李勝 上海亞明照明有限公司

隨著傳感器技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，改變了城市居民原有的生活狀態(tài)，逐漸向智能化、科學(xué)化、系統(tǒng)化方向發(fā)展。利用現(xiàn)代化先進(jìn)設(shè)備，為居民打造智慧生活空間。路燈系統(tǒng)作為城市建設(shè)不可缺少的一部分，通過添加不同功能傳感器，改裝為功能強(qiáng)大裝置，形成多功能集中服務(wù)的智能設(shè)備，對(duì)園區(qū)和城市建設(shè)幫助較大。本文將充分利用此設(shè)備優(yōu)勢(shì)，提出新的園區(qū)和城市建設(shè)方案。

一、智能路燈系統(tǒng)

路燈系統(tǒng)作為城市建設(shè)重要資源，如果可以升級(jí)改造，集多功能為一體，那么對(duì)城市建設(shè)水平的提升幫助較大。目前，無線網(wǎng)絡(luò)、自動(dòng)控制、信息采集等技術(shù)逐漸成熟，利用不同類型傳感器采集數(shù)據(jù)信息，通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到用戶端，實(shí)現(xiàn)信息實(shí)時(shí)采集與監(jiān)控，利用自動(dòng)控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)費(fèi)用計(jì)算、提示信息更改等?；诖嗽O(shè)計(jì)思想，對(duì)路燈進(jìn)行改造，如圖1 所示為智能路燈系統(tǒng)。

該系統(tǒng)由信息采集模塊、交通流量控制模塊、安全報(bào)警模塊、Wi-Fi 服務(wù)模塊、當(dāng)前位置指示模塊、LED 廣告牌、停車收費(fèi)記錄模塊組成。其中，信息采集功能模塊，在路燈桿中的核心控制器作用下，驅(qū)動(dòng)空氣溫濕度傳感器、氣象采集器、土壤溫濕度傳感器、攝像頭控制裝置，采集相應(yīng)信息，為數(shù)據(jù)分析及管理工作的開展提供數(shù)據(jù)支撐。交通流量模塊利用紅外檢測(cè)裝置，記錄經(jīng)過此路燈的車輛通行信號(hào)，從而掌握此路燈所在路段交通流量情況。安全報(bào)警模塊是為緊急事件處理提供的設(shè)備，如果居民在此路燈下受到安全威脅，可以立即按下此功能按鍵求助。Wi-Fi 服務(wù)模塊是實(shí)現(xiàn)城市網(wǎng)絡(luò)覆蓋的基礎(chǔ)，在路燈周圍即可享受Wi-Fi 服務(wù)，此部分設(shè)計(jì)可以與網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商合作，促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展。當(dāng)前位置指示模塊，采用GPS 原理定位，準(zhǔn)確提示當(dāng)前路燈所處位置，便于居民辨別地理位置和方向。LED 廣告牌的布設(shè)，是為智能路燈布設(shè)聚集資金的主要渠道，利用廣告投資完成路燈布設(shè)。停車收費(fèi)記錄模塊是為各個(gè)收費(fèi)站提供的便利服務(wù)，無需布設(shè)車輛信息掃描裝置，節(jié)省了空間資源。

圖1 智能路燈系統(tǒng)

二、智能路燈系統(tǒng)在智慧園區(qū)中的建設(shè)研究

按照智能路燈系統(tǒng)原理圖，在園區(qū)指定位置布設(shè)路燈系統(tǒng)。如圖2 所示為智慧園區(qū)布設(shè)現(xiàn)場(chǎng)。

圖2 智慧園區(qū)布設(shè)現(xiàn)場(chǎng)

圖2 中的路燈系統(tǒng)布設(shè)于園區(qū)草坪某一角落，在為居民提供遠(yuǎn)程服務(wù)的同時(shí)，也可以為居民提供現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)服務(wù)。

（1）遠(yuǎn)程服務(wù)

該項(xiàng)服務(wù)借助無線傳輸裝置，將信息采集模塊中的信息發(fā)送到指定設(shè)備上，包括空氣溫濕度、氣象、攝像頭視頻、土壤溫濕度等信息，便于居民查看某一地區(qū)不同類型信息。如圖3 所示為遠(yuǎn)程服務(wù)建設(shè)框架。

圖3 遠(yuǎn)程服務(wù)建設(shè)框架

圖3 中，通過無線傳輸模塊，建立路燈現(xiàn)場(chǎng)與用戶端之間的連接，將采集到的信息發(fā)送到用戶端。考慮到用戶接收信息便捷服務(wù)問題，本次設(shè)計(jì)將用戶端設(shè)置為開放型客戶端，對(duì)客戶端設(shè)備要求較低，可以選取智能手機(jī)、筆記本電腦等通訊設(shè)備作為信息接收端，通過服務(wù)器實(shí)現(xiàn)信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)。

這種設(shè)計(jì)方案可以讓居民在任何位置都可以快速查收到某一具體位置不同類型信息，為其生活和工作提供便利條件。例如，土壤溫濕度信息的傳送，可以為園區(qū)植物種植工作的開展提供參考依據(jù)，通過分析當(dāng)前土壤濕度是否符合植物生長(zhǎng)要求，計(jì)劃下一步噴灌工作。

（2）現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)

現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)項(xiàng)目除了遠(yuǎn)程信息提供服務(wù)項(xiàng)目以外，還可以為居民提供當(dāng)前位置信息，幫助居民辨別地理位置和方向，起到道路識(shí)別作用。另外，LED 廣告牌的布設(shè)，以文字滾動(dòng)方式體現(xiàn)廣告信息，每個(gè)時(shí)段設(shè)置不同廣告，這些廣告均為居民日常所需，可以為居民生活提供參考[6]。部分小區(qū)設(shè)置收費(fèi)管理服務(wù)，停車收費(fèi)記錄服務(wù)，節(jié)省設(shè)備布設(shè)空間的同時(shí)，也可以為居民查看收費(fèi)項(xiàng)目提供便利條件。Wi-Fi 服務(wù)的增加，實(shí)現(xiàn)了園區(qū)網(wǎng)絡(luò)覆蓋，為居民提供網(wǎng)絡(luò)資源。安全報(bào)警服務(wù)，可以在園區(qū)遇到危險(xiǎn)時(shí)開啟。

三、智能路燈系統(tǒng)在智慧城市中的建設(shè)研究

實(shí)際上，智慧城市的建設(shè)是智慧園區(qū)建設(shè)的覆蓋，由多個(gè)智慧園區(qū)及道路等空間組合成一個(gè)網(wǎng)狀體系結(jié)構(gòu)，在城市各個(gè)角落布設(shè)智能路燈系統(tǒng)，為居民提供公共服務(wù)，減少社會(huì)管理機(jī)構(gòu)交通管理工作任務(wù)。除此之外，還具有一定安全防控作用。如圖4 所示為智慧城市建設(shè)體系。

圖4 智慧城市建設(shè)體系

圖4 中，將智能路燈應(yīng)用到園區(qū)、景觀、道路等建設(shè)中，為城市居民提供智能化服務(wù)，形成智慧城市建設(shè)體系。其中，園區(qū)建設(shè)前文已經(jīng)介紹，景觀建設(shè)主要是布設(shè)在各個(gè)景觀所處地理位置，以攝像頭視頻采集、位置標(biāo)示、Wi-Fi 為重點(diǎn)服務(wù)內(nèi)容，為游客提供更高質(zhì)量服務(wù)。道路建設(shè)是在原有道路照明基礎(chǔ)上，增加其他服務(wù)，考慮到資源合理利用問題，智能路燈布設(shè)間隔設(shè)置需要進(jìn)一步探究。

基于上述體系建設(shè)方案，利用模擬軟件，以道路兩邊路燈布設(shè)為例，對(duì)智慧城市建設(shè)進(jìn)行模擬，得到圖5 中的擬合效果。

圖5 中，路燈是道路建設(shè)的必要設(shè)備，為了體現(xiàn)智慧化城市建設(shè)特點(diǎn)，本建設(shè)方案添加了智能路燈。為了避免資源浪費(fèi)，智能路燈的布設(shè)顯得尤為重要。綜合考慮智能路燈提供的服務(wù)，部分服務(wù)項(xiàng)目覆蓋面積較大，在距離間隔上沒有太大要求。而燈光照明是道路建設(shè)的必須指標(biāo)，所以，本建設(shè)方案選取智能路燈和普通路燈混合應(yīng)用方式，完成智慧城市道路建設(shè)。每?jī)蓚€(gè)智能路燈中間布設(shè)5 個(gè)普通路燈，所有智慧路燈的操控均有無線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)傳輸完成，道路管理人員可以在管控中心辦公室，通過計(jì)算機(jī)顯示屏查看相關(guān)數(shù)據(jù)信息，按照數(shù)據(jù)類別不同，分別將這些數(shù)據(jù)發(fā)送到相關(guān)管理部門，以便其他部門工作的開展。例如，氣象信息發(fā)送給氣象管理部門，作為路段氣象提示參考依據(jù)。目前，手機(jī)天氣預(yù)報(bào)精準(zhǔn)到具體街道，這些信息的采集與發(fā)送，可以為氣象信息發(fā)布提供便利條件，成為智慧城市建設(shè)不可缺少的一部分。

圖5 智慧城市建設(shè)模擬圖

四、總結(jié)

本文圍繞智能路燈系統(tǒng)建設(shè)展開研究，依據(jù)系統(tǒng)功能，結(jié)合智慧園區(qū)和智慧城市建設(shè)需求，將智能路燈系統(tǒng)應(yīng)用到其中，提出具體設(shè)計(jì)方案。其中，智慧園區(qū)的建設(shè)，以遠(yuǎn)程服務(wù)和現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)兩種方式為居民提供便利服務(wù)，除了獲取不同類型信息以外，還可以為其提供定位、Wi-Fi、安全報(bào)警、廣告信息獲取、停車收費(fèi)信息等多項(xiàng)服務(wù)。智慧城市建設(shè)在智慧園區(qū)基礎(chǔ)上，通過大面積智能路燈布設(shè)，形成智慧城市。