在萬物互聯的時代，屏幕成為物聯網的端口之一，可以集成各種傳感設備與后端系統進行聯動，在不同的行業創造出無盡的想象空間。在此背景下，BOE（京東方）聯合物聯網智庫通過對產業領軍企業進行深度訪談，探尋顯示產業與物聯網的融合創新，并正式對外發布首份《“屏之物聯”創新應用案例集》，這是其中的第八篇——傳感器件篇。
生活在現代社會的人們，不論低頭或抬頭，視線都會被某塊屏幕所吸引。屏幕帶來的簡單且自然的顯示與交互方式，使其以前所未有的速度滲透到人們生活的方方面面。在萬物互聯的時代，屏幕更是物聯網的端口之一，可以集成各種傳感設備與后端系統進行聯動，在不同的行業創造出無盡的想象空間。
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多功能的地鐵透明車窗
準時、便捷的地鐵已經成為多數人通勤的理想交通工具，根據中國城市軌道交通協會的數據，截至2022年6月30日，我國內地的51個城市累計建設城軌交通線路9573.65公里，其中地鐵里程高居首位，占比78.64%。以常住人口超過兩千萬人的北京為例，僅2022年上半年，北京軌道交通客運量就高達10.9億人次，單日最高客運量達1047萬人次。
軌道交通的出行需求日益復雜
為了滿足乘客對出行參考信息的需求，智慧乘客服務系統IPSS（Intelligent Passenger Service System）應運而生，該系統通過站臺上、車廂內的各種顯示設備，讓乘客能及時準確地了解候車時間、方向、列車擁擠度、緊急情況等綜合信息。而隨著通信和顯示技術的不斷發展，更多的內容展示需求也不斷涌現。對于地鐵來說，車窗是地鐵車廂內較為完整的一片顯示區域，但其承載更多功能的潛力一直沒有得到深度挖掘。
交控科技在IPSS提供的常見功能之外，通過使用各種物聯網傳感設備，使IPSS進一步涵蓋了車廂內溫濕度感知、照明亮度感知、擁擠程度監測、以及顯示屏狀態感知等環境信息，自然也需要一塊更大且更具科技感的顯示終端來展示。通過與交控科技研發的智慧乘客服務系統相結合，京東方提供的透明炫窗解決方案則正好彌補了地鐵車窗顯示的缺口。
“炫窗”打開地鐵運營新思路
針對地鐵車窗，京東方利用自身多年來在顯示領域的技術積累，將OLED透明顯示技術應用于普通的地鐵車窗，進行工藝和設計上的優化變更，并與IPSS系統聯動，使整個透明車窗也可以顯示出各種內容，讓地鐵運營方和乘客能夠各取所需。
對運營方而言，每節地鐵都有多達數十個車窗可供展示，每天更有數百萬乃至千萬的乘客通過車窗來確認交通信息，這種展示頻率和精準觸達的效果，如果配合廣告投放，還能額外創造更多的經濟價值。
對于軌道交通場景來說，輕軌、磁懸浮等城軌列車的車載IPSS已經接近100%，由于涉及安全性問題，對產品性能要求也會更加嚴格，包括壽命、亮度、溫度、震動等。此外，當前透明顯示屏的亮度普遍偏低，而地鐵在行至某些線路時會遇到“地上鐵”的情況，強光造成車窗的顯示效果較差。京東方采用的調光玻璃技術，可以對環境光進行過濾，在保證視野通透的情況下，使得透明顯示屏的顯示效果不受到太大影響。
作為基建的重要組成部分，城市軌道交通一直在嘗試融入更多的智能化元素，而已經在使用的綜合監控系統、安防系統、通信系統等也都在迭代更新，加入了更多全新功能。在《“十四五”現代綜合交通運輸體系發展規劃》中，指出城軌交通將從重建設逐漸轉變為建設、運營并重。而京東方提供的智慧炫窗解決方案也為軌道交通的管理、運營打開了思路。
當前，京東方提供的智慧調光窗主要應用于地鐵和列車車窗，已經在京張鐵路、京雄鐵路等線路上投入使用。在未來，京東方會在產品形態和規格上做出更多的升級，如通過進一步開發出的分區調光、人窗交互系統、提供更多尺寸的屏幕、提高屏幕的最高亮度來獲得更好的顯示效果等，可滿足更多場景的需求。
山東交控總經理助理劉棟表示：“借助于京東方提供的地鐵炫窗解決方案，交控科技得以將地鐵車窗作為顯示終端納入到IPSS系統當中，既可以提示運營信息，也可以為乘客帶來更豐富、多元化的信息服務，以及在緊急情況下聯動引導乘客應急疏散。”
動態可交互的汽車車窗
不只是地鐵，汽車車窗也正迎來一場革命。近年來，隨著新能源汽車銷量的不斷走高，汽車“新四化”——電動化、智能化、網聯化和共享化的浪潮正席卷而來，也徹底改變了人們的出行理念和體驗。車內空間將不再僅僅承擔駕乘的功能，而是搖身一變成為“智能座艙”，為乘客帶來人車交互的全新體驗。而作為占據車身表面積三分之一左右的玻璃車窗，也在開始逐漸承載“顯示”的功能，被汽車廠商賦予遮風擋雨、隱私安全之外的意義。
在汽車玻璃領域，福耀集團是當之無愧的領軍企業，更是致力于全球汽車玻璃和汽車飾件設計、開發、制造、供應及服務一體化解決方案的大型跨國工業集團。福耀在智能網聯、智能座艙、節能環保、集成總成四大玻璃產品以及汽玻生產技術領域進行自主創新研發，形成了全產業鏈，全球化的協同發展模式，產品已被眾多汽車制造品牌選用。而通過與福耀合作，京東方也讓自研的智能調光窗產品有機會在更多車型上一展風采。
平衡透光和遮陽
一直以來，汽車車窗如何在透光和遮陽之間平衡是一個糾結的問題：如果想得到更好的遮陽防曬效果、避免車內溫度過高，需要使用透光率較低的遮陽膜，但這也直接影響了車內的視覺感受。
面對這種兩難情況，能自由調節光線透過率的調光玻璃自然成了廠商的新選擇。其實早在十幾年前，部分跑車和頭部車企的高端車型就已經用上了調光車窗產品，如法拉利、邁巴赫等，而如今，隨著生產技術不斷優化改進、產品成熟度的進一步提升，調光膜片的價格也開始下調，調光車窗則逐步從豪車中走入“尋常百姓家”。目前，京東方智能調光窗已在汽車后裝市場實現量產出貨，部分高端商務車型已經用上該產品，其融合了玻璃深加工工藝，不僅能個性化調節玻璃透光度，保證用戶隱私，同時能達到車內空間溫度上升速度比傳統遮陽簾更低，隔熱節能。同樣，這款產品在汽車前裝市場也取得了一定突破。未來，京東方的調光車窗還將在更多品牌車型上出現，更有望成為主流新能源汽車的標配。此外，調光車窗還增加了外觀更顯高端大氣等賣點，進一步提升了汽車的附加價值。
多場景融合，提升駕乘體驗
相比于汽車的傳統天窗，調光車窗作為車頂天窗使用時整體結構更薄，能釋放出更多的頭部空間，給汽車帶來更大的空間體驗；同時，智能座艙和車內影院等概念也在不斷推陳出新，使用調光車窗可以實現整體氛圍的提升，打造優質的娛樂效果。未來，調光車窗還有望適用于智能導航、路況提醒等人車互動場景，進一步提升駕乘體驗。
現在常見的汽車調光玻璃方案包括三種，按照量產時間的先后分別為PDLC（聚合物分散液晶）、SPD（懸浮粒子）和EC（電致變色），不同的技術方案之間也各具特色，在外觀、霧度、響應速度、工作電壓等方面有所區別。
京東方推出的染料液晶調光方案則集目前各個調光產品的優勢于一身：通過電壓驅動控制染料分子旋轉的方式，透過率的調節區間達到1%-30%，實現了亮暗態的無級調節；響應速度＜1s，能實現快速切換；同時，京東方調光窗產品擁有高通透和低霧度的特點，整體呈現出灰黑色的狀態，對人眼更加友好且外觀更顯高端大氣；不僅如此，這款調光窗的驅動電壓低于15V，功耗低至2w/㎡，符合節能降耗的新趨勢。京東方的智能調光窗不僅具備一系列硬件優勢，也是電子染料液晶技術在乘用車領域落地的首個案例。在對終端消費者的調研中，京東方的智能調光窗也有很好的接受度。
目前，京東方的剛性LC調光玻璃已與福耀合作了多個項目，雙方也在柔性LC調光玻璃領域共同研發探索。
福耀玻璃集團產品管理部市場經理陳云云表示，福耀與京東方都是全球范圍內各自領域的領軍企業，福耀與京東方的合作更是典型的“強強”合作、優勢互補。自2018年雙方就拉開了合作的序幕，不到半年就成功做出樣件，集思廣益解決了多個難題，得到中國中車等客戶的認可。同時，選用京東方的調光玻璃也讓終端消費者擁有更好的駕乘體驗。未來，汽車車內顯示的場景也會越來越多，京東方提出的“屏之物聯”戰略也符合未來市場的發展趨勢。福耀愿與京東方攜手，在產品創新迭代、信息安全等領域進行戰略性的深度共研，雙方的合作也將成為引領汽車產業智能化趨勢的重要推動力。
讓建筑講述科技與文明
目前調光玻璃在國外建筑領域的應用已經比較成熟，但在國內，直到近幾年才逐漸在高端商業建筑中出現使用調光玻璃的案例：通過用調光玻璃替換傳統的玻璃、窗簾和混凝土墻面，使得商業建筑朝著舒適、節能、隱私保護的方向發展。
中國科協科學技術傳播中心的主要職能是致力于促進科技成果傳播和轉化，開展與國內外最新科技成果推介相關的學術交流和科技合作，并宣傳科學文化和杰出科學家。在此背景之下，京東方與中國科協科學技術傳播中心展開了合作，讓調光玻璃更好地助力科技的展示與傳播。
用科技助力創意設計落地
傳播中心共設置四個主展廳，按照傳播中心的職能規劃，其經常會舉辦不同類型的展覽和會議。出于美學表達和文化傳播方面的綜合考慮，在傳播中心的建造初期，設計師便在頂層展廳預留了直徑長達10米的圓形采光穹頂，并計劃呈現“羅盤”這一具有古代中國風格的元素。
同時，作為活動舉辦場地，傳播中心也需要同步考慮采光與遮陽的需求，避免會議活動效果受到光線干擾。
傳播中心在初期時曾考慮過使用遮陽簾、遮光玻璃或屋蓋等方案，但因為費用高、維護難度大、效果不達標等原因而作罷，此時，調光玻璃方案就成為了兼顧審美與實用需求的不二之選，能夠完美取代電動遮陽簾，讓建筑最大限度還原設計理念。但對于圓形穹頂來說，其本身是一個尺寸很大的異形結構而并非平面，使用調光玻璃最大的難度就在于此。經過對比和調研，綜合考慮了技術成熟度、產品效果等，中國科協最終找到了京東方，雙方一拍即合。
京東方結合中國科協的需求與自身的產品特點，在圓形采光頂上使用了自主研發的染料液晶調光窗產品，通過調節透光率來控制進入室內的光線強度，既滿足了各類活動對光照的要求，又體現了建筑的美學和科技感。
同時，京東方在設計控制系統時通過預編程設計出指南針等代表中國古代傳統文化的圖案，在不同的活動中通過調光玻璃改變展示的圖形，更好地契合活動主題，比如通過玻璃的明暗變化，將我國古代的羅盤造型進行非常好的復刻，實現了科技與文化的傳播，也在一定程度上實現了人與建筑的對話，引領互動建筑的到來。
此外，對于傳播中心來說，竣工以后，建筑的“生命”才剛剛開始。傳播中心要把維護建筑需要用到的信息都“生長”在智慧管理系統的模型上，而調光玻璃與其他傳感設備類似，也可以通過物聯控制集成到樓宇智慧管理系統上，作為該系統整體調控的一部分。
中國科協科學技術傳播中心工程處處長李敬翯表示，“‘科技改變生活’這句話可以進一步劃分為科技改變建筑、建筑改變生活。早期的玻璃幕墻豐富了建筑外觀的表現手法，但玻璃材料本身會造成光污染，并且能耗很大。而京東方的調光玻璃產品，在解決光污染和高能耗問題的同時，保證了建筑室內的舒適度，并且電控的功能可以實現各種效果，也提升了藝術感與科技感，把單純的建筑結構變成了藝術裝置。”
作為新成立的單位，傳播中心主要職能是搭建面向政府、企業和廣大科技工作者的公共服務平臺，通過與京東方在采光頂和其他方面開展合作，傳播中心能夠更好地展示重大科學發現和前沿科技成果，弘揚杰出的科學家精神和科學文化，傳播現代的科普知識，并推進大眾創業、萬眾創新。
本章總結
近年來，京東方已經將顯示、傳感等技術進行了深度融合，持續賦能多個領域。目前，京東方的智慧視窗解決方案已經在眾多項目中完成交付，讓大眾充分感受到了科技創新帶來的改變。未來，京東方還將繼續深耕智慧視窗、醫療影像、生物檢測、指紋識別等多個傳感前沿領域，在“屏之物聯”戰略的指引下，聯合更多領域的合作伙伴，共同為客戶打造傳感創新的解決方案，讓科技延伸到生活的每一個角落。
