基于NB-IOT窄带物联网智能路灯云端控制系统的设计与实现

随着经济和 社会 的发展，城市公共照明已经成为城市现代化水平的重要标志之一，城市照明设施规模日益增大，用电量节节攀升， 社会 各方对城市公共照明的要求和希望越来越高。而目前国内城市照明的监控和管理方式相对简单、粗放，服务质量和节能水平有待提高，难以满足现代化城市照明的需要，主要表现在以下几个方面：

监控管理方式相对粗放。传统“三遥”系统只能实现回路级别的采集和控制，对单灯运行情况无法实时、准确监控，不能实现智能化监控和精细化管理；部分城市仍停留在“时控”时代，缺少基本的信息化管理手段。

运行维护效率低、成本高。现有的照明设施故障发现机制主要采用人工巡查模式，工作量巨大，需要投入大量的人力物力，并且还可能留有盲区，运维效率低、成本高，难以实现主动服务、保障服务质量。

照明能耗偏大。缺少灵活有效的节能控制手段，过度照明和照明不足的矛盾难以调和，无法实现按需照明，从而在保障照明质量的前提下有效降低照明能耗设施安全难以保障。缺少实时监管措施，设施被盗时有发生，给照明管理部门造成直接的经济损失，严重影响城市照明的正常运行，同时带来安全隐患。

1 设计与实现

本系统由3大部分组成：NB-IoT通信模块、云端控制系统、手机端APP。

图1

11 NB-IoT通信模块

基于高通MDM9206平台高性能、低功耗的CAT-M1/CAT-NB1/GSM三模无线通信模块，支持全球各主流定位系统GNSS，不仅支持当前运营商的主流物联网频段，对未来可能会部署的频段也最大可能性的支持 ，其尺寸仅 为 225mm265mm27mm，能最大限度地满足终端设备对小尺寸模块产品的需求，

通过该模块实现路灯信息传输、调光、降功率、按需开关灯等管理方式，减少过度照明节约电能，真正实现节能、环保、安全、舒适的照明，减少对大气的污染，建设资源节约型、环境友好型 社会 。

12 云端控制中心

是根据路灯管控开发的一款远程 *** 作与监控管理平台，方便了管理人员的管理与维护。通过灯联网集中监控管理平台可以远程控制每一个回路的开、关状态，也可以实时监测每个设备的当前信息，并根据采集到的参数的情况，实时判断线路情况，给用户直观的解析。系统同时还具备短消息报警和声音报警的功能。

13 手机端APP

一种基于智能手机APP应用的城市路灯控制方法，包括将智能手机APP应用与路灯管理系统相关联，形成APP调节城市路灯的架构，构建智能手机 APP 节点，每个 APP 节点代表一个APP 注册用户；当用户登录 APP 应用时，APP 应用将包含用户地理位置、行进方式的 APP 应用信息传送到路灯管理系统；路灯管理系统根据APP应用信息，查询用户所属路段的路灯实时状态，并对路灯进行调节控制。采用NB-IoT物联网概念，通过手机 APP 应用按照用户实际需求开启路灯、调节路灯亮度，合理分配路灯照明资源，降低了路灯能耗、节约了路灯使用成本。

2 测试与分析

硬件调试：分为电源电路、通信链路、LED驱动电路调试。

21 电源电路

图2 电源电路

图 2 中，EUP3420 是一款恒定频率，采用电流模脉宽调制（PWM）架构的降压型变换器。芯片集成了主开关和同步整流开关，可以获得更高的效率。本系统采取5V适配器输入，转化给NB-IoT无线通讯模块VBAT网络33V供电。

C1000：适配器的输入端，用万用表或者示波器测试该点电压是否为5V。

L1000：开关电源 buck 电感输出端，用万用表或者示波器测试该点电压是否为33V，通过调整R1000和R1007阻值调整VBAT输出的大小。

22 通信链路

NB-IoT模块上电后sim卡状态测试。

图3 NB-IoT模块Sim卡状态查询

23 LED驱动电路

图4 LED驱动电路

上图中，三极管驱动电路由Q11、R128、D30、J26（焊接LED模组）组成，NB-IoT通信模块通过GPIO口控制三极管的基集，使三极管Q11工作在开关状态，实现对LED的开断。

3 软件测试

安卓手机端可以控制指定路灯的亮与灭以及全开全灭。

图5 手机控制端界面

PC端实现对各个端口的控制。

图6 云端控制端界面

4 控制系统特性

41 管道NB-IoT设计

一是广覆盖：NB-IoT 覆盖能力强，在同样的频段下，NB-IoT 比现有的网络增益 20dB，覆盖面积扩大 100 倍。它不仅可以满足广覆盖需求，对于厂区、地下车库、井盖这类对深度覆盖有要求的应用同样适用。因此不只是道路照明，在室内、工业照明领域的应用前景也十分广阔。

二是强链接：在同一基站的情况下，NB-IoT可以比现有无线技术提供50-100倍的接入数。一个扇区能够支持10万个连接，支持低延时敏感度、超低的设备成本、低设备功耗和优化的网络架构。这将意味着，基于 NB-IoT 通信技术的照明控制系统，将能够管控更多的终端设备，满足未来智慧城市中大量设备联网需求。

三是低功耗：低功耗特性是智慧照明应用一项重要指标，NB-IoT聚焦小数据量、小速率应用，因此NB-IoT设备功耗可以做到非常小，终端模块的待机时间可长达10年，特别适用于智能家居的应用。

四是低成本：低速率、低功耗、低带宽同样给 NB-IoT 芯片以及模块带来低成本优势。单个接连模块预期价格不超过 5美元，最终低至 1 美元，这对降低智慧照明应用的成本起到关键性作用。

42 云端智能管理

采用单灯控制技术，构建路灯物联网，精准控制每一盏路灯，在保证照明需求的前提下，根据季节、路段、天气、特殊场合等条件设定路灯运行方案，真正实现“按需照明”，深化节能减排。因本项目范围内 LED 路灯电源不具备调光接口，单灯节能方式采用开关灯控制方式。

通过单灯“在线巡测”，及时发现路灯故障并在地图上进行精准定位，转变“人工巡检、热线报修”的传统运维方式，实现定向运维、主动服务，减轻劳动强度，提高路灯运维效率，降低运维成本。

43 客户端APP

智慧公共照明管理平台具有全面和优化的路灯智能控制功能，为路灯管理人员提供更高效的管理和维护手段，主要体现为：实时监控：可以对任意一盏、一路或任意自定义组的路灯进行开关灯、调光。同时支持多终端，支持基于 Android *** 作系统的移动终端远程控制，可采用平板电脑、手机等终端下发开关灯、调光等控制命令等。

5 应用前景分析

对于 NB-IoT 产业的发展，中国移动、中国联通、中国电信三大运营商皆就NB-IOT发布了各自的发展计划。工信部也发文要求加快 NB-IoT 在国内落地，到今年年底建成基站规模 40万个，到 2020 年建成基站规模 150 万个。中国 NB-IoT 产业加速布局，将是全球 NB-IoT 产业领跑者。目前在上海、广州、江

门、鹰潭、长沙落地了NB-IoT智慧路灯项目，实现了到处开花、处处结果。

6 结束语

城市智慧照明是智慧能源的开端，以 NB-IoT 新一代通信技术为支撑，实现整个城市一张网，对城市道路每盏灯实现全面的感知、智能的控制、广泛的交互和深度的融合，在满足市民正常照明需求的前提下，通过智能调光、降功率、按需开关灯等管理方式，减少过度照明，电能节约率可达30% 60%，真正实现节能减排，减少对大气的污染，建设资源节约型、环境友好型 社会 。同时通过对城市照明设施实现精细化管理，通过对城市道路每个灯具的运行状态进行准确分析和故障报警，并根据故障等级启动相应的处置流程，将被动巡检改为定点维护，反应更加敏捷处置效率更高，将使城市的灯光管理水平与现代化的大都市相适应，提高亮灯率，减少各种故障，合理照明，美化照明，安全照明，营造出现代城市科学和艺术完美结合的照明效果，树立和提升城市的品牌形象。

B站的成功“破圈”让外界看到了更多的可能性，“硬 科技 ”品牌也开始以有趣互动的方式，拉近与年轻人的距离。

业内认为，以往京东方业务主要面向B端，一般消费者对其的感受体验不深，且多是一个“冷冰冰”的硬 科技 品牌形象。如今，京东方通过在全国各大城市搭建“智慧生活体验馆”的形式，以互动、潮玩的形式拉近与年轻人的距离。其背后实际反映的是，京东方在传统To B的显示面板业务之外，正在全力加码物联网业务。

当硬 科技 开始“卖萌”

据悉，此次京东方在深圳的“智慧生活体验馆”活动，是继北京前门大街、成都春熙路步行街、合肥之心城广场、上海环球港巡展之后，京东方年度品牌巡展的收官之站。

活动通过“你好 BOE”美好生活馆内融合显示、传感、人工智能、物联网等软硬件融合的前沿 科技 ，展示了人们一天生活“十二时辰”中的智慧家居、智慧 健康 、智慧交通、智慧办公、智慧文博等创新场景，感受未来 科技 生活的奇幻。

在智能家居体验区，参观者只需“躺”在床上，触发枕头上的压力感应装置，便可通过49英寸ADS无界拼接大屏，让你的卧室幻化出星空云海、宇宙银河、热带雨林等场景。在智慧 健康 体验区，通过参与传感搏击 游戏 ，参观者可实时在超高清大屏上获取速度、力度等 健康 数据，同时投影互动墙还展示了京东方基于个人 健康 管理、社区卫生服务和数字医院诊疗的全方位全周期 健康 管理平台。在智慧交通体验区，采用透明OLED显示的“智能炫窗”集显示与调光于一体，让人们在旅途中可随时进行观影 娱乐 、调光遮阳等功能的切换。据悉，这个智能炫窗系列产品最近还应用在了我国首创的全球最高时速600公里磁悬浮列车上。

在智慧办公体验区，京东方新推出的5376超高分区Mini LED背光智慧一体机惹人注目，通过融合十大AI创新 科技 ，无缝切换办公、会议、绘画三大场景，为人们带来智慧高效的全新办公体验。在智慧文博体验区，采用类纸护眼显示技术的BOE画屏，让电子屏幕像纸张一样呈现世界名画的细腻笔触与真实质感，搭配后台智能互动程序，让艺术品重新“活”起来。而展馆出口处还采用LED全景式屏幕搭建了裸眼3D沉浸式空间，参观者可以在这里写下寄语和祝福。

这样生动有趣的形式和真实可感的体验，也吸引了众多年轻人现场互动。同时以更鲜活的互动展示，让人们心中冰冷遥远的 科技 产品有了真实有温度的触摸感，感受到 科技 为生活带来的改变。

物联网转型提速

值得注意的是，受益于全球显示面板处于景气周期和公司多年的技术积淀、市场份额提升及物联网转型，京东方刚刚交上了一份“惊艳”的成绩单。

8月30日晚，京东方 科技 集团股份有限公司发布2021年半年度报告，上半年营业收入突破千亿大关，达107285亿元，同比增长8904%；归属于上市公司股东的净利润12762亿元，同比大幅增长102396%；扣除非经常性损益后，归属于上市公司股东的净利润11662亿元，多项业绩均创 历史 新高。

群智咨询的数据显示，2021年上半年，京东方在液晶智能手机、平板电脑、笔记本、显示器、电视等五大主流市场占有率稳居全球第一，全球每四块显示屏就有一块来自京东方。

相应的是，面板价格在经历了之前的持续上涨后也开始出现一些回调。比如，自今年6月以来，55寸LCD TV面板价格就出现下滑，至今较高点下滑11%。

这也表明，虽然包括京东方在内的国内面板龙头在占据更高的市场份额和话语权之后，可以一定程度上让大尺寸面板价格摆脱原有的周期性剧烈波动的状况，但面板行业的周期性波动仍在所难免。要想较彻底摆脱这种周期属性，物联网转型成为现实的可选项。

与此同时，随着5G、超高清技术的加速发展，车载 娱乐 、行车导航、户外展示、无纸化医疗、智慧教育、在线会议等显示场景也在快速崛起，同时8K超高清互动展示、升降屏、透明屏、触控屏、VR/AR/MR、全息成像、投影拼接、触控交互新的显示手段的落地应用，商用显示正成为全显示产业链万亿元级的蓝海市场。

陈炎顺表示，京东方物联网转型战略逻辑导向是将京东方二十多年在半导体显示领域所积累的显示技术、传感技术、系统器件技术和智能制造能力，与人工智能、大数据、云计算等技术相结合，打造软硬融合、系统整合的解决方案，赋能物联网千千万万细分应用场景，这是一个有无穷想象空间的巨大蛋糕。

可以说，本次活动的“智慧生活体验馆”是京东方近些年来物联网转型最新成果的一次集中展现；而举办这种贴近年轻人的、新鲜有趣的创新品牌营销活动，算是京东方这样的硬 科技 品牌的一次主动“破圈”，目前“破圈”的成效依然有待观察，不过这代表了京东方的一种尝试和努力方向。未来京东方的产品会更多地走入大众的日常生活，背后深藏的是京东方摆脱单一的“面板”属性、以显示终端赋能万千场景的“野心”。

6mmPC实心板，PC耐力板,
根据流水线一般分这3档宽幅
1是小线， 一般宽幅在1280~1310mm左右，最常见就1220mm与1250mm的宽幅
2是常规流水线， 宽幅在2180~2200mm左右，最常见就2100mm宽幅
3是超宽线 就可以生产2650~2700mm,目前国内只有1条,国外就有不少超宽流水线。
长度只要能运输情况下，随意，因是流水线挤出，锯刀根据长度来切的，3mm卷材我见过最长都100多米的。
关于价格
1看牌子
2看用料PC粒子
3看量
原装进口PC板，如我们世化PC板就是直接原装进口PC板材，6mm价格在660/厚=360元/平方米
国产分新料板，惨料板，回料板 价格就差不少了。
几乎从40/厚~~~20/厚都有。
6毫米就240~120之间。

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我们在了解人工智能技术的时候，对于深度学习的概念进行了一次普及，今天我们就一起来学习一下深度学习对于物联网的发展都有哪些影响作用。
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