基于智慧路燈的智慧城市系統研究

楊世敬

摘 要：智慧城市的建設離不開智慧基礎設施的設置，智慧路燈的布置及運用為智慧城市的建設提供了一個基礎。以此實現由應用層、平臺層、網絡與感知層組成的智慧城市系統架構。

關鍵詞：智慧路燈;智慧城市;通信網絡;系統設計

作為市政基礎設施中不可缺少的一部分--路燈，在道路兩側隨處可見。城市路網的規劃，決定了路燈在城市分布的廣泛性以及覆蓋的全面性。由于這些特性，路燈成為了城市搭載智慧設備的首選載體。智慧城市的建設，將智慧設施與路燈結合，在路燈上進行多種不同的創新;利用路燈管道網絡構建智慧城市的物聯網，由此建設智慧城市，彰顯城市管理水平。所以，本文將路燈作為城市智慧基礎設施的載體，對其在智慧城市建設中扮演的作用進行研究，對智慧城市系統進行設計分析，從而為智慧城市的建設以及智慧基礎設施的運用設計給人類社會帶來福祉。

1 城市系統架構的智能設計

智慧城市的核心是通過現代信息技術來影響或改變城市中人與人、人與物、物與物之間內在聯系的一種智能方式，從而使城市有明確的目標方向，提高城市的運轉效率，實現城市信息基礎架構與城市高度整合的基礎設施的完美結合，使得城市政府、企業和市民可以作出更明智的決策。一般的，智慧城市的系統架構可以分成四個層次。

1.1 感知層

感知層主要是利用信息網絡快速感知和監測的能力，根據覆蓋在城市中的網絡對城市中各個角落進行監督，使獲取的信息更加透明完整。智慧路燈根據有線網絡、無線網絡、視頻廣播、充電樁等多種設備進行信息收集，從而迅速采集對城市有用的信息，繼而將各式各樣的資源加以整合，實現資源的“共享、集約、統籌”，大幅度降低城市建設成本提升城市運維效率，為智慧城市建設帶來了多重效益。由智慧路燈建成的全面覆蓋、集約共享的城市感知網絡，能為上層各類智能應用系統提供視頻、數據、位置、環境等多種類型的整合感知信息。

1.2 網絡層

網絡層是通過整個城市中的物聯網、互聯網以及通信網等網相互融合組成的，不僅能夠廣泛的收集信息，而且其安全性有很大的保障。利用智慧燈桿的管道及主體燈桿構建高速泛在的通信網絡，包括：光纖網絡，4G/5G微基站、WiFi設備等有線無線網絡。為智慧城市提供良好的信息應用環境，讓各種數據、語音、視頻、圖像等都能不受約束地在其上實現城市內外的有效配合。將現代通信技術、計算機技術和其他高新技術相結合，充分體現信息化發展的光纖化、無線化、綜合化、智能化趨勢。將在智慧城市建設先進的信息通信基礎網絡和業務網絡，以滿足該城市管理應用的各種信息通信業務需求。

1.3 平臺層

平臺層由各類應用支撐公共平臺和數據中心構成，數據的主要收集來之與智慧路燈各前端感應設備，實現信息的有效、科學處理。以智慧城市云計算數據中心為基礎，以數據交換平臺為核心。構建全市統一的公共應用支撐平臺、信息資源管理體系、數據交換平臺、重點信息資源數據庫和信息資源目錄數據庫，推動城市信息化的集約建設，使得城市中各種基礎建設能夠將IT技術加以轉化利用，從而使城市能夠共享信息，再合理運用集成層對信息加以整合，既能保證收集信息的效率，還能保障信息的安全。

1.4 應用層

應用層則是大到智慧政府的城管，小到智慧家居生活以及人民身邊的每件小事的管理應用。該層面向的有科研機構，有政府管理部門，還有市民用戶。科研機構針對數據進行收集并研究，對結果進行預測，為政府的決策進行數據支持。政府管理部門加強對市政基礎設施的管理、交通安全的管控還有政策制定，使得決策能夠穩固發展，一旦出現問題，也能夠進行及時的監控管理。在特殊的情況之下，政府管理部門可以通過智慧路燈發出應急廣播或緊急通知，對危險事故的發生進行及時的疏散，有效降低事故帶來的危害。大力面向市民用戶，是通過智慧路燈的前端發布，為用戶提供給更多的服務信息如天氣的更進報道、路況的實時報道，同時還支持電動汽車進行充電等措施。

依托應用支撐公共平臺的數據整合共享與業務協同能力，統籌規劃推進大規模智慧應用項目建設，選擇安排一批社會民生效果明顯、有利于低碳經濟發展、條件較成熟的重點智慧示范工程，以政府智慧應用建設和采購啟動市場，鼓勵企業創新服務方式和產品，提供多樣化的智慧型民生服務，逐步建成智能化應用系統，并通過系統之間的智能融合，將各應用深度逐漸從部門級提升至城市級。

2 結語

路燈是城市建設必不可少的設備，其分布在城市的各個部分，隨著社會的發展，讓路燈承載不同的智能設備已經逐漸成為了發展趨勢。本文則提出了在智慧路燈的建設基礎之上，構建智慧城市系統架構設計，使得城市更加智能化，使城市的管理更加簡單高效。

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