传播中心要把维护建筑需要用到的信息都“生长”在智慧管理系统的模型上，而调光玻璃与其他传感设备类似，也可以通过物联控制集成到楼宇智慧管理系统上，作为该系统整体调控的一部分。
中国科协科学技术传播中心工程处处长李敬翯表示，“‘科技改变生活’这句话可以进一步划分为科技改变建筑、建筑改变生活。早期的玻璃幕墙丰富了建筑外观的表现手法，但玻璃材料本身会造成光污染，并且能耗很大。而京东方的调光玻璃产品，在解决光污染和高能耗问题的同时，保证了建筑室内的舒适度，并且电控的功能可以实现各种效果，也提升了艺术感与科技感，把单纯的建筑结构变成了艺术装置。”
作为新成立的单位，传播中心主要职能是搭建面向政府、企业和广大科技工作者的公共服务平台，通过与京东方在采光顶和其他方面开展合作，传播中心能够更好地展示重大科学发现和前沿科技成果，弘扬杰出的科学家精神和科学文化，传播现代的科普知识，并推进大众创业、万众创新。
本章总结
近年来，京东方已经将显示、传感等技术进行了深度融合，持续赋能多个领域。目前，京东方的智慧视窗解决方案已经在众多项目中完成交付，让大众充分感受到了科技创新带来的改变。未来，京东方还将继续深耕智慧视窗、医疗影像、生物检测、指纹识别等多个传感前沿领域，在“屏之物联”战略的指引下，联合更多领域的合作伙伴，共同为客户打造传感创新的解决方案，让科技延伸到生活的每一个角落。
