智慧路灯在智慧城市系统架构中所处的位置是什么？

智慧路灯是智慧城市的重要组成部分，对智慧城市建设有着重要意义。
智慧城市概念的提出，如何让城市生活中的各种设施组建成庞大的物联网，相互感知，成为了智慧城市建设的关键点。而路灯作为城市的血液，在其中起着至关重要的作用。从最开始的手动开关到自动开关，从单纯的照明功能，到如今多功能的智慧路灯杆，这一系列的变化，让路灯肩负更多的智慧城市建设功能。

智慧路灯是智慧城市的重要组成部分。它应用城市传感器、电力线载波通信技术和无线通信技术等，将城市中的路灯串联起来，形成物联网，实现对路灯的远程集中控制与管理，具有根据时间、天气情况等条件设定方案自动调节亮度、远程照明控制、故障主动报警等功能。

主要靠智慧路灯网关、集中控制器、PLC编程控制器、传感器、物联网或wifi进行控制，是通信技术和电力系统的结合，实现远程智能化自动管理。但估计维护量比传统路灯大很多。
其可以外接传感器，通过传感器判断周围环境的亮度，根据环境的亮度适时的对路灯进行开启和关闭，同时还可以根据时间，对半夜人员流动较少的时间段，采取低亮度的模式。
同时，智慧路灯网关可以对路灯使用情况数据进行及时的反馈，后台数据中心可以通过上传过来的数据判断路灯是否出现故障，也可以通过数据准确判断故障路灯的位置。智慧路灯网关还可以外接PLC载波ZigBee/LoRa等单灯集中器，实现非智慧杆路灯的单灯集中管理，即使是老路灯也可以实现远程智能化管理。
虽然智慧路灯需要的传感器数量比较多，但并不会成为制约其发展的困难，检测传感器的介入及数据传输问都可以通过物联网技术得以解决。智慧路灯网关拥有边缘计算功能，可以将数据在边缘侧进行处理，只上传有用的数据，方便后台指令急速传达，路灯及时响应，高速传输。

智慧灯杆物联网关是为解决智慧城市建设、城市亮化工程而推出了一款多功能灯杆智慧网关，在5G路灯杆、智慧路灯、多功能合杆等有着广泛的应用。智慧灯杆物联网关具很多种接口可供很多设备接入，作为物联网的核心设备拥有强大的边缘计算能力,具有连接感知网络和传统公共网络的枢纽功能，可以将不同厂家的传感器设备进行统一的传输，完成远程灯光控制、信息化管理（采集）、智能控制等功能，从而形成社会管理与服务的新型管理模式。
智慧网关的功能：
1丰富多样通信接口的接入功能
智慧路灯搭载了很多功能为一体的设施，智能路灯上设备的通信接口各有不同，智能路灯智能网关的接口需符合兼容适配多种传感器及前端设备的接入，通信接口设计有多路千兆网口和光口，支持多种的数据接口的接入，以适配高清摄像头、环境监测、集中控制器、LED显示屏等硬件的对接，都需要智能路灯网关来进行统一接入和管理，实现多种设备的集约化高效化管理
2工业级设计
智能路灯已经普及很多比如：市政道路、智慧园区、智慧社区、智慧景区、特色小镇等多个场景当中。要具备：防磁，防雨（水），防高温在应对极端恶劣的环境因要有防御能力，才能在智慧路灯的设备舱内稳定安全工作。
3协议多样化
智能灯杆智慧网关需要要支持JSON、212、协议等设备协议，还需要智慧路灯网关需要兼容许多种通信协议，还需要具备协议转换功能，能够灵活组网的需求设备的工作通信协议。还要支持第三方云平台接入协议例如与阿里云、华为云、亚马逊云等，平台平稳对接。
4智能管理
智能灯杆需要实现更多的智慧功能，网关应按照需求与智慧城市云控平台相配套，异常告警、信息发布等功能边缘存储、边缘控制。满足智慧路灯系统智能化管理的需要。
5安装方便
智能网关形状，并不适宜做得太大这样放入灯杆检修仓内，这样检修时方便安装检修。

中国智慧灯杆行业发展趋势和前景分析

智慧灯杆是多种设备设施和技术的综合体。未来长期趋势必将是实现“多杆合一”。

在此趋势下，智慧灯杆行业发展前景广阔，未来一片蓝海。从企业/运营商运营角度出发，智慧灯杆将产生多项运营收入，如补贴、安装、运维、搭载、广告、能源、基站、数据等都将带来收入。

以路灯为例，2014-2019年，我国城市道路照明灯杆数量逐年增加，2019年我国城市道路照明灯杆保有量约为2935万盏;若2020-2025年，我国城市道路照明灯杆数量保持5%的增速，预计2025年城市道路照明灯数量将达到39234万盏。

如2020年智慧路灯渗透率达30%，以城市主干道12米高路灯为例，物联网市电路灯一年节能费用高达1058元(电能节约698元每年，维修费用360元)，而一盏物联网市电智慧路灯的改造成本为3800元，即物联网市电路灯的改造成本可在三年多的时间以节省能源成本和维修费用的方式返还，2020年中国智慧路灯市场规模将达到350亿元。

——以上数据来源及分析请参考于前瞻产业研究院《中国智慧灯杆行业市场需求与投资战略规划分析报告》。

智能路灯杆会集合了监控摄像头、4G微基站、多媒体信息屏、安全报警、新能源汽车充电桩以及公共广播、无线Wi-Fi等硬件功能，通过先进的信息感知技术、数据通信传输技术计算机处理技术，将采集到的数据和信息传输到“智慧照明软件系统平台”，实现大数据交互环境下的智能照明、智慧交通、无线城市、信息发布等智慧城市管理核心功能。

国内省市加快布局智慧路灯项目

智慧路灯作为2015年才出现，2016年才开始实现商用的新兴事物，目前该行业在国内发展处于起步阶段。在我国，由于基础建设仍有较大空间，很多新区仍在建设阶段，在最开始的道路规划阶段，就已为智慧路灯留下发展空间，近来来，智慧路灯在各个地区应用项目越来越多；部分老城区也有安装智慧路灯的案例，但由于涉及线路改造，目前应用较少。

截止2018年9月底，已有超过25个省份/直辖市开展智慧路灯项目，包括北京、上海、深圳、天津、重庆、江苏、福建等地区。

智慧路灯在推广过程中也存在不少问题，例如，路灯故障反馈不及时，解决不彻底，后期维护和收集数据效率低，实施部门和维护部门沟通协作效率低，替代性较差等问题。

5G网络与物联网推广为智慧路灯发展契机

5G网络与3G、4G网络有较大的不同，除了满足以往的增强型移动宽带场景外，还增加了低延时通信和海量机器通信两个场景。也就是说，5G网络除了提高人与人的通信速度外，还要满足通信所需要的低延时和高密度的性能。由于5G使用的频率高于4G，虽然提高了传输速度，但是信号传输的距离变短，因此单位面积内基站的需求量提高。

想对比宏基站，小基站具备体积功耗小，集成度高，部署便捷等优点，因此，5G时代将会催生小基站巨大需求。小基站的安装方式主要有三种：抱杆安装、楼面安装、地面安装。智慧路灯上安装小基站为最可行的抱杆安装方式之一，将会催生智慧路灯大量需求。

目前物联网已经广泛应用于智能停车、智慧城市、智能生产、智能家居等领域，物联网的发展，将使智慧路灯“更加智慧”。利用物联网无线通信技术，通过物联网，所有的智慧路灯形成一张相互联结的巨大网络，通过软件平台对各个路灯上传的大数据进行整理和分布式处理，实现城市全方位的实时管理。，

——更多数据参考前瞻产业研究院发布的《中国路灯道路照明灯行业市场前瞻与投资规划分析报告》。

智慧城市路灯杆分为杆体部分和系统部分。

系统以GIS(电子地图)为基础，集单灯、线路及配电箱监控、调度管理、评价考核、照明设施资产管理、专家分析等系统于一体，为城市、企业、港口码头等提供全面的智慧照明物联网解决方案。

总体架构：

QSTC-2000(Ⅱ)智慧照明物联网系统由物联网感知层、传输层和智能管理平台组成。

感知层由智慧照明灯具、智能手机、照度传感器等组成。智慧照明灯具主要采集单灯的电气参数，同时接收来自智能管理平台的指令，以便对单灯进行相应的智能控制，以实现单灯的精细化管理。

传输层是系统信息交换的桥梁，由电力载波、GPRS、以太网路由器等设备组成。

智能管理平台则是整个系统的"大脑"，系统大部分功能都在该层得以实现。该层由计算机、服务器和系统软件等组成。一般城市由于处理的数据量大，需要配置多台服务器才能满足需要，其分别是采集、地图、数据库、应用服务、定位与调度、接口等服务器;而在企业应用中，只需采用数据库和应用服务两台服务器既可满足要求。

巨擘智慧灯杆平台架构图

智慧灯杆对于智慧城市的建设具有重要的意义。通过使用智慧灯杆，可以充分推进大城市的智能城市建设项目，可以更好地优化路灯管理系统湖北襄阳中原路智慧灯杆试点项目效果图 同时，湖北武汉市也将投资约357亿在智慧城市基础平台（一期）项目建设及服务当中，目前该项目正处于招标阶段。 那么，疫情后的湖北为什么要花重本投资建设智慧灯杆项目呢？智慧路灯杆对于城市的发展，智慧灯杆的典型功能模块 从整体方案来说，智慧路灯杆方案大致涉及感知层、网络层、平台层和应用层四个层次。四个层次配合运作，比如，当本地有火灾发生时，感知层能快速将火情数据通过网络层传输到平台层，以供消防应用层以此为依据确定是否需要出警。路灯的发展经历了普通路灯 文化路灯 智慧路灯三个时期，从照明功能逐步发展为智慧城市入口。 1993年智慧城市理念兴起，但直到2015年才从美国开始有了正真意义上的智慧灯杆，2016年是我国智慧灯杆正式落地元年作为智慧城市建设的新型公共基础设施，智慧灯杆可实现通信、公共安全、智慧照明、环境监测、智慧交通、新能源业务和信息发布等典型业务应用。随着 5G、物联网、大数据、AI 等新兴技术发展以及多类型信息数据共享及联动，将会催生更丰富的创新业务应用。

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