近期，美国越来越多的高速公路正在试用一种来自普渡大学的创新设备，这种设备有望大幅减少道路拥堵，为交通出行者节省时间和金钱，并大大降低道路的碳足迹。
普渡大学发明的智能道路传感器
该设备就是一种让混凝土道路“能说话”的传感器，它可以提供关于道路混凝土强度和维修需求的精准数据，来缩短施工时间和混凝土路面维护的频率。
这种创新提高了道路的可持续性，并显著降低了碳排放。
这种传感器在施工过程中直接嵌入到混凝土中，与目前使用的工具和方法相比，它可以通过智能手机应用程序告诉工程师混凝土在施工后何时达到最大强度或何时开始破损。
智能道路如何实现？
这项创新设备是由普渡大学土木工程学院华裔教授陆露（Luna Lu）所发明。
她在研究中表示：“由于基础设施维修造成的交通拥堵，每年浪费了40亿小时和30亿加仑的汽油。这主要是由于我们对基础设施状况的认识和理解不足。例如，我们不知道混凝土何时达到承受交通负荷所需的正确强度。混凝土可能会出现过早失效，导致了频繁维修状况。”
陆露还是普渡大学智能基础设施中心（Center for Intelligent Infrastructure）的主任，她说，这种数字化改进的道路可能会减少施工、更有利于环境，并能更好地适应未来车辆不断发展的需求。
该项发明的技术原理是利用一种特殊的传感器，通过无线电频率识别（RFID）技术，来测量混凝土中的电阻率和温度。
这些参数与混凝土的强度和成熟度有着密切的关系，因此可以用来评估混凝土的质量和性能。
传感器由一个RFID标签和一个电阻率探头组成，它们被嵌入到混凝土中，在施工过程中不需要外部电源或连接线。
当一个RFID读取器靠近传感器时，它会向传感器发送一个无线电信号，激活传感器并接收其返回的数据。
这些数据可以通过智能手机应用程序实时显示，并与预先设定的标准进行比较，从而判断混凝土是否达到所需的强度或是否需要维修。
该项发明的技术优势在于：
- 提供了更精确和一致的数据，而不受现场条件的影响，从而避免了传统的实验室测试和破坏性检测所带来的时间、成本和误差。
- 实现了远程和无线的数据传输和分析，提高了工作效率和安全性，同时减少了人力和设备的需求。
- 可与其他智能技术相结合，如物联网、人工智能、大数据等，实现更全面和精细化的道路管理和规划。
数字化智能道路正全面铺开
根据美国联邦公路管理局（Federal Highway Administration，FHA）数据，混凝土路面占美国道路总数的不到2%，但却占美国州际公路系统的20%左右。
混凝土州际公路路面还必须可靠地支撑全国很大一部分的交通。陆露教授的研究首先专注于改善混凝土路面的状况，因为它是最难维修的道路材料之一。
目前，美国已有超过一半的州报名参加FHA的一项目基金研究项目，以部署这些道路智能传感器。预计在未来几个月内，还会有更多的州加入该项目。
这项技术也有望在今年晚些时候上市，作为WaveLogix公司的REBEL混凝土强度传感系统的产品。
智能道路市场未来如何发展
智能道路市场是指利用各种传感器技术来监测和管理道路交通的市场。这些传感器可以收集和分析道路上的车辆、行人、环境等数据，从而提高道路安全、效率和可持续性。
根据Technavio报告，智能道路市场规模预计从2021年的271.97亿美元增长到2026年的434亿美元，复合年增长率为8.1%。
推动市场增长的主要因素包括：
- 全球建筑市场的增长，尤其是在亚太地区，由于快速城市化和基础设施建设的需求，对混凝土和智能混凝土的需求增加。
- 智能混凝土的采用增加，由于它可以提供更精确和一致的数据，从而缩短施工时间和维修频率，降低碳排放和成本。
- 政府对智能交通系统的支持和投资，以提高道路管理和规划的水平，减少交通拥堵和事故。
智能道路市场有哪些参与者
智能道路市场参与者众多，主要包括传感器制造商、混凝土生产商、建筑公司、交通管理机构等。这些参与者之间存在着合作和竞争的关系，以提供更优质和创新的产品和服务。
据Mordor Intelligence报告，智能道路市场的主要参与者包括：
- 普渡大学：普渡大学是一所美国公立研究型大学，其土木工程学院开发了一种让混凝土“能说话”的传感器，该传感器已经在多个州的高速公路上进行试验，并获得了Fast Company杂志的“Next Big Thing”奖项。
- WaveLogix：WaveLogix是一家专注于智能基础设施解决方案的公司，其产品包括REBEL混凝土强度传感系统，该系统基于普渡大学的技术，并有望在2023年上市。
- Eagle Materials：Eagle Materials是一家美国建筑材料公司，其业务包括水泥、混凝土、石灰石等。该公司也是普渡大学智能混凝土传感器项目的合作伙伴之一。
除了以上参与者，还有其他一些公司和机构也在智能道路市场中发挥着重要作用，如F.A. Wilhelm Construction，Shiel Sexton，公路管理和交通监管部门等。
资本市场融资情况
智能道路市场是一个新兴且高增长的市场，已经吸引了资本市场不少投资机构的参与和关注。
据Verified Market Research的报告，智能传感器市场的主要投资者包括：
- Intel Capital：Intel Capital是英特尔公司的风险投资部门，其投资领域包括物联网、人工智能、云计算等。该部门曾投资过一些智能传感器相关的公司，如Aeponyx，Ayar Labs，Cloudleaf等。
- Qualcomm Ventures：Qualcomm Ventures是高通公司的风险投资部门，其投资领域包括物联网、人工智能、5G等。该部门曾投资过一些智能传感器相关的公司，如Nauto，Placemeter，Samsara等。
- Bosch Venture Capital：Bosch Venture Capital是博世集团的风险投资部门，其投资领域包括物联网、人工智能、机器人等。该部门曾投资过一些智能传感器相关的公司，如Actasys，DeepMap，Soracom等。
- GE Ventures：GE Ventures是通用电气公司的风险投资部门，其投资领域包括物联网、人工智能、医疗等。该部门曾投资过一些智能传感器相关的公司，如Airware，ClearMotion，Sight Machine等。
除以上投资机构，还有其他一些风险投资机构和私募股权基金也对该市场感兴趣，如A16Z，红杉资本l、软银愿景基金等。这些投资机构均为智能道路市场提供了充足的融资支持和资源整合。