智慧城市智慧灯杆建设包括哪几部分?

智慧城市智慧灯杆建设包括哪几部分?,第1张

智慧灯杆系统架构来看,智慧灯杆由设备感知层、网络通信层、数据汇聚层、平台应用层这四部分构成。智慧灯杆作为综合承载多种设备和传感器并具备智慧能力的基础设施,随着技术的发展和完善,这些设备和传感器可通过各种通信技术接入网络和平台,在互联网、人工智能、大数据等ICT(信息通信技术)技术的赋能下将会提供更加丰富的智慧应用。
宏桥科技致力于造以智慧灯杆为中心的区域物联感知;每一个智慧“云盒”都有一个唯一的设备编码,是智慧灯杆在物联网管理平台上面的设备“IP”便于打造智慧灯杆和物联感知设备的地理网格,打造全域物联感知。

近几年分布密集的5G新基站成为建设重点,但是由于城市空间有限,充分利用路灯、电线杆、交通信号灯、广告牌等基础设施实现5G基站建设成为各城市的一致选择, 多功能智慧灯杆成为发展的一大趋势。

智慧灯杆系统总体架构包括感知层、网络层、平台层、应用层。

感知层: 主要提供对环境空间的感知能力,涉及到的设备有智能路灯、安防摄像头、环境监测传感器、LED屏等。

网络层: 以以太网标准协议为基础,融合3G/4G、Wi-Fi、ZiBee等多种技术,将智能灯杆上各种设备产生的数据上报,并接收来自管理平台的 *** 作指令,分发给对应的设备执行。

平台层: 将感知层获取到的原始数据信息进行采集和处理;有开放性接口用于第三方平台系统的接入管理和系统之间互联互通。

应用层: 包括了路灯照明监测、安防监控、环境监测、信息发布、网络广播、紧急呼叫等功能。

智慧路灯是在路灯及灯杆上搭载各种传感器和嵌入式计算机硬件,集成照明、Wi-Fi热点、通讯基站、环境监测、摄像头、语音广播、显示屏、充电桩等功能于一体。由于系统复杂,外设种类繁多,多采用模块化安装,可以根据各种场合和地点进行选配。通过数据采集网关,将灯杆采集的信息发送到云端,实现远程监管。

智慧灯杆网关可采用启扬IAC-IMX6UL硬件,基于Cortex-A7架构,主频528MHz,具有低功耗和高效能的特点,底板与核心板通过B to B连接器连接,全部功能引脚引出,底板充分拓展接口资源,方便产品开发,可以根据需要定制成为能源管理、电力、通讯、安防、充电桩等领域的智慧网关产品。

基于启扬iMX6UL设计的网关,可实现4G/3G、NB-IOT、Wi-Fi、LORA等多种通信方式,云平台通过IAC-IMX6UL设备集成相关电路路灯控制器协议,实现对路灯的远程集中控制与管理。如远程照明控制、根据车流量在非高峰时段调低灯光亮度,降低能耗;故障检测、异常报警等。支持高达8路串口,可以将气体、声音、气象各类传感器接入,提供包括PM25,扬尘、烟雾、温湿度、气压、风向风速、降雨等数据的采集、分析与存储,并传输到各政府管理平台,为城市管理提供客观依据。可以对LED屏进行信息发布和更新,具有远程道路监控、高清视频回传、图文信息推送功能;支持一键报警数据传输和交互,可接入GPS定位功能,协助公安部门了解报警地点。智慧灯杆长年工作于户外,对环境适应性要求极高,IAC-IMX6UL采用工业级设计(可选配),适应各种恶劣环境。

借助5G智能灯杆的建设,政府对现有的交通监控和智能传感设备进行升级。这一举措升级了未来车路协调路边设施的布置,城市交通状况的实时感知和数据共享,进而推动车辆联网和自动驾驶技术的落地。智能城市加快布局,集多功能于一体的5G智能灯杆将被赋予更多可能。

智慧农业灯杆是一种集照明、传感、通信、监测等多种功能于一身的智能化农业设备。它的出现主要与以下几个原因有关:

提高农业生产效率:智慧农业灯杆内置多种传感器,可以实时监测土壤温度、湿度、光照强度和作物生长情况等信息,为农业生产提供更准确的数据支持,从而提高生产效率和品质。

降低农业生产成本:智慧农业灯杆采用LED节能照明技术,不仅能够提供足够的照明需求,还能够节约能源成本。

促进农业现代化:智慧农业灯杆集成了先进的物联网技术和云计算平台,可以实现远程控制、协同管理等智能化应用,有助于推进农业现代化,提高农业产业的效益和竞争力。

实现可持续发展目标:智慧农业灯杆的应用有助于实现农业的可持续发展目标,如节约资源、保护环境、提高生产效率和品质等。

总之,智慧农业灯杆的出现是为了解决传统农业面临的问题,提高农业生产效率、降低成本、促进产业升级和可持续发展。它的应用将带来更多机遇和挑战,需要不断探索和优化。

比较看好 图扑软件(Hightopo ),可以提供2D和3D可视化所需的一切。

以下用 Hightopo 的产品实现智慧路灯的可视化案例,可以更直观感受效果。

智慧路灯的特点

1 通讯业务

智慧塔杆作业通信连接点,可以通过无线或有线的方式对外延申,提供多种业务服务,包括无线基站、物联网、边缘计算、公共 WIFI 及光传输等。此外,智慧塔杆覆盖区域广、距离被联接的物体近,适合作为互联网系统的承载,通过各种联接方式。随时随地接收、整合和传递来自城市各个领域的信息,提升城市的智能化水平和管理效率。

▏2 公共安全

智慧塔杆广泛分布于城市的公路、街道和园区,对人口密集处有良好的渗透,通过在杆体上部署摄像头和紧急求助按钮等,与远程监控系统组网,已经成为城市安防场景中不可或缺的重要组成部分。通过部署摄像头实现对车、人进行黑白名单监控,通过人脸识别/车牌识别/行为识别等技术识别出危险因素;通过部署一键报警实现人在紧急情况下迅速与管理人员取得联系、向管理人员提供具体的位置信息、使用摄像头远程快速判断现场情况,为各类紧急情况的处理节省时间。

▏3 智慧照明

随着物联网技术和 LED 技术的蓬勃发展,物联网 + LED 珠联璧合,市政照明智能化改造进入快车道。智慧照明将每一盏灯通过信息传感设备与互联网连接,以实现对批量灯具按需照明和精细化管理,从而达到节能减排、高效运行和维护目的。通过单灯控制启、集中控制器、光照度传感器,多功能电表等以及智慧塔杆平台可实现路灯实时/分组开灯、关灯、调光 *** 作;回路开启、关闭 *** 作;远程监控运行状态、运行参数和运行异常等。

▏4 环境监测

基于智慧塔杆的气象环境监测点,具有大范围密集分布覆盖的特点,所采集的数据通过云端平台进行大数据分析,可结合环境数据本地及远程推送服务,提供空气质量、温湿度、风速风向、噪音、电磁辐射、光照强度等环境信息;结合视频监控系统,还可以提供便民的环境综合服务;也可以结合智慧塔杆部署的 LED 屏实时发布信息。实现城市环境和气象的智能监测,预先报警,为环保部门提供数据参看,来改善城市环境。

▏5 智慧交通

智慧塔杆由于点位多、距离近的优势,更有利于对道路和车辆信息的采集和管理。通过挂载高位摄像头可以满足交通部门管理超速、违停等各类违章、违法行为的识别,此外也可以结合车牌识别完成智能道路停车场景的构建;通过交通流检测器可以实时采集、传递交通状态信息,如车流量、车道平均速度、车道拥堵情况等;通过智慧塔杆还可以提高道路的智慧化水平,比如道路的积水、故障信息可监测,实现更好的车路协同。

▏6 信息发布

智慧塔杆具备靠近人流、成片和连线的特点,通过挂载设备进行信息发布时,具有传播广、效应高、冲击力大的效果。当发生如火灾,地震等紧急事件时,可以通过多媒体信息发布系统进行应急广播、告警灯光提示,通知民众安全撤离;同时结合 LED 屏幕也可进行政府信息、交通信息和商业广告的发布;配备多媒体交互终端的智慧塔杆还可通过传感器实现人机之间的交互沟通。

▏7 能源业务

基于智慧塔杆的能源除满足多功能塔杆多种自身设备功能正常工作外,还可以对外提供多种供备电服务,可提供的业务包括但不限于:充电桩、USB 接口充电、信号灯、摄像头备电、无人机充电等,用户通过手机 APP,还可实现各类业务预约和查看。在条件允许的情况下智慧塔杆可搭载太阳能板或者风力发电设备,实现城市绿色能源。

扩展资料

图扑软件(Hightopo )是由厦门图扑软件科技有限公司独立自主研发,基于HTML5标准技术的Web前端2D和3D图形界面开发框架。Hightopo 非常适用于实时监控系统的界面呈现,广泛应用于电信网络拓扑和设备管理,以及电力、燃气等工业自动化 (HMI/SCADA) 领域。

它提供了一套独特的 WebGL 层抽象,将 Model–View–Presenter (MVP) 的设计模型延伸应用到了 3D 图形领域。使用 Hightopo您可更关注于业务逻辑功能,不必将精力投入复杂 3D 渲染和数学等非业务核心的技术细节。

智慧灯杆主要上市公司:目前国内智慧灯杆行业的上市公司主要有:华体科技(603679)、中国铁塔(00788)、洲明科技(300232)等。

本文核心数据:我国电信业务收入、5G基站累计开通数量、智慧灯杆通信行业应用规模。

5G被视为通信基础设施的代表领域,也是“新基建”的七大主要板块之一,而作为5G规模部署的重要载体,智慧灯杆近年来发展迅速。2020年,依托中国建设“新基建”政策驱动,各地相继投入预算,致力于城市照明升级改造,加速推进新建和改建智慧灯杆项目。

智慧灯杆通信领域应用情况

随着5G建设加速,移动互联网和物联网业务正在成为移动通信发展的主要驱动力。5G将满足人们在居住、工作、休闲和交通等各种区域的多样化业务需求,为用户提供超高清视频、虚拟现实、增强现实、云桌面、在线游戏等极致业务体验。同时,5G还将渗透到物联网及各种行业领域,与工业设施、医疗仪器、交通工具等深度融合,有效满足工业、医疗、交通等垂直行业的多样化业务需求,实现真正的“万物互联”。与4G相比,5G站点的数量将成倍增长,需要增加更多的站点才能满足覆盖要求。

智慧灯杆作为通信连接点,可以通过无线或有线方式对外延伸,提供多种业务服务,包括无线基站、物联网、边缘计算、公共WIFI及光传输等。此外,智慧灯杆覆盖区域广、距离被联接的物体近,适合作为物联网系统的承载,通过各种联接方式,包括光纤传输网络、2G/3G/4G/5G、NB-IoT、Wi-Fi、PLC、ZigBee等,将无处不在的智能终端联接并统一管理,随时、随地接收、整合和传递来自城市各个领域的信息,提升城市的智能化水平和管理效率。综上所述,智慧灯杆可以为5G提供海量微站站点资源。

电信业务收入持续增长

近年来,我国促进转型升级,加快5G网络、物联网、大数据、工业互联网等新型基础设施建设,推动新一代信息技术与制造业深度融合,成效进一步显现。据工信部数据,2016年我国电信业务收入峰回路转,2016-2020年持续增长,2020年电信业务收入累计完成136万亿元,同比增长36%。

5G基站建设进展快速

电信业务收入的增长离不开5G行业的发展,而5G规模化部署的基础则是基站。2018年以来国家政策大力推动5G基建推广建设,在基站选址上,要求充分考虑与公共建筑结合的可能性,尤其是和铁塔、灯杆、管道等配套设施结合的可能性。

截至2021年上半年底,我国已累计开通5G基站961万个,覆盖全国地级以上城市。按照工信部计划,2021年我国将新建5G基站60万个。预计到2021年年底我国将拥有5G基站131万个。

5G微基站建设催生智慧灯杆需求

智慧灯杆网络如血管和神经一样深入城市的公路、街道和园区,对人口密集处有良好的渗透,并且布局均匀,密度适宜,可以提供分布广、位置优、低成本的站址资源和终端载体。将智慧灯杆与5G微基站相结合是5G和物联网大规模深度部署的首选方案。

根据2G、3G、4G的发展规律,预估在2~3年内,以宏基站为主的5G建设将逐渐成熟,5G建设重点或将转向智慧灯杆为代表的微基站,对深度覆盖困难区域覆盖作有效补充。中信证券预测未来我国5G微站数量可达千万级别。如果未来智慧灯杆集成5G微站模块的比例可达到5G微站建设缺口的20%,则智慧灯杆在5G通信领域的应用数量将达到200万套;如果比例达到80%,则应用数量将达到800万套。对比目前全国智慧灯杆建成数量不足十万套,5G部署无疑将是推动智慧灯杆行业发展的最大动因。

以上数据参考前瞻产业研究院《中国智慧灯杆行业市场需求与投资战略规划分析报告

智慧灯杆专用网关,是智慧灯杆系统的核心设备,有远程灯光控制、信息化管理(采集)、智能控制等功能。
网关是为智慧灯杆、智能灯杆、5G 灯杆、智慧路灯、智能杆、智慧城市、泛在电力物联网等场景应用而研发的边缘计算网关。
有以下几个特点:
1)具有强大的设备接入能力
2)边缘计算处理能力
3)联动控制能力
4)安全防护能力等。
智慧灯杆专用网关的 *** 作系统为Linux 系统,还集成 Python 开发环境和 C 语言开发环境, 提供标准 API 接口,方便二次开发应用。
智慧灯杆上搭载的设备包括:智能照明、视频监控、环保监测、气象监测、LED 显示屏、无线WIFI 覆盖、公共广播、一键报警,充电桩,微基站等,众多设备可以通过 智慧灯杆网关一站式接入及管理,不仅简化项目组网,同时极大提升智慧杆系统的稳定性。

图说:昕诺飞展台 来源/ 采访对象供图(下同)

“照明行业正在经历一场剧烈而伟大的变革,席卷而来的物联网、智能互联等技术浪潮,促使着照明企业加快转型升级的步伐。”昕诺飞全球高级副总裁、大中华区总裁王昀表示,“中国持续释放出的巨大市场潜力和良好发展前景,坚定了我们进一步投资中国市场的决心。昕诺飞将继续依托进博会的溢出效应,推动物联网照明发展和照明行业转型。”

因此在第二届进博会上,昕诺飞在中国市场正式推出全新智能灯杆解决方案。首次亮相的智能灯杆可搭载各类智慧城市应用,将灯杆从照明资产转变为智慧城市基础设施网络,通过智能互联照明平台,照明和其他应用信息可集中于一杆之上。同时,该智能灯杆还预留了开放式接口,可适应不断演进的网络和技术,为未来接入新型网络提供便利。

图说:今年,昕诺飞发布了全新无线光通信产品系列

首届进博会期间,昕诺飞首次在中国市场推出无线光通信技术(LiFi)解决方案。而今年,昕诺飞发布了全新无线光通信产品系列,包括全球最快和最稳定的商用化LiFi产品。以Trulifi品牌命名的该系列产品可应用于既有和新建专业灯具之上。不同于WiFi、4G/5G、蓝牙等无线波通信手段,Trulifi使用光波提供可靠、安全的高速双向无线通信,不受日趋拥挤的无线电频谱的影响,可在无线电频率无法使用或使用不畅的场景下使用。目前,昕诺飞已与欧洲、北美洲及亚洲超过30家客户共同合作,试点其创新的商用化无线光通信系统,其中5家为中国客户。

昕诺飞大中华区照明设计和应用总经理姚梦明表示,随着人工智能的不断发展,对话式交互语音控制现已成为智能家居的重要入口。而智能互联照明作为智能家居中不可或缺的使用场景和最广泛的应用,将在这一人工智能技术的支持下得到更进一步的发展。上个月,昕诺飞和天猫达成战略合作,昕诺飞旗下飞利浦智能家居照明已与天猫人工智能“天猫精灵”实现对接,未来将继续结合天猫精灵其他IoT技术,强化智能家居设备之间的互联性,创建全新的智能应用场景。


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