基于物联网的智慧路灯系统设计

建 设。
隧 “ 叵
传 输 层 ，主 要是 以 光通 信 设 备 为 载 体 搭 建
眠
巡检 任务
设 舒倍恩 缺 陷信息
数据 同步
智 能杆定位
设 备配置
图２ ：智慧路灯 Ａ Ｐ Ｐ维护界面
式。 从杆 上 的路 灯 平 ｌ Ｉ 传 感 器通 过 Ｌ ｏ Ｒ ａ Ｓ ｌ ａ ｖ ｅ 接入到 Ｌ ｏ Ｒ ａ网 关，再 被 Ｌ ｏ Ｒａ Ｍａ ｓ ｔ ｅ ｒ管理 ， 这 种模 式 就 是 典 型 的 Ｌ ｏ Ｒ ａ Ｗａ ｎ的 应 用 场 景 。
Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ・ 电子技术
基于物联 网的智慧路灯 着智慧城 市的概念 的推 出， 越 来越 多的城 市将 其纳 入衡 量 城 市 管 理 水 平 高 低 的 指 标 之 一 。 其 中，路 灯是 市政 建设 重 要 的组 成 部 分 ，而 “ 智慧路 灯” 则是 未 来 智 慧城 市 的主 要信 息采 集入 Ｉ ； １ ， 基 于物 联 网 的智 慧路灯 系统 的 建 设 成为 了智 慧城 市 的重要 组 成部
Ｌ ｏ Ｒａ Ｗａ ｎ是 在 传 统 Ｌ ｏ Ｒａ的基 础 上 加 入 Ｊ ，
汇聚层 ， 主 要 是 汇 集 来 自传 感 器 、 摄像头 、 系 统 本 身记 录 的 各 种 数 据 ，通 过 人 数 据 管 理 平
台进行存储 和计 算。例如：提供分析温度传感 Ｓ ｅ ｒ ｖ ｅ ｒ网管 服 务器 软 件系 统 。ＮＭ Ｓ ｅ ｒ ｖ ｅ ｒ 器和车流量 之间的关系、人流量与 电 ｊ 二 屏显示 ＮＭ 数据 存储在云端提供丰富 的应用接 口，为政 府 信息 的关 系、人流聚集数据模型等 ，平 台利用 通 过 ＵＤＰ传输 ＧＷ ＭＰ协 汉管 理 网 关 ，协 议 解 部门和公共组织提供应用支持 。 ｒ ｏ ｋ ｅ ｒ ｓ ，再 ｆ ｈ Ｂ ｒ ｏ ｋ ｅ ｒ 数据挖掘 、机器学习等技术，为城市管理者提 析 网 关 地 址 找 到 关 联 的 Ｂ 分 发 报 文 列 Ｈａ ｎ ｄ ｌ ｅ ｒ 处 理 不 同 路 灯 和 传 感 器 的 供有价值 的管理 、建设 、开发等信息，服务城 １系统 总体设计 应 用逻辑 ，起 到控制 路铂的 前能策略和接受传 市主体 ，让每一 个城 市参与者受益。在这个层 感 器采集 数据 的作用 。 智慧路 灯 是智 慧城 市的 一个 重要 组成 部 次上我们的 系统 ，主要对 汇聚数据进行管理 ， 分 ， 与 智 慧 城 市 … 样 其 都 是 以数 据 支撑 系统 的 平 台 提 供 大 数 据 管 理 平 台 和 私 有 云 服 务 ， 对 数 ３ 私 有 云设 计 运行 ，而其底层的数据收集则都 是依托 于物 联 据的存储 、智能分析 、数据安全性提供完整 的 网技 术 为 基 础 的 。 结 合 物 联 网 分 层 的概 念 ， 大 支 持 。 智 慧 路 灯 的 核 心 设 计 目标 之 一就 是 要 满 体 上 智 慧路 灯 系 统 的 建 设 分 层 如 圈 ｌ 所示。 确保数据共享 ，系统 应 用 层 ， 主 要 是 针 对 智 慧 城 市 的 备 个 专 足 数据 的共享要求。为 Ｊ 感 知 层 ， 这 个 层 与 传 统 物 联 网 一 样 ， 由 项领域提供 更为专用的应用服 务接 口。应用服 设计 必须满足在不同单位、不同归属 的条件 下 多种 传 感 器 构 成 。 所 不 同 的 是 传 感 器 集 成 在 智 务的基础数据可 以从我们 系统获取 。 的 智 慧路 灯 及 其 集 成 的 各种 传 感 器 数 据 可 以共 慧路灯杆上 。智慧路灯 杆集 成了智能 Ｌ Ｅ Ｄ灯 、 享 。由于 共享 的数据 规模大．访问频次高 ，访 传感 网络 、传感设 备、 电子屏 以及摄像 头等多 ２物联网管理设计 问级 别 差 异大 ， 这 就 需 要 建 设 智 慧 路 灯 的 私 ｆ 『 种感知 设备 ，并且通过光纤将数据 、 控制 信号、 云 服 务 。 本 系 统 设 计 分 为 四 个 层 次 ，从 上 到 下 由 于 物 联 网 日前 还 没 有 一 个 完 全 统 一 的 设 备管理 状态 、故障 告警等 信息 以 Ｔ Ｃ Ｐ ／ １ Ｐ报 分 为交 互 层 、转 换层 、 综 合 层 和 私 有 云 层 。 各 标 准 ， 目前 智 慧城 市 等 项 日运 用 较 多的 物 联 文的形式接 入到上 层系统中。 层 具体 的 ｌ 殳计 意 义如 Ｆ： 网技术主要行 Ｌ ｏ Ｒ ａ 、ＮＢ Ｉ Ｏ Ｔ和 ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ等 物 联 在 这 个层 次上我 们 的基 于物联 网 的智 慧 网 协 议 标 准 。本 系统 设 计 考 虑 到 实 际 需 求 上 要 ３ ． １ 交互 层 路灯系统 ，主 要提供 对杆的配置管理 ，例如 ： 求 远 采 用 无 线 通 讯 距 离 传 输 ， 信 号要 有 抗 ｆ 扰 获 取 杆 的信 息 、 支 持 的 传 感 器 、 电子 屏 、摄 像 本 系 统 的 交 互 层 采 用 两 种 架 构 的 访 问 模 能力强的特点 ，从 市政 建设节 能减排 的要求需 头 等 信 息 ；配 置 传 感 器 的 参 数 、 设 置 摄 像 头 、 ／ Ｓ 、Ｂ／ Ｓ和 移 动 终 端 ＡＰ Ｐ，其 分 别 负 责 要 采用低功 耗的 设备，最终选择 Ｌ ｏ Ｒａ作为本 式 即 Ｃ 电子屏 的工作模式 等：当传感网络出现 故障 、 数据的管理和数据的展示 。 系统的物联网载体 。 传感器 出现状 态不稳定、摄像头损坏等故障可 为 了减 少建设成 本提高路灯 的控制 能力， 以通 过 平 台 获 取 故 障 告 警 。 ＜ ＜下 转 １ ０ ４页 设汁ｊ 通 过 ～ 根 主 路 灯 控 制 多 个 从 路 灯 的 方
的网络，通过光传输技术实现智 慧城 市内的信 ｌ ■●舅 息传输通 道。在这个层次上我们 的智能支撑 管 理平 台， 主要埘传输设备 、 光纤拓扑 、 时 钟拓扑、 业务拓扑等进行展示和管理 。通过我 们的平台 可 以 实 现 灵 活 的 配 置 定 义业 务 ，达 到 电信 级 刚 管 的运 维 要求 。 利 用 光 纤 通过 Ｅ Ｐ Ｏ Ｎ 或 ＧＰ ＯＮ 接 入到 Ｐ Ｔ Ｎ组 成 的光传输 网络 中，我 们提供 电信 级的运 营保障能力 ，系统提供 安全管理 、 拓扑 管理 、配置管理、故障告警管理 、性能管 理 、运维 故障 分析 、扩容管理 、 【 务配置 管理 、 设 备统计等 功能。通过对传输层网络 的管理 ， 可 以最 大限度的控制建设投入 ，优化传输 网络
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【 关键词 】智慧路 灯 物联 网 智慧城 市
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图 １ ： 系 统 结 构 图
随 着智 慧城 市 的概 念 的推 出，越来 越 多
，
的 城 市 将 其 纳 入 衡 量城 市 管 理 水 平 高 低 的指 标
之一 。在 实践中大多数推广数字化城市管理模 式的城市 ，在提 高城市的管理效率 、降低城市 管理成本 和促进 精细化管理水平上有着 显著的 效 果 。其 中 ，路 灯 是 市 政 建 设 重 要 的组 成 部 分 ， 而 “ 智慧路灯 ”则是未来智慧城 市的主要信息 采集入 口，基于物联 网的智慧路灯系统的建设 成为 了智慧城市的重要组成部 分。 智 慧 路 灯 系 统 作 为 一 个 平 台 可 以 集 成 各 种传感器和物联 网为智 慧城市收集各种有价值 的数据，这些数据 可与政 府内部的交通系统 、 警务管理系统 、财政管理 系统 和采购管理系统 进 行交互 ，成为 智慧城 市的有机结合体可 以有 效服务政府职能部 门和公众服 务组织 。智慧路 灯 设 计 是 借 助 网 联 网技 术 管 理 路 灯 ， 在 路灯 卜 集成 多种传感器采集环境 、水质 、大气等数据。 并结 合 ＧＩ Ｓ服务展示给 用户，在通过云计算将