一、智慧照明的架構(gòu)設(shè)想
建設(shè)智慧照明，應(yīng)致力于照明數(shù)據(jù)資源“聚、通、用”， “聚”為基礎(chǔ)， “通”為手段， “用”為目的。架構(gòu)圖（設(shè)想）見圖1。
圖1智慧照明架構(gòu)圖（設(shè)想）
二、“聚”的實(shí)現(xiàn)“聚”是指數(shù)據(jù)資源集聚能力建設(shè)，其核心目的是聚合原有分散在各系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，保證在進(jìn)行大數(shù)據(jù)“通”和“用”的時(shí)候，需要使用到的本身具有相關(guān)性的各類數(shù)據(jù)都被聚合?，F(xiàn)階段城市照明常用的信息化系統(tǒng)中有的數(shù)據(jù)類型見圖2～4。
圖3“三遙”系統(tǒng)中數(shù)據(jù)類型
圖4“單燈”系統(tǒng)中數(shù)據(jù)類型
從上面數(shù)據(jù)可以看出，目前城市照明信息化系統(tǒng)中數(shù)據(jù)類型相互之間有重復(fù)，導(dǎo)致使用者無法判斷哪個(gè)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)是真正正確且能夠直接使用的。三、 “通”的實(shí)現(xiàn)
“通”是指通過數(shù)據(jù)清洗、挖掘、分析和建模等處理后，保證在智慧照明平臺(tái)中數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、標(biāo)準(zhǔn)化和可用性。
（一）數(shù)據(jù)清洗
各信息化系統(tǒng)產(chǎn)生的城市照明數(shù)據(jù)，應(yīng)通過數(shù)據(jù)清洗，保證其準(zhǔn)確性。要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的清洗，應(yīng)分兩步進(jìn)行，第一步應(yīng)先建立數(shù)據(jù)清洗的標(biāo)準(zhǔn)，第二步建立數(shù)據(jù)清洗模型。
1．清洗標(biāo)準(zhǔn)
城市照明指標(biāo)清洗的標(biāo)準(zhǔn)包含定義、數(shù)據(jù)格式和計(jì)算方法三要素，以功能照明總功率為例。其定義是指城市功能照明設(shè)施功率的總量，為各類燈具單燈系統(tǒng)功率之和。數(shù)據(jù)格式應(yīng)符合單位為千瓦，保留兩位小數(shù)的要求。計(jì)算方法明確系統(tǒng)功率指光源功率與電器附件功耗之和。先根據(jù)使用的電器附件實(shí)際功耗計(jì)算，若不能確定，則可根據(jù)《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ 45-2015)7.1.3條款規(guī)定：“當(dāng)不能確定燈具的電器附件功耗時(shí)，高強(qiáng)度氣體放電燈燈具的電器附件功耗可按光源功率的15%計(jì)算，發(fā)光二極管燈具的電器附件功耗可按光源功率的10%計(jì)算”。
2．清洗模型
“清洗”顧名思義是去除掉雜質(zhì)，保留正確有用的部分。以功能照明單燈功率為例，明確模型+人的經(jīng)驗(yàn)，建立的模型如下：
（二）數(shù)據(jù)挖掘
數(shù)據(jù)挖掘是指從大量數(shù)據(jù)中挖掘出隱含的、未知的、對(duì)決策有潛在價(jià)值的關(guān)系、模式和趨勢(shì)，并利用這些知識(shí)和規(guī)則建立用于決策支持的模型，提供預(yù)測(cè)性決策支持的方法、工具和過程。
對(duì)于城市照明數(shù)據(jù)挖掘，筆者認(rèn)為具體可以分為近期和遠(yuǎn)期，近期是針對(duì)城市照明目前的內(nèi)部數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的挖掘，遠(yuǎn)期是利用城市照明數(shù)據(jù)結(jié)合其他的因素來進(jìn)行更深層次的挖掘。
1．城市照明近期數(shù)據(jù)挖掘
以日均修燈率為例，如圖5。首先要定義日均修燈率，其次給出日均修燈率的計(jì)算方法。
圖5日均修燈率
2．遠(yuǎn)期挖掘遠(yuǎn)期可實(shí)現(xiàn)的挖掘在于如何將城市照明與當(dāng)?shù)氐纳鐣?huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)、人的因素或地域因素相結(jié)合，研究建立更復(fù)雜、更高階的數(shù)學(xué)模型。見圖6。
圖6遠(yuǎn)期挖掘
（三）數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)分析是指將城市照明數(shù)據(jù)按照使用者的習(xí)慣和愛好進(jìn)行排列、組合或合并等操作。具體可以分為原始數(shù)據(jù)分析和挖掘數(shù)據(jù)分析。
原始數(shù)據(jù)分析是指通過數(shù)據(jù)“清洗”后的城市照明數(shù)據(jù)，對(duì)這些數(shù)據(jù)利用不同的圖表形式進(jìn)行處理，見圖7。挖掘數(shù)據(jù)分析是指對(duì)城市照明挖掘出的數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步分析，見圖8，讓使用者可以快速、準(zhǔn)確地接受城市照明信息。
圖7城市照明總盞數(shù)分析圖
圖8功能照明單燈功率分析圖
數(shù)據(jù)建模是指利用機(jī)器學(xué)習(xí)的方式，對(duì)海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行類似人腦的判斷過程，利用人類的思維對(duì)數(shù)據(jù)趨勢(shì)走向進(jìn)行測(cè)算。數(shù)據(jù)建模最典型的應(yīng)用是趨勢(shì)的預(yù)判，核心在于快和準(zhǔn)，其要求建立的數(shù)學(xué)模式要準(zhǔn)確、科學(xué)、合理。只有這樣才能做出相對(duì)準(zhǔn)確的預(yù)判，見圖9。
圖9城市照明燈具故障預(yù)判因素圖
四、 “用”的實(shí)現(xiàn)“用”是指對(duì)數(shù)據(jù)的應(yīng)用問題，數(shù)據(jù)作為新的戰(zhàn)略資源，只有被應(yīng)用了才能體現(xiàn)出價(jià)值。才能為政策制定、行業(yè)指導(dǎo)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供準(zhǔn)確的依據(jù)。見圖10～12。
圖10城市照明設(shè)施維護(hù)政策制定依據(jù)
圖11城市綠色照明評(píng)價(jià)開展應(yīng)用
圖12多功能桿產(chǎn)業(yè)發(fā)展依據(jù)
五、智慧照明后續(xù)工作建議通過對(duì)城市照明架構(gòu)中“聚”、“通”、“用”的研究，可以得到未來一段時(shí)期智慧照明研究工作的方向，見圖13。
圖13智慧照明研究工作方向
首先應(yīng)該是對(duì)目前現(xiàn)有城市照明信息化系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)，利用各系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，將“聚”的環(huán)節(jié)做得更加精準(zhǔn)。其次重點(diǎn)在于“用”，城市照明主管部門應(yīng)研究并明確管理的需求、政策的需求等。最后在于“通”，通過技術(shù)的手段，打破各系統(tǒng)的數(shù)據(jù)壁壘，清洗出精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)。最終形成應(yīng)該以用促通，以通促聚，形成良好的上升循環(huán)。
