基于物联网大数据技术的智慧消防物联网解决方案是怎么样的？

现今，创新技术的融入让城市生活更加便利和安全，越来越多的城区开始引入智慧城市概念，在智慧城市的建设过程中，消防工作的智能分析和处理是其中重要的一环，受到了更多的青睐，也面临着很大的需求挑战。

基于物联网大数据技术的智慧消防物联网解决方案

在刚刚结束的消防物联网大会上，看到众多企业纷纷布局智慧消防建设，金特莱公司的智慧安防解决方案—金智云，这套方案采用云到端的基本架构，借助视频监控、烟感终端、用电监控等主要设备，融入智慧城市整体架构，标准化接口，开放协议接口，满足城市消防安全监控需求的同时，实现智慧城市交通、水源、用电、消防设备设施、地理位置等信息的共享互通与智能化分析应用。

智慧消防物联网按照“统一规划、统一标准、统一平台、统一管理”的设计思路，通过对城市内的烟感、视频、水源以及各类型感知设备，实现城市数据、事件的全面感知，并充分运用大数据、人工智能、物联网等新技术，建设以大数据智能应用为核心的“智能消防平台”融合智慧城市大数据系统,形成了公安、综治、街道、物业多方联合的立体化消防防控体系。

这套方案能够应用在多个场景下，并有效提升城市的管理效率与水平。在消防安全领域，能够分析海量数据并提取有效线索，帮助监管部门快速筛选出隐患区域或隐患原因。在交通领域，通过对人和车的密度分布以及变化趋势的分析，可以帮助城市管理者进行动态监测，提升城市的运行效率，结合智慧消防子系统为应急救援提供路况信息，以便做出应对方案，有效提升园区的管理水平。

智慧消防平台

智慧消防平台由三大部分组成：

》前端感知子系统

前端感知子系统主要由智能视频监控子系统、智慧烟感子系统、消防水源监控子系统、地理位置信息系统、消防设备设施管理系统、消防监管系统、业主用户系统、消防感知子系统等组成，实现对前端数据、事件的全面感知。

》联网传输子系统

联网传输子系统主要包括消防安全接入网关、视频联网平台、云存储等，实现视频、、结构化数据等的可靠接入，转发至后端应用平台。

》消防物联网云平台

通过对海量城市消防感知数据和交通、位置信息等业务数据的云存储、d性计算以及数据治理，形成各种主题库、专题库和技战法模型，为公安、综治、居民、街道、物业等多方用户提供个性化应用。

智慧消防建设有效提升了特殊场所、重点单位、小微场所等消防安全管理能力，不断提高公安、综治等政府机关的预测预警和研判能力、精准执法能力和动态管理能力，提升社会消防防控智能化水平，提升居民居住幸福指数。

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。

物联网按照层次分，一般分为感知、传输、应用

物联网是为了打破地域限制，实现物物之间按需进行的信息获取、传递、存储、融合、使用等服务的网络。因此，物联网应该具备如下3个能力。

1）全面感知：利用RFID、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息，包括用户位置、

周边环境、个体喜好、身体状况、情绪、环境温度、湿度，以及用户业务感受、网络状态等。

（2）可靠传递：通过各种网络融合、业务融合、终端融合、运营管理融合，将物体的信息实时准确地传递出去。

（3）智能处理：利用云计算、模糊识别等各种智能计算技术，对海量数据和信息进行分析和处理，对物体进行实时智能化控制。

所以你这个图就按照这三个大流程进行细化来画就行

第一阶段就是现阶段，移动互联网、开放平台、云计算正在收集自身应用，智能医疗、智能家电等行业类和生活类应用正在逐步发展的阶段。
第二阶段，云平台、开放平台逐步成熟，各行业应用逐步成熟，互联网公司和运营商针对行业和生活类应用跑马圈地。
第三阶段，初步的几个大型互联网公司、运营商巨头初步成形。
第四阶段，行业竞争开始激烈，各家老大都会打出各自的服务牌。
第五阶段，行业竞争激增，国家出面宏观协调。

设备提供商、系统集成商等。物联网（InternetofThings，简称IoT）是指通过各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种装置与技术，物联网产品营销服务流程包括设备提供商、系统集成商等，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程。

天环信息技术PACOM智能建筑能耗系统运用物联网技术，将数据用传感器设备实时感知采集，通过无线网络把楼宇与互联网相连接，实现信息的交换与管控。能帮助用户实现照明智能管控、温度智能管控、能耗智能管控、环境监测管控、空间智能管控及人员和资产定位等内容，对楼宇空间进行智慧化控制、监控、管理。系统在安全性上对系统进行多层加密和黑名单机制，能够提供物联网所需的工业级、政府级、多层级的安全性。以及在平台上加入了AI算法，使其具备超强人工智能算法，通过不断的数据采集、分析、挖掘，能够对整体建筑系统运行进行预测性维护，同时针对用户体验数据、环境数据等进行自动控制策略优化，无感知智控。

简单来说，就是各种事物通过网络数据信号联系起来，就是物物相连的互联网。

把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和

管理的一种网络。

例如：

1大数据：加强食品与消费者之间的联系。

食品安全风险管理领域，从生产到流通，涉及到食品链的各个环节拥有着庞大的数据资源。

运用电脑编程（有对数据进行运算处理的程序），有效、适时应用大数据，让我们从这些数据中分析出很多有价值的信息，从而正确应对食品安全问题。

不论是农产品或是加工食品，为了提升品牌竞争力都寻求构建自身的食品安全追溯平台。而在食品安全追溯过程中会产生大量的数据，这些数据成为企业的隐形资产，其核心价值会在合理应用后才会有所体现。

2运用程序软件和各种识别，探测技术对物理信息（yhk等）进行识别处理，和信息交互（动车票的购买）。

物联网技术在道路交通方面的应用比较成熟。

随着社会车辆越来越普及，交通拥堵甚至瘫痪已成为城市的一大问题。对道路交通状况实时监控并将信息及时传递给驾驶人，让驾驶人及时作出出行调整，有效缓解了交通压力；高速路口设置道路自动收费系统(简称ETC)，免去进出口取卡、还卡的时间，提升车辆的通行效率;公交车上安装定位系统，能及时了解公交车行驶路线及到站时间，乘客可以根据搭乘路线确定出行，免去不必要的时间浪费。 社会车辆增多，除了会带来交通压力外，停车难也日益成为一个突出问题，不少城市推出了智慧路边停车管理系统，该系统基于云计算平台，结合物联网技术与移动支付技术，共享车位资源，提高车位利用率和用户的方便程度。

部分内容来自：百度百科

维克号

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