武威市涼州區(qū)應(yīng)用智能控制路燈系統(tǒng)

文/許中璞

1 引言

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以互聯(lián)網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)和傳統(tǒng)電信網(wǎng)等信息承載體，實(shí)現(xiàn)任何事物在任何時(shí)間和地點(diǎn)互聯(lián)互通，在智慧城市和交通、智能農(nóng)業(yè)和電網(wǎng)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。

物聯(lián)網(wǎng)的智慧路燈建設(shè)以現(xiàn)有路燈和電力線為載體，應(yīng)用先進(jìn)、高效、可靠的低壓電力載波通信技術(shù)，以集合外圍豐富、內(nèi)置高可靠復(fù)位和時(shí)鐘電路等優(yōu)勢于一體的IAP15W4K58S4單片機(jī)作為主控芯片，實(shí)現(xiàn)對路燈的遠(yuǎn)程集中控制與管理，具有智能調(diào)光、智能充電、故障報(bào)警、城市Wi-Fi、環(huán)境感知、智慧泊車計(jì)費(fèi)等功能，增強(qiáng)公共照明管理信息化水平，提升應(yīng)急調(diào)度和科學(xué)決策能力，節(jié)省電力資源，降低維護(hù)成本，有助于武威打造低碳環(huán)保宜居的文明城市。

2 智慧路燈研究現(xiàn)狀

2.1 國外研究現(xiàn)狀

隨著物聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展，智慧照明逐漸成為各國關(guān)注的焦點(diǎn)。國際照明巨頭GE、飛利浦、西門子等企業(yè)相繼推出LED燈泡內(nèi)嵌技術(shù)、照明與以太網(wǎng)融合技術(shù)、Starsense路燈管理系統(tǒng)、網(wǎng)狀藍(lán)牙智能照明系統(tǒng)等，能夠?qū)ED路燈與手機(jī)智能設(shè)備連接，實(shí)現(xiàn)路燈數(shù)據(jù)低功率通信、遠(yuǎn)程無線控制、故障報(bào)警等，但智能調(diào)光還不夠快速準(zhǔn)確，節(jié)能效果有待提高。

2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀

我國在智慧照明領(lǐng)域已研發(fā)出諸多先進(jìn)產(chǎn)品：比如華為的智能控制照明物聯(lián)網(wǎng)解決方案，中興的集充電栓、5G基站和監(jiān)控等功能的智慧路燈方案。2018年，深圳億兆提出智慧城市-智能燈控系統(tǒng)，應(yīng)用lora技術(shù)將燈控節(jié)點(diǎn)組網(wǎng)，數(shù)據(jù)經(jīng)過云中心處理，最終由人機(jī)交互中心接收，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)安全穩(wěn)定的傳輸。后來，杭州時(shí)域電子科技公司就路燈能耗大、運(yùn)維難的問題提出了解決方法。因此，在我國文明城市的進(jìn)程中，關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧路燈控制應(yīng)用方面，國內(nèi)技術(shù)在不斷更新完善，但環(huán)境發(fā)生變化時(shí)，燈光調(diào)整還不夠及時(shí)。

2.3 武威市涼州區(qū)智慧路燈實(shí)施分析

2017年5月，武威市印發(fā)了加快推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+政務(wù)服務(wù)”的實(shí)施方案：要求加快新型智慧城市建設(shè)，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)等技術(shù)，向公眾提供更方便、及時(shí)、高效的公共服務(wù)。2018年10月，武威市出臺了在城區(qū)公共停車位收費(fèi)的政策，而實(shí)際情況是：絕大部分道路以雇傭大量人工巡收為主，效率低，成本高；極少數(shù)道路的停車位上安裝一對一計(jì)費(fèi)裝置，投資大，形象差，同時(shí)給行人帶來不便。武威作為一個(gè)農(nóng)業(yè)城市，每逢春耕秋收時(shí)節(jié)，老百姓作業(yè)時(shí)間普遍較晚，人身安全存在隱患。應(yīng)用智慧路燈系統(tǒng)，可減少因照明故障引起的交通事故和各類社會治安事件，保障人身財(cái)產(chǎn)安全，提升生活質(zhì)量。因此，在武威市涼州區(qū)進(jìn)行智慧路燈的建設(shè)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

3 智慧路燈可實(shí)現(xiàn)的功能

（1）節(jié)能減排，打造低碳環(huán)保宜居環(huán)境。夜晚交通事故頻發(fā)，如無適當(dāng)照明，易發(fā)生事故。為此，從天黑到早天亮，路燈一直開啟，方便車輛行人，但凌晨時(shí)段車輛行人較少會浪費(fèi)大量電能，而目前我國能源利用率較低，火力發(fā)電為主，電能損耗必然造成大氣污染，人民健康存在嚴(yán)重隱患。智慧路燈根據(jù)夜晚車與行人數(shù)量自動調(diào)光，降低電能消耗，打造低碳環(huán)保宜居環(huán)境。

（2）提高路燈壽命，降低成本。LED具有半導(dǎo)體器件的電學(xué)特性和照明產(chǎn)品的光學(xué)特性，且芯片封裝在環(huán)氧樹脂內(nèi)，比傳統(tǒng)燈具堅(jiān)固，壽命長，投資成本低。

（3）異常檢測預(yù)警，燈具線纜防盜。出現(xiàn)異常時(shí)實(shí)時(shí)通過短信郵件等方式預(yù)警提醒。

（4）減少人工巡視，降低維護(hù)成本。用戶在手機(jī)上操作，可對燈具移動管理，實(shí)現(xiàn)單燈控制、故障定位等功能，方便維檢和移動管理，減少人工巡視，降低運(yùn)維成本。

（5）預(yù)留接口豐富，擴(kuò)展功能強(qiáng)大。預(yù)留接口豐富，可實(shí)現(xiàn)信息感知（如PM2.5，雨量等信息）、新能源汽車智能充電、WIFI信號、智慧泊車計(jì)費(fèi)等功能。

4 智慧路燈建設(shè)存在的挑戰(zhàn)

4.1 智慧路燈認(rèn)知程度不高

（1）政府部門未針對智慧路燈建設(shè)出臺切實(shí)的政策鼓勵(lì)和資金扶持；

（2）路燈管理部門未加強(qiáng)對現(xiàn)有路燈的升級維護(hù)，做的較多的只是改變電能來源-由傳統(tǒng)的市電供電改為由太陽能供電，沒有真正對路燈功能進(jìn)行擴(kuò)展升級，而且對新產(chǎn)品和新技術(shù)還存在一定的排斥心理；

（3）相關(guān)部門對智慧城市、智慧路燈建設(shè)的認(rèn)知程度還不高，未對其進(jìn)行積極宣傳和正確引導(dǎo)，沒有獲得普通民眾的認(rèn)可與支持。

4.2 標(biāo)準(zhǔn)框架體系方面

智慧路燈建設(shè)，必須嚴(yán)格遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，才能使項(xiàng)目的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)以及運(yùn)維更加科學(xué)規(guī)范有效，從而使得項(xiàng)目質(zhì)量得到保障?，F(xiàn)階段，我國智慧路燈建設(shè)處于高速發(fā)展階段，沒有相應(yīng)的管理制度及跨部門協(xié)作制度，也沒有完善的標(biāo)準(zhǔn)框架體系，導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)化工作很難實(shí)施。

4.3 數(shù)據(jù)管理方面

整個(gè)區(qū)域智慧路燈全面建設(shè)普及涉及到大量信息和海量數(shù)據(jù)，這些信息和數(shù)據(jù)的處理與管理給路燈管理部門帶來極大的挑戰(zhàn)，而且給網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)帶來很大的負(fù)擔(dān)，

5 總結(jié)

智慧路燈作為智慧城市的基礎(chǔ)設(shè)施，以現(xiàn)有路燈和電力線為載體，在武威市涼州區(qū)進(jìn)行基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧路燈建設(shè)，具有很好的現(xiàn)實(shí)意義。隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算，大數(shù)據(jù)，人工智能和5G等高新技術(shù)的快速發(fā)展，相信在不久的將來，武威市涼州區(qū)城鄉(xiāng)道路進(jìn)行智慧路燈建設(shè)的設(shè)想一定會成為現(xiàn)實(shí)，為人們提供更加舒適、便捷、安全、綠色的服務(wù)，進(jìn)一步改善人們的生活水平。