顯示融合傳感，如何顛覆屏幕的功能和形態(tài)？

作者：Levin

在萬物互聯(lián)的時(shí)代，屏幕成為物聯(lián)網(wǎng)的端口之一，可以集成各種傳感設(shè)備與后端系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，在不同的行業(yè)創(chuàng)造出無盡的想象空間。在此背景下，BOE（京東方）聯(lián)合物聯(lián)網(wǎng)智庫通過對(duì)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)進(jìn)行深度訪談，探尋顯示產(chǎn)業(yè)與物聯(lián)網(wǎng)的融合創(chuàng)新，并正式對(duì)外發(fā)布首份《“屏之物聯(lián)”創(chuàng)新應(yīng)用案例集》，這是其中的第八篇——傳感器件篇。

生活在現(xiàn)代社會(huì)的人們，不論低頭或抬頭，視線都會(huì)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(lián)的時(shí)代，屏幕更是物聯(lián)網(wǎng)的端口之一，可以集成各種傳感設(shè)備與后端系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，在不同的行業(yè)創(chuàng)造出無盡的想象空間。

多功能的地鐵透明車窗

準(zhǔn)時(shí)、便捷的地鐵已經(jīng)成為多數(shù)人通勤的理想交通工具，根據(jù)中國城市軌道交通協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)，截至2022年6月30日，我國內(nèi)地的51個(gè)城市累計(jì)建設(shè)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(yùn)量就高達(dá)10.9億人次，單日最高客運(yùn)量達(dá)1047萬人次。

軌道交通的出行需求日益復(fù)雜

為了滿足乘客對(duì)出行參考信息的需求，智慧乘客服務(wù)系統(tǒng)IPSS（Intelligent Passenger Service System）應(yīng)運(yùn)而生，該系統(tǒng)通過站臺(tái)上、車廂內(nèi)的各種顯示設(shè)備，讓乘客能及時(shí)準(zhǔn)確地了解候車時(shí)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(shù)的不斷發(fā)展，更多的內(nèi)容展示需求也不斷涌現(xiàn)。對(duì)于地鐵來說，車窗是地鐵車廂內(nèi)較為完整的一片顯示區(qū)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(lián)網(wǎng)傳感設(shè)備，使IPSS進(jìn)一步涵蓋了車廂內(nèi)溫濕度感知、照明亮度感知、擁擠程度監(jiān)測、以及顯示屏狀態(tài)感知等環(huán)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(fā)的智慧乘客服務(wù)系統(tǒng)相結(jié)合，京東方提供的透明炫窗解決方案則正好彌補(bǔ)了地鐵車窗顯示的缺口。

“炫窗”打開地鐵運(yùn)營新思路

針對(duì)地鐵車窗，京東方利用自身多年來在顯示領(lǐng)域的技術(shù)積累，將OLED透明顯示技術(shù)應(yīng)用于普通的地鐵車窗，進(jìn)行工藝和設(shè)計(jì)上的優(yōu)化變更，并與IPSS系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，使整個(gè)透明車窗也可以顯示出各種內(nèi)容，讓地鐵運(yùn)營方和乘客能夠各取所需。

對(duì)運(yùn)營方而言，每節(jié)地鐵都有多達(dá)數(shù)十個(gè)車窗可供展示，每天更有數(shù)百萬乃至千萬的乘客通過車窗來確認(rèn)交通信息，這種展示頻率和精準(zhǔn)觸達(dá)的效果，如果配合廣告投放，還能額外創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

對(duì)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(jīng)接近100%，由于涉及安全性問題，對(duì)產(chǎn)品性能要求也會(huì)更加嚴(yán)格，包括壽命、亮度、溫度、震動(dòng)等。此外，當(dāng)前透明顯示屏的亮度普遍偏低，而地鐵在行至某些線路時(shí)會(huì)遇到“地上鐵”的情況，強(qiáng)光造成車窗的顯示效果較差。京東方采用的調(diào)光玻璃技術(shù)，可以對(duì)環(huán)境光進(jìn)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(jīng)在使用的綜合監(jiān)控系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等也都在迭代更新，加入了更多全新功能。在《“十四五”現(xiàn)代綜合交通運(yùn)輸體系發(fā)展規(guī)劃》中，指出城軌交通將從重建設(shè)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榻ㄔO(shè)、運(yùn)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(yùn)營打開了思路。

當(dāng)前，京東方提供的智慧調(diào)光窗主要應(yīng)用于地鐵和列車車窗，已經(jīng)在京張鐵路、京雄鐵路等線路上投入使用。在未來，京東方會(huì)在產(chǎn)品形態(tài)和規(guī)格上做出更多的升級(jí)，如通過進(jìn)一步開發(fā)出的分區(qū)調(diào)光、人窗交互系統(tǒng)、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(jīng)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(tǒng)當(dāng)中，既可以提示運(yùn)營信息，也可以為乘客帶來更豐富、多元化的信息服務(wù)，以及在緊急情況下聯(lián)動(dòng)引導(dǎo)乘客應(yīng)急疏散?！?/p>

動(dòng)態(tài)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(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)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(yàn)。車內(nèi)空間將不再僅僅承擔(dān)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(yàn)。而作為占據(jù)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(fēng)擋雨、隱私安全之外的意義。

在汽車玻璃領(lǐng)域，福耀集團(tuán)是當(dāng)之無愧的領(lǐng)軍企業(yè)，更是致力于全球汽車玻璃和汽車飾件設(shè)計(jì)、開發(fā)、制造、供應(yīng)及服務(wù)一體化解決方案的大型跨國工業(yè)集團(tuán)。福耀在智能網(wǎng)聯(lián)、智能座艙、節(jié)能環(huán)保、集成總成四大玻璃產(chǎn)品以及汽玻生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行自主創(chuàng)新研發(fā)，形成了全產(chǎn)業(yè)鏈，全球化的協(xié)同發(fā)展模式，產(chǎn)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(diào)光窗產(chǎn)品有機(jī)會(huì)在更多車型上一展風(fēng)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(gè)糾結(jié)的問題：如果想得到更好的遮陽防曬效果、避免車內(nèi)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(nèi)的視覺感受。

面對(duì)這種兩難情況，能自由調(diào)節(jié)光線透過率的調(diào)光玻璃自然成了廠商的新選擇。其實(shí)早在十幾年前，部分跑車和頭部車企的高端車型就已經(jīng)用上了調(diào)光車窗產(chǎn)品，如法拉利、邁巴赫等，而如今，隨著生產(chǎn)技術(shù)不斷優(yōu)化改進(jìn)、產(chǎn)品成熟度的進(jìn)一步提升，調(diào)光膜片的價(jià)格也開始下調(diào)，調(diào)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(diào)光窗已在汽車后裝市場實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)出貨，部分高端商務(wù)車型已經(jīng)用上該產(chǎn)品，其融合了玻璃深加工工藝，不僅能個(gè)性化調(diào)節(jié)玻璃透光度，保證用戶隱私，同時(shí)能達(dá)到車內(nèi)空間溫度上升速度比傳統(tǒng)遮陽簾更低，隔熱節(jié)能。同樣，這款產(chǎn)品在汽車前裝市場也取得了一定突破。未來，京東方的調(diào)光車窗還將在更多品牌車型上出現(xiàn)，更有望成為主流新能源汽車的標(biāo)配。此外，調(diào)光車窗還增加了外觀更顯高端大氣等賣點(diǎn)，進(jìn)一步提升了汽車的附加價(jià)值。

多場景融合，提升駕乘體驗(yàn)

相比于汽車的傳統(tǒng)天窗，調(diào)光車窗作為車頂天窗使用時(shí)整體結(jié)構(gòu)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(yàn)；同時(shí)，智能座艙和車內(nèi)影院等概念也在不斷推陳出新，使用調(diào)光車窗可以實(shí)現(xiàn)整體氛圍的提升，打造優(yōu)質(zhì)的娛樂效果。未來，調(diào)光車窗還有望適用于智能導(dǎo)航、路況提醒等人車互動(dòng)場景，進(jìn)一步提升駕乘體驗(yàn)。

現(xiàn)在常見的汽車調(diào)光玻璃方案包括三種，按照量產(chǎn)時(shí)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(shù)方案之間也各具特色，在外觀、霧度、響應(yīng)速度、工作電壓等方面有所區(qū)別。

京東方推出的染料液晶調(diào)光方案則集目前各個(gè)調(diào)光產(chǎn)品的優(yōu)勢于一身：通過電壓驅(qū)動(dòng)控制染料分子旋轉(zhuǎn)的方式，透過率的調(diào)節(jié)區(qū)間達(dá)到1%-30%，實(shí)現(xiàn)了亮暗態(tài)的無級(jí)調(diào)節(jié)；響應(yīng)速度＜1s，能實(shí)現(xiàn)快速切換；同時(shí)，京東方調(diào)光窗產(chǎn)品擁有高通透和低霧度的特點(diǎn)，整體呈現(xiàn)出灰黑色的狀態(tài)，對(duì)人眼更加友好且外觀更顯高端大氣；不僅如此，這款調(diào)光窗的驅(qū)動(dòng)電壓低于15V，功耗低至2w/㎡，符合節(jié)能降耗的新趨勢。京東方的智能調(diào)光窗不僅具備一系列硬件優(yōu)勢，也是電子染料液晶技術(shù)在乘用車領(lǐng)域落地的首個(gè)案例。在對(duì)終端消費(fèi)者的調(diào)研中，京東方的智能調(diào)光窗也有很好的接受度。

目前，京東方的剛性LC調(diào)光玻璃已與福耀合作了多個(gè)項(xiàng)目，雙方也在柔性LC調(diào)光玻璃領(lǐng)域共同研發(fā)探索。

福耀玻璃集團(tuán)產(chǎn)品管理部市場經(jīng)理陳云云表示，福耀與京東方都是全球范圍內(nèi)各自領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)，福耀與京東方的合作更是典型的“強(qiáng)強(qiáng)”合作、優(yōu)勢互補(bǔ)。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(gè)難題，得到中國中車等客戶的認(rèn)可。同時(shí)，選用京東方的調(diào)光玻璃也讓終端消費(fèi)者擁有更好的駕乘體驗(yàn)。未來，汽車車內(nèi)顯示的場景也會(huì)越來越多，京東方提出的“屏之物聯(lián)”戰(zhàn)略也符合未來市場的發(fā)展趨勢。福耀愿與京東方攜手，在產(chǎn)品創(chuàng)新迭代、信息安全等領(lǐng)域進(jìn)行戰(zhàn)略性的深度共研，雙方的合作也將成為引領(lǐng)汽車產(chǎn)業(yè)智能化趨勢的重要推動(dòng)力。

讓建筑講述科技與文明

目前調(diào)光玻璃在國外建筑領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)比較成熟，但在國內(nèi)，直到近幾年才逐漸在高端商業(yè)建筑中出現(xiàn)使用調(diào)光玻璃的案例：通過用調(diào)光玻璃替換傳統(tǒng)的玻璃、窗簾和混凝土墻面，使得商業(yè)建筑朝著舒適、節(jié)能、隱私保護(hù)的方向發(fā)展。

中國科協(xié)科學(xué)技術(shù)傳播中心的主要職能是致力于促進(jìn)科技成果傳播和轉(zhuǎn)化，開展與國內(nèi)外最新科技成果推介相關(guān)的學(xué)術(shù)交流和科技合作，并宣傳科學(xué)文化和杰出科學(xué)家。在此背景之下，京東方與中國科協(xié)科學(xué)技術(shù)傳播中心展開了合作，讓調(diào)光玻璃更好地助力科技的展示與傳播。

用科技助力創(chuàng)意設(shè)計(jì)落地

傳播中心共設(shè)置四個(gè)主展廳，按照傳播中心的職能規(guī)劃，其經(jīng)常會(huì)舉辦不同類型的展覽和會(huì)議。出于美學(xué)表達(dá)和文化傳播方面的綜合考慮，在傳播中心的建造初期，設(shè)計(jì)師便在頂層展廳預(yù)留了直徑長達(dá)10米的圓形采光穹頂，并計(jì)劃呈現(xiàn)“羅盤”這一具有古代中國風(fēng)格的元素。

同時(shí)，作為活動(dòng)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(huì)議活動(dòng)效果受到光線干擾。

傳播中心在初期時(shí)曾考慮過使用遮陽簾、遮光玻璃或屋蓋等方案，但因?yàn)橘M(fèi)用高、維護(hù)難度大、效果不達(dá)標(biāo)等原因而作罷，此時(shí)，調(diào)光玻璃方案就成為了兼顧審美與實(shí)用需求的不二之選，能夠完美取代電動(dòng)遮陽簾，讓建筑最大限度還原設(shè)計(jì)理念。但對(duì)于圓形穹頂來說，其本身是一個(gè)尺寸很大的異形結(jié)構(gòu)而并非平面，使用調(diào)光玻璃最大的難度就在于此。經(jīng)過對(duì)比和調(diào)研，綜合考慮了技術(shù)成熟度、產(chǎn)品效果等，中國科協(xié)最終找到了京東方，雙方一拍即合。

京東方結(jié)合中國科協(xié)的需求與自身的產(chǎn)品特點(diǎn)，在圓形采光頂上使用了自主研發(fā)的染料液晶調(diào)光窗產(chǎn)品，通過調(diào)節(jié)透光率來控制進(jìn)入室內(nèi)的光線強(qiáng)度，既滿足了各類活動(dòng)對(duì)光照的要求，又體現(xiàn)了建筑的美學(xué)和科技感。

同時(shí)，京東方在設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)時(shí)通過預(yù)編程設(shè)計(jì)出指南針等代表中國古代傳統(tǒng)文化的圖案，在不同的活動(dòng)中通過調(diào)光玻璃改變展示的圖形，更好地契合活動(dòng)主題，比如通過玻璃的明暗變化，將我國古代的羅盤造型進(jìn)行非常好的復(fù)刻，實(shí)現(xiàn)了科技與文化的傳播，也在一定程度上實(shí)現(xiàn)了人與建筑的對(duì)話，引領(lǐng)互動(dòng)建筑的到來。

此外，對(duì)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(hù)建筑需要用到的信息都“生長”在智慧管理系統(tǒng)的模型上，而調(diào)光玻璃與其他傳感設(shè)備類似，也可以通過物聯(lián)控制集成到樓宇智慧管理系統(tǒng)上，作為該系統(tǒng)整體調(diào)控的一部分。

中國科協(xié)科學(xué)技術(shù)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(jìn)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(xiàn)手法，但玻璃材料本身會(huì)造成光污染，并且能耗很大。而京東方的調(diào)光玻璃產(chǎn)品，在解決光污染和高能耗問題的同時(shí)，保證了建筑室內(nèi)的舒適度，并且電控的功能可以實(shí)現(xiàn)各種效果，也提升了藝術(shù)感與科技感，把單純的建筑結(jié)構(gòu)變成了藝術(shù)裝置?！?/p>

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(yè)和廣大科技工作者的公共服務(wù)平臺(tái)，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(xué)發(fā)現(xiàn)和前沿科技成果，弘揚(yáng)杰出的科學(xué)家精神和科學(xué)文化，傳播現(xiàn)代的科普知識(shí)，并推進(jìn)大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新。

本章總結(jié)????

近年來，京東方已經(jīng)將顯示、傳感等技術(shù)進(jìn)行了深度融合，持續(xù)賦能多個(gè)領(lǐng)域。目前，京東方的智慧視窗解決方案已經(jīng)在眾多項(xiàng)目中完成交付，讓大眾充分感受到了科技創(chuàng)新帶來的改變。未來，京東方還將繼續(xù)深耕智慧視窗、醫(yī)療影像、生物檢測、指紋識(shí)別等多個(gè)傳感前沿領(lǐng)域，在“屏之物聯(lián)”戰(zhàn)略的指引下，聯(lián)合更多領(lǐng)域的合作伙伴，共同為客戶打造傳感創(chuàng)新的解決方案，讓科技延伸到生活的每一個(gè)角落。