積木式智慧路燈系統的設計

袁久達 毛君龍 陳文鋼 閆洋洋

山東理工大學電氣與電子工程學院 山東 淄博 255000

前言

智慧社區是集物聯網、云計算、網絡通信、移動互聯網等新一代信息技術融合而成的，是一種促進社區建設、管理、服務智慧化的新模式和新理念。智慧社區的建設，有利于提高社區管理水平，提升社區和城市的可持續發展[1]。而智慧路燈是社區智慧化建設的重要載體，集智能照明、網絡播報、信息交互、安防建設、數據采集等諸多功能為一體，是綜合感知、控制、網絡與數據處理的多維集成化系統。本文以某智慧社區智慧路燈的應用為例，介紹社區環境下智慧路燈的應用[2]。

1 智慧路燈系統的組成與功能

智慧路燈是指通過應用先進、高效、可靠的電力線載波通信技術和無線GPRS/CDMA通信技術等，實現對路燈的遠程集中控制與管理的路燈，可在燈桿上有針對性地掛載應用多種智慧化系統。智慧路燈是社區智慧化建設的重要載體，集智能控制、數據網絡及云端管理于一體，實現一桿多用，不僅高效利用了資源，還降低了應用成本。作為社區基礎設施的關鍵部分，智慧路燈具有布設廣泛、取電便利等天然優勢，為社區智慧化建設及集成物聯終端設備的取電問題提供了便利[3]。

智慧路燈可搭載智慧社區的各種應用，如智慧照明系統、網絡播報系統、求助報警系統、智慧Wi-Fi系統、智慧顯示系統、智慧監控系統、智慧傳感系統等多種系統功能[4]。智慧路燈的集中控制系統可對不同傳感子系統的所采集的數據進行初步處理、分析及網絡傳輸，之后交由社區大數據綜治平臺統一處理，實現了社區公共管理數據的互聯共享，這樣既解決了社區建設和管理過程中存在的信息孤島、重復建設等問題，又完善了公共即時信息發布平臺[5]。

2 積木式智能掛載系統

智慧路燈的建設主要通過設計模塊掛載握手協議，實現了積木式智能掛載功能，可以根據路燈的位置和功能需求，動態安裝或拆除系統各個相關功能模塊。

智慧路燈的智能模塊為其多種功能的實施搭建了平臺，各司其職，極大程度上提高的智慧路燈的工作效率，便利了社區成員的生活和出行。各個智能模塊雖然功能不同，但又互為補充。其中，智慧傳感系統能夠掛載相關傳感器，實時監測PM2.5、PM10、溫濕度、風速、人流量、光照強度等環境因素。網絡監控系統可以掛載高清攝像頭，接入社區監控架構，進行實時監控。智慧照明系統則利用社區綜治中心遠程控制對照明燈具進行控制，也可由路燈系統自主控制。信息發布屏則能夠實現社區政務與相關通知的發布和廣告的投放。網絡播報系統接入社區網絡廣播，實現了語音網絡播報。求助報警系統實現了緊急狀況下社區居民的緊急求助和視頻通話，完善社區安全架構。智慧語音系統則實現了與居民語音交互，接入設備播報相關數據。利用社區光纖，實現社區無線WiFi服務，并設置街道充電設施，為社區車輛解決充電問題。

3 智慧路燈系統建設與實際應用

A社區是某市開發區的整體搬遷的新建社區，其面積大約為2880畝，人口1950人，基礎設施建設基本完善。為促進社區智慧化發展、打造新功能社區，將該社區作為試點進行相應建設。

為有效提升社區居民的生活便利指數，智慧路燈利用其終端設備實現節能照明，并通過掛載緊急求助呼叫終端建立社區聯防，可利用路燈掛載的高速球攝像機對社區道路進行實時監控，掛載信息發布屏進行社區政策宣傳等。而信息發布屏可根據環境光亮度、人流情況智能調節顯示亮度，節約電耗，社區管理人員在云平臺將相關數據進行可視化及后續分析，可以向移動端推送信息、遠程發布指令。

智慧路燈掛載的PM2.5傳感器可將測得的本地環境數據上傳至云平臺進行分析、留存、可視化，并且可為區域環保部門提供有效數據。智慧路燈安裝在人員來往密集的路口，可掛載紅外攝像機、無線語音廣播等社區安全設備終端，有利于消除社區內存在的安全隱患，對其提高社區公共安全技術防范能力有著重要的意義。相較于傳統道路路燈的建設，社區環境下的路燈沿著社區街道進行鋪設，這樣可以充分利用社區內的主光纖及變電站，實現了路燈入電、入網，并且街道巨大的人流量有助于社區宣傳與提高廣告效益，從而加快建設成本的回收。

為實現智慧路燈的長久應用和建設，社區綜治中心可登錄云平臺，從而查看任一路燈的運行狀態、環境數據、光照強度及人車流量等因素的變化，并能夠遠程對路燈進行集中控制。另外，智慧路燈也可通過自身GPS獲取自身經緯度，結合實時光照強度自動調整燈具開關，云平臺數據可在網頁端或移動端查看。

4 結束語

本文提出的社區智慧路燈系統掛載各類傳感器，不僅完善了社區網絡治理體系，還形成了智慧安防系統、智慧發布系統、智慧照明系統、智慧傳感系統在內良好的多個管理子系統。智慧路燈在實踐中應用效果良好，為智慧社區和智慧城市的智慧化管理奠定了基礎。并且智慧路燈的建設能夠推動社區乃至全市實現城市智慧化建設的新方案，有助于推進社區及城市的長遠持續發展，提高居民的生活質量和幸福指數。