水是生命之源，是一个城市赖以生存和发展的基础。但是现在，水资源短缺正在成为越来越多城市面临的严峻挑战。很多人不知道的是，我们辛辛苦苦处理好的干净自来水，有相当大的一部分，其实在输送的过程中，就已经白白漏掉了。全国城市供水管网的平均漏损率，超过了20%，有些城市甚至超过了30%。也就是说，水厂每生产五吨水，就有一吨在管道里漏掉了，根本没有到达用户。一年下来，全国漏掉的水，就是几十亿吨，非常触目惊心。现在，随着智能水表和管网监测技术的成熟，这个困扰了水务行业几十年的难题，终于有了解决方案。

智能水表和管网监测终端的设计，看起来是个很不起眼的小东西，但是对可靠性的要求，比绝大多数消费电子产品都要苛刻得多。一个智能水表，装到用户家里，或者埋到地下，就要连续工作十年以上，中间不能坏，也不能换电池。要经受住温度的变化，湿度的变化，水的浸泡，管网的振动，各种复杂的电磁干扰。我们在设计新一代AIoT智能水表和管网监测终端的过程中，最深刻的体会就是——市政物联网产品的设计，可靠性是压倒一切的最高要求，稳定工作十年不出问题，就是对产品最基本也是最高的要求。

首先最核心的就是极致的低功耗设计。这是所有市政物联网产品的生命线。一个智能水表，用两节普通的锂亚电池，要连续工作十年以上，还要每天抄表，还要实时监测漏水，还要远距离传输数据，这个难度是非常大的。我们在设计的时候，把每一个微安的电流都抠到了极致。平时99%的时间，设备都处在深度睡眠模式，整个系统的电流只有几个微安。只有需要测量的时候，才会极短时间地唤醒，测完立刻又睡过去。通信模块，平时也是完全断电的，只有需要上传数据的时候才会打开，传完立刻关掉。我们甚至优化了每次数据传输的长度，能少传一个字节就少传一个字节，因为多传一个字节，就要多消耗一点电量。通过这样一点一滴的优化，最终我们做到了，普通的智能水表，两节电池可以稳定工作12年以上，远远超过了行业要求的6年标准。

AI漏水检测算法，是新一代智能水表的核心竞争力。过去的水表，只能统计用了多少水，根本不知道管道漏了。现在的智能水表，可以做到每秒采样一次，连续监测管道里的水流情况。然后通过专门的AI算法，自动分析水流的特征。比如，如果发现连续几个小时，一直有很小但是稳定的水流，那就说明很可能哪里漏水了。因为正常人家，不可能连续几个小时一直用水。如果发现有规律性的，每隔一段时间就出现的微小水流，那大概率是马桶漏水了。这些非常隐蔽的暗漏，靠人是根本发现不了的，但是AI算法可以非常准确地识别出来，然后自动给用户和水务公司发告警。很多用户收到告警之后去检查，才发现家里马桶或者水管已经漏了好几个月了，白白浪费了几百吨水。

管网压力和噪声监测终端，是解决主干管网漏水的利器。除了用户端的小漏，城市的供水主干管道，也经常会有大的暗漏。很多管道埋在地下，漏了几百吨甚至几千吨水，地面上都看不到任何痕迹。传统的查漏方式，就是工人拿着听漏仪，深更半夜街上到处去听，效率非常低，也非常辛苦。现在，我们只需要每隔一段距离，在管道上安装一个监测终端，连续监测管道的振动和声音信号，就可以通过算法，自动识别哪里有漏水，甚至可以精准定位漏水点的位置，误差可以控制在一米以内。有漏点立刻就可以发现，不用等到水漫金山了才去修。管网的漏损率，可以轻松地降低一半以上。

外观设计上，我们采用了实用、可靠、工业风的设计语言。这类产品，大部分时间要么装在用户楼道的水表井里，要么直接埋在地下，没有人会天天看它。所以外观设计的核心目标，不是好看，而是坚固，耐用，适应恶劣的安装环境。所有的外壳，全部都是高强度的工程塑料，或者铸铝材质，可以承受非常大的压力，就算埋在地下，上面过车也压不坏。所有的接缝处，都有加强的密封设计，IP68的最高防护等级，长期泡在水里也不会坏。整体造型简洁，结实，没有任何多余的部分，每一处设计都是为了更坚固，更可靠。

人机交互设计我们做到了极致的极简。这种产品，安装好了之后，几乎就不会有人再去碰它了。所以上面甚至连个屏幕都没有，就只有两个小小的状态指示灯。正常工作的时候闪绿灯，有问题的时候闪红灯。安装工人调试的时候，看灯就知道设备有没有正常工作，有没有连上网络，非常直观。所有的配置和调试工作，全部都可以在手机APP上通过蓝牙完成，不需要接线，不需要拆外壳。调试好之后，工人就可以走了，以后所有的数据，都自动传到云端的后台，工作人员坐在办公室里就可以看到所有水表的运行状态。

结构设计上，我们把安装和维护的便利性放在了非常重要的位置。全国有几亿只旧的机械水表，需要逐步更换成智能水表。如果每换一个水表都要停水半天，还要改造管道，那改造的成本就太高了，进度也会非常慢。所以我们的智能水表，在安装尺寸上，完全兼容传统的机械水表。工人换表的时候，把旧的拆下来，新的直接装上去就可以了，不需要对管道做任何的改造。十几分钟就可以换好一只表，停水时间非常短。电池也设计成了可更换的结构，真的到了电池寿命，工人只需要拆开盖子，换两节电池就可以了，不需要整只水表换掉。

功能与形式的平衡在市政物联网产品设计中，有着非常清晰的答案。对于这类产品来说，功能就是一切，形式完全服务于功能。我们不会为了外观好看，去做任何多余的造型，不会为了薄几毫米，去牺牲电池的容量，也不会为了好看，去降低外壳的结构强度。最终呈现出来的产品，可能看起来非常朴实，甚至有点笨笨的，但是它足够可靠，足够耐用，可以安安静静地在地下工作十几年，忠实地记录每一滴水，守护着城市的供水安全。这，就是它最美的地方。

技术与艺术的融合在市政产品这个领域，有着非常独特的表现形式。我们设计的产品，可能大部分普通市民，一辈子都不会见到它，更不会用到它。但是它在大家看不到的地方，默默地工作着，守护着整个城市的运转。因为有了这些智能水表，城市的漏水少了，停水的次数少了，水价也可以更便宜了。每一个市民，都在实实在在地享受着这些技术带来的好处，但是大部分人甚至都不知道它们的存在。这种默默无闻地创造价值，就是市政产品最高的艺术境界。

传统与创新的平衡在水务这个非常传统的行业尤为重要。水表这个东西，已经有一百多年的历史了，整个行业的标准，安装的方式，使用的习惯，都是几十年沉淀下来的，非常难改变。如果我们做出来的智能水表，和原来的安装方式不兼容，那就算技术再先进，也很难推广开来。所以我们在设计的时候，最大限度地兼容了所有的传统标准，安装尺寸，接口方式，都和传统的机械水表一模一样。水务公司原来怎么换水表，现在还是怎么换，不需要额外的培训，也不需要额外的工具。在这个基础上，我们再提供原来机械水表完全没有的智能功能，比如自动抄表，漏水检测，异常告警。用户用原来的使用习惯，获得了全新的价值，自然就愿意接受。

从产品系统设计的角度看，单个的水表和终端，只是整个智慧水务系统的感知神经末梢。真正的核心，是云端的智慧水务管理平台。平台可以实时看到整个城市所有水表的运行数据，可以看到整个管网的压力分布情况，可以自动分析哪里可能有漏点，可以自动生成工单，派维修人员去现场维修。还可以做全市的用水大数据分析，预测未来的用水量，优化水厂的生产调度，减少水资源的浪费。终端硬件加上云平台，加上大数据分析算法，三者结合在一起，才构成了完整的智慧水务解决方案。

易用与专业的平衡是市政行业软件设计的永恒课题。对于一线的抄表和维修工人来说，他们不需要太复杂的功能，只要能在手机上看到，哪个表有问题，位置在哪里，就可以了。所以我们的移动端APP，设计得非常简单直观，打开就可以看到待处理的工单，点导航就可以带你去现场，非常好用。但是对于水务公司的管理人员和数据分析人员来说，他们又需要非常强大的分析功能，可以看任意时间段任意区域的用水数据，可以做各种维度的统计分析，可以生成各种复杂的报表。所以我们的后台管理系统，功能非常强大，也非常灵活，可以满足各种专业的需求。

城市基础设施的智能化，是一个正在加速到来的大趋势。过去，城市里的水、电、气、热这些基础设施，基本上都是盲的，管网是什么状态，有没有问题，哪里漏了，大家都不知道，出了问题再去救火。现在，随着物联网技术的成熟，随着低功耗芯片和传感器成本的下降，我们终于有能力，给整个城市的所有基础设施，都装上眼睛和耳朵，装上神经网络。整个城市的运行状态，都可以被实时感知，被精确测量。城市的管理者，可以在问题还很小的时候，就发现它，解决它。城市会变得越来越高效，越来越节能，越来越可靠。

设计心理学在市政产品这个领域，更多的是面向B端用户的心理洞察。对于水务公司来说，他们最关心的是什么？第一是可靠，第二是可靠，第三还是可靠。这个产品装上去，能不能安安稳稳工作十年，中间不出问题。如果三天两头坏，还要派人去修，那反而增加了工作量，还不如不用。所以我们在设计中的所有细节，扎实的做工，保守的元器件选型，充足的余量设计，超长的寿命测试，其实都是在给客户传递信心。让客户相信，把这么重要的工作交给你的产品，是可以放心的，是不会出问题的。这种信任感，是比任何参数都重要的东西。

未来的智慧水务系统，会朝着更智能、更精准、更全面的方向发展。未来，不只是水表，管网里的每一个阀门，每一个消防栓，都会变成智能的，都可以远程控制，都可以实时监测。AI算法会越来越精准，不仅可以发现已经发生的漏水，还可以预测哪里的管道快要坏了，提前进行维护。最终，整个城市的供水系统，会变成一个可以自我感知，自我诊断，自我修复的智能有机体。管网的漏损率会降到5%以下，每年可以为国家省下几十亿吨的宝贵水资源。

工业设计在城市智能化和基础设施升级的过程中，扮演着越来越重要的角色。过去，这类市政产品的设计，基本上都是工程师主导的，只要功能实现就行了，根本谈不上什么设计。现在，越来越多的人意识到，好的工业设计，不仅可以让产品更好看，更重要的是，可以让产品更可靠，更耐用，更容易安装和维护，全生命周期的成本更低。我们设计师正在用自己的专业能力，一点一滴地，让我们生活的这座城市，变得更智慧，更高效，更美好。这是一件非常有意义，也非常有价值的工作。