隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，越來(lái)越多的人涌向城市，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，無(wú)論是社會(huì)治安還是城市中行人與車(chē)輛的交通安全都需要公共照明設(shè)施提供良好的照明條件，路燈與人們的生活越來(lái)越密不可分。同時(shí)，近幾年云計(jì)算技術(shù)發(fā)展迅速逐漸被應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)逐漸變得成熟，這些技術(shù)的發(fā)展使得智慧城市的理念從之前的理論階段發(fā)展到現(xiàn)如今的實(shí)現(xiàn)階段，城市智慧照明作為智慧城市的重要組成部分，已成為社會(huì)的熱點(diǎn)。
通過(guò)使用這些發(fā)展迅速且相對(duì)成熟的云計(jì)算技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將城市路燈納入到新型的城市物聯(lián)網(wǎng)體系中，實(shí)現(xiàn)路燈的智能化控制，不僅能夠很好地解決當(dāng)前路燈控制管理方式落后的問(wèn)題，而且可以使路燈管控系統(tǒng)具備綠色節(jié)能、高效管控、安全穩(wěn)定的特點(diǎn)。因此，研究路燈如何進(jìn)行智能控制且更加節(jié)能具有非常重要的意義。
1、意義和必要性
2014年8月，為規(guī)范和推動(dòng)智慧城市的健康發(fā)展，構(gòu)筑創(chuàng)新2.0時(shí)代的城市新形態(tài)，引領(lǐng)創(chuàng)新2.0時(shí)代中國(guó)特色的新型城市化之路，國(guó)家發(fā)改委、工信部、科技部、公安部、財(cái)政部、國(guó)土部、住建部、交通部八部委印發(fā)《關(guān)于促進(jìn)智慧城市健康發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》，提出到2020年，建成一批特色鮮明的智慧城市，聚集和輻射帶動(dòng)作用大幅增強(qiáng)，綜合競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)明顯提高，在保障和改善民生服務(wù)、創(chuàng)新社會(huì)管理、維護(hù)網(wǎng)絡(luò)安全等方面取得顯著成效。
公共服務(wù)便捷化。在教育文化、醫(yī)療衛(wèi)生、計(jì)劃生育、勞動(dòng)就業(yè)、社會(huì)保障、住房保障、環(huán)境保護(hù)、交通出行、防災(zāi)減災(zāi)、檢驗(yàn)檢測(cè)等公共服務(wù)領(lǐng)域，基本建成覆蓋城鄉(xiāng)居民、農(nóng)民工及其隨遷家屬的信息服務(wù)體系，公眾獲取基本公共服務(wù)更加方便、及時(shí)、高效。
城市管理精細(xì)化。市政管理、人口管理、交通管理、公共安全、應(yīng)急管理、社會(huì)誠(chéng)信、市場(chǎng)監(jiān)管、檢驗(yàn)檢疫、食品藥品安全、飲用水安全等社會(huì)管理領(lǐng)域的信息化體系基本形成，統(tǒng)籌數(shù)字化城市管理信息系統(tǒng)、城市地理空間信息及建（構(gòu)）筑物數(shù)據(jù)庫(kù)等資源，實(shí)現(xiàn)城市規(guī)劃和城市基礎(chǔ)設(shè)施管理的數(shù)字化、精準(zhǔn)化水平大幅提升，推動(dòng)政府行政效能和城市管理水平大幅提升。
生活環(huán)境宜居化。居民生活數(shù)字化水平顯著提高，水、大氣、噪聲、土壤和自然植被環(huán)境智能監(jiān)測(cè)體系和污染物排放、能源消耗在線防控體系基本建成，促進(jìn)城市人居環(huán)境得到改善。
基礎(chǔ)設(shè)施智能化。寬帶、融合、安全、泛在的下一代信息基礎(chǔ)設(shè)施基本建成。電力、燃?xì)?、交通、水?wù)、物流等公用基礎(chǔ)設(shè)施的智能化水平大幅提升，運(yùn)行管理實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化、協(xié)同化、一體化。工業(yè)化與信息化深度融合，信息服務(wù)業(yè)加快發(fā)展。
網(wǎng)絡(luò)安全長(zhǎng)效化。城市網(wǎng)絡(luò)安全保障體系和管理制度基本建立，基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)和要害信息系統(tǒng)安全可控，重要信息資源安全得到切實(shí)保障，居民、企業(yè)和政府的信息得到有效保護(hù)。
智慧路燈桿是對(duì)傳統(tǒng)的路燈基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行了升級(jí)改造，利用路燈桿的“電”、“網(wǎng)”優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)“路燈+”的模式。以路燈桿作為載體，構(gòu)建形式多樣化、覆蓋范圍廣的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)，并通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)管控平臺(tái)對(duì)所有物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備信息進(jìn)行接人、匯聚與整合，為相關(guān)部門(mén)業(yè)務(wù)應(yīng)用、跨部門(mén)綜合應(yīng)用提供信息服務(wù)和共享交換服務(wù)。能夠有效促進(jìn)全市物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的步伐，為增強(qiáng)各政務(wù)部門(mén)的業(yè)務(wù)管理能力，以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)管理的精細(xì)化、智能化，輔助領(lǐng)導(dǎo)決策提供有力支持。
針對(duì)智慧燈桿相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范缺失問(wèn)題，北京市經(jīng)濟(jì)和信息化委員會(huì)同步編制了《智慧燈桿系統(tǒng)與工程基本規(guī)范指引》，保障了智慧燈桿建設(shè)的規(guī)范 采用的關(guān)鍵技術(shù)路線為信息領(lǐng)域成熟、主流、先進(jìn)的技術(shù)，系統(tǒng)采用的硬件系統(tǒng)、安全產(chǎn)品等均為成熟穩(wěn)定產(chǎn)品，在國(guó)內(nèi)有著廣泛的應(yīng)用，能保證技術(shù)上良好的可行性。
2、國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀和技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
目前，很多國(guó)家已經(jīng)開(kāi)始智慧路燈的建設(shè)，主要集中分布在美國(guó)、歐洲的瑞典、愛(ài)爾蘭、德國(guó)、法國(guó)，以及亞洲的中國(guó)、新加坡、日本、韓國(guó)，大部分國(guó)家的智慧路燈建設(shè)都處于有限規(guī)模、小范圍探索階段。
2011年，荷蘭代爾夫特理工大學(xué)采用智慧路燈系統(tǒng)，路燈采用LED（發(fā)光二極管）照明，內(nèi)置運(yùn)動(dòng)傳感器和無(wú)線通訊系統(tǒng)，根據(jù)行人車(chē)輛進(jìn)行路燈亮度的調(diào)節(jié)并自動(dòng)診斷故障。這套系統(tǒng)不但比現(xiàn)有系統(tǒng)節(jié)電800-/0，維護(hù)費(fèi)用也更為低廉。
2012年，英國(guó)倫敦市威斯敏斯特行政區(qū)計(jì)劃在4年內(nèi)更換大約1.4萬(wàn)盞“智能街燈”，這些“智能街燈”需要修理或是更換時(shí)，會(huì)通過(guò)iPad應(yīng)用提醒負(fù)責(zé)相關(guān)工作的技術(shù)人員。除此之外，技術(shù)人員可以通過(guò)iPad控制每個(gè)路燈的亮，滅／亮度，提高能源使用效率。
2014年，美國(guó)芝加哥啟動(dòng)名為ArrayofThings的城市建設(shè)項(xiàng)目，在全市范圍內(nèi)的路燈桿安裝了傳感器，可收集空氣質(zhì)量、光照強(qiáng)度、噪音水平、溫度、風(fēng)速等環(huán)境數(shù)據(jù)。通過(guò)檢測(cè)藍(lán)牙和WiFi信號(hào)，這些傳感器還可以感知附近用戶的手機(jī)，從而計(jì)算某一特定區(qū)域?qū)崟r(shí)的人數(shù)。同時(shí)芝加哥即將部署的傳感器據(jù)稱(chēng)不會(huì)收集身份識(shí)別信息，只偵測(cè)信號(hào)，不記錄移動(dòng)設(shè)備的MAC和藍(lán)牙地址。“燈柱傳感器”將分批安裝，全面占領(lǐng)芝加哥市的大小街區(qū)，每臺(tái)傳感器設(shè)備初次采購(gòu)和安裝調(diào)試成本在215~425美元之間，運(yùn)行后的年平均用電成本約為15美元。
2016年，美國(guó)洛杉磯把街上的路燈從原來(lái)的 高壓鈉燈換成了LED燈，整個(gè)過(guò)程需要花費(fèi)四年 時(shí)間，共涉及7200多公里長(zhǎng)的道路。這些LED路 燈全部是智能聯(lián)網(wǎng)的。未來(lái)，智慧路燈還可以響應(yīng) 周?chē)那闆r來(lái)工作，比如在發(fā)生緊急情況時(shí)閃爍， 提醒過(guò)往行人以及給救護(hù)車(chē)、警車(chē)等引路。除此之 外，LED路燈節(jié)省下的電將被用來(lái)運(yùn)行100個(gè)電動(dòng) 汽車(chē)充電站。
2017年，英國(guó)的Milton Keynes市MK體育場(chǎng) 采用施萊德公司的智慧一體化的Sh．lffle燈具，安 裝在體育場(chǎng)人行區(qū)域、售票處以及商店的周?chē)０?nbsp; 裝在售票處以及商店門(mén)口的Shuffle配備了360度 照明模組（16顆LED）、監(jiān)控人口處的閉路電視、 賽事舉行時(shí)需要用的公共廣播以及WIFI。公共廣 播和閉路電視接入MK體育場(chǎng)主控室，可做遠(yuǎn)程遙 控，便于及時(shí)連接。
目前國(guó)內(nèi)智慧燈桿應(yīng)用總體仍處于試點(diǎn)和局部 小范圍傳統(tǒng)燈桿改造的范疇，規(guī)劃不足、功能零散、 服務(wù)碎片化是普遍現(xiàn)狀，智慧燈桿本應(yīng)有的戰(zhàn)略成 效遠(yuǎn)未實(shí)現(xiàn)。此外，由于配套運(yùn)營(yíng)管理機(jī)制沒(méi)有同 步跟進(jìn)，導(dǎo)致現(xiàn)行智慧燈桿在運(yùn)維管理上難以持續(xù)， 成體系、廣集成、規(guī)?；闹腔蹮魲U建設(shè)和運(yùn)營(yíng)在 國(guó)內(nèi)基本空白。
2015年10月，道路照明燈桿綜合利用項(xiàng)目在上海率先展開(kāi)試點(diǎn)——大沽路上共安裝丁15根新型智慧型照明電桿，這些司空見(jiàn)慣的道路照明燈桿，安裝有WiFi免費(fèi)上網(wǎng)設(shè)備、有“呼叫”按鈕方便市民與監(jiān)控平臺(tái)對(duì)話或求助、是電動(dòng)汽車(chē)“充電樁”、能檢測(cè)PM2.5……集智慧照明、視頻聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控、應(yīng)急求助等各種功能于一體。
3智慧路燈遠(yuǎn)程管控系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)
(1)智慧化控制路燈的控制變得更加的智慧化。例如：統(tǒng)計(jì)整個(gè)社區(qū)人員的上下班時(shí)間設(shè)置路燈控制策略；白天出現(xiàn)惡劣天氣（大霧）提前開(kāi)燈；對(duì)城市關(guān)鍵地段的開(kāi)關(guān)燈規(guī)律進(jìn)行統(tǒng)計(jì)等。
(2)精細(xì)化節(jié)電節(jié)能已經(jīng)是世界關(guān)注的焦點(diǎn)主題，對(duì)于路燈的節(jié)能而言，只有合理控制每個(gè)路燈的開(kāi)關(guān)燈時(shí)間和亮度，才能達(dá)到節(jié)電控制的目的，智慧路燈管控系統(tǒng)由只關(guān)注控制變成了節(jié)能化地控制。
(3)多樣化管控路燈的管控由值班人員在固定位置的管控中心管控變成了只要有互聯(lián)網(wǎng)的地方，一部手機(jī)或者一臺(tái)電腦就能完成對(duì)路燈的管控；管控的方式也由單一的管控變成了多樣的管控方式；管控的對(duì)象由對(duì)路燈配電回路的管控變成了對(duì)整個(gè)路燈和路燈配電臺(tái)區(qū)（路燈配電變壓器及整個(gè)配電線路、路燈控制器、通信設(shè)備等）的管控。
4、總結(jié)
智慧路燈通過(guò)應(yīng)用先進(jìn)、高效、可靠的電力線現(xiàn)對(duì)路燈的遠(yuǎn)程集中控制與管理的路燈。集文化創(chuàng)意為一體的智慧路燈為智慧城市提供了完備的載體平臺(tái)。智慧路燈具有根據(jù)車(chē)流量自動(dòng)調(diào)節(jié)亮度、遠(yuǎn)程照明控制、故障主動(dòng)報(bào)警、燈具線纜防盜、遠(yuǎn)程抄表等功能，能夠大幅度節(jié)省電力資源，提升公共照明管理水平，節(jié)省維護(hù)成本，即可避免重復(fù)建設(shè)造成的資源浪費(fèi)，又可拓展應(yīng)用智慧城市的各種功能，未來(lái)的發(fā)展空間不可限量。
智慧路燈在國(guó)內(nèi)城市應(yīng)用的可行性研究與探析
2021-05-07 16:18 點(diǎn)擊:7974 作者：劉 洋，郭培英 內(nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院
核心提示：智慧路燈桿是對(duì)傳統(tǒng)的路燈基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行了升級(jí)改造，利用路燈桿的“電”、“網(wǎng)”優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)“路燈+”的模式。以路燈桿作為載體，構(gòu)建形式多樣化、覆蓋范圍廣的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)，并通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)管控平臺(tái)對(duì)所有物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備信息進(jìn)行接人、匯聚與整合，為相關(guān)部門(mén)業(yè)務(wù)應(yīng)用、跨部門(mén)綜合應(yīng)用提供信息服務(wù)和共享交換服務(wù)。能夠有效促進(jìn)全市物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的步伐，為增強(qiáng)各政務(wù)部門(mén)的業(yè)務(wù)管理能力，以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)管理的精細(xì)化、智能化，輔助領(lǐng)導(dǎo)決策提供有力支持。
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