當前,智慧城市的建設與發展迅速,作為近年來新興的城市公共設施,智慧路燈整合城市各類基礎設施與新型設施,融合多種城市功能,并通過運用信息和通信技術手段感測、分析、整合城市運行系統的各項關鍵信息,實現城市服務與城市管理的智慧化,是智慧城市的重要載體。
智慧路燈主要功能
智慧路燈是以智慧照明為核心,通過搭載的各類設備和傳感器拓展了信息發布、視頻監控、環境監測、通信服務、能源服務和一鍵求助等多功能于一體,打造出一個全新城市公共基礎設施。?
智慧照明:傳統路燈照明的控制方式造成了能源的浪費,同時傳統人工巡檢方式的運維質量與效率較低。隨著物聯網技術和 LED 技術的應用,通過廣域網或局域網方式將照明終端與系統平臺進行連接,實現照明控制網絡的精細化管理,實時監測照明設備的運行狀態,支持定時開關燈等策略,并且根據照明需求,設定開關時間以及調光亮度值,從而減少電力消耗,實現照明節能。同時,照明控制終端可主動上報故障并通過平臺完成派單,實現高效精準運維,以及維修過程的完整閉環,提升運維效率。?
環境監測:智慧燈桿通過搭載多種環境監測傳感器,實現對溫度、濕度、風速、氣壓、PM2.5、噪音、光照、排放、降雨、積水等實時監測,對城市環境質量、污染物排放和環境風險的科學預測和定向治理。
視頻監控:智慧桿塔通過加載攝像頭,實現對車流量、實時路況、違章違法、市政設施、人群、停車、安防等進行監控。
信息發布:智慧燈桿塔通過掛載 LED 顯示屏、電子語音遠程播報等設備,實現新聞資訊、天氣預報、交通信息、商業廣告、疫情預警、災害預警等信息發布。
通信服務:智慧桿塔通過掛載 5G 微型基站、Wi-Fi 熱點等,實現 5G 和 Wi-Fi 的信號覆蓋。
能源服務:智慧燈桿通過擴展充電接口對外提供新能源汽車充電、移動終端充電、無人機充電等多種供備電服務。
一鍵求助:智慧桿塔通過加載緊急求助按鈕,在周邊環境中發生緊急情況時,通過一鍵報警功能,可以迅速與警務人員或者醫護人員取得聯系。
智慧路燈系統設計
智慧路燈的系統架構,由感知層、網絡層和應用層三部分構成。?感知層主要包括各種物聯網感知終端,如智慧照明模塊、信息發布模塊、視頻監控模塊、環境監測模塊、通信服務模塊、能源服務模塊、一鍵求助模塊等,用于采集或發布傳感數據等。感知終端遵循統一部署和標準接口,實際部署時可根據實際場景需求,搭載相應感知終端。
網絡層主要包括交換機、網關及服務器等通信設備,通過有線或無線方式將感知終端獲取的各種數據進行傳輸,根據數據傳輸需要,可直接通過 4G/5G、以太網、NB-IoT 等技術上傳到服務器;也可先通過ZigBee、LoRa 等方式上傳到邊緣網關,再上傳到服務器。
應用層主要包括服務層和中間件。服務層主要作用包含兩部分:一是保證各種物聯網設備的通信接入以及數據解析,主要包含通信服務、安全認證服務、規則引擎、解析服務、指令服務、告警服務等能力,實現設備的通信連接,以及數據、指令的上下行操作;二是為智慧路燈系統管理平臺提供底層通用能力,通過結合各類中間件,構建計算服務、消息服務、基礎服務、算法服務、語音服務、數據庫服務等通用能力,構建智慧路燈行業應用場景,滿足不同類型用戶的需求以及提供良好的操作體驗。
近年來,隨著 5G 技術的迅速發展與新基建進程的加速,智慧路燈建設正在全國各地蓬勃開展。同時,全國各地也紛紛出臺相關建設標準,以促進行業標準體系發展。智慧路燈行業前景一片光明。
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