基于智能路灯系统的智慧街区和智慧城市建设探讨

基于智能路灯系统的智慧街区和智慧城市建设探讨

卢礼祥

（浙江互灵物联科技有限公司浙江杭州310051）

摘要：随着经济的发展和社会的进步，路灯系统建设是城市街区建设的必要工程，其对居民安全、出行便利都有密切关系，那么在传统路灯系统建设当中可见，其几乎所有路灯都是依照统一标准来进行建设，应用时主要在指定时间由人工远程开启、关闭，这一表现说明传统路灯存在能源浪费等问题，对此本文出于改善目的，在智能技术背景下提出了智能路灯系统智慧街区和智慧城市建设方法。

关键词：智能路灯系统；智慧街区；智慧城市建设

引言

随着信息技术的不断发展和城市信息化需求的不断提高，“智慧交通”引领着智慧城市的建设。作为智慧城市建设的重要组成部分，智慧交通是解决城市交通拥堵、实现交通运输基础设施智能化和促进交通运输业可持续发展的重要突破口。随着智慧城市建设的逐步深入，对城市道路照明监控管理系统的智能化和网络化需求也越来越大、要求也越来越高．城市道路照明监控管理系统的建设质量直接关系到人们的工作和生活，关系到整个城市的形象，关系到是否能有效利用资源。开发出一套智慧、高效、节能和低成本的城市道路照明监控管理系统是一项迫切的任务．本文基于微波检测技术、模糊控制技术和ZigBee无线通信技术等多项技术，进行面向智慧城市建设的LED路灯智能控制系统研究开发．设计了一套新颖、低成本、智能化的无线LED路灯控制系统，实现了对城市路灯的“面－线－点”智能化节能控制．为城市道路信息采集、路灯控制及信息跟踪等提供技术手段，有效提高了城市道路照明监控管理的自动化、智能化和网络化水平。

1智慧街区的概念

智慧街区是指装备了多种传感器的街区，这些传感器用于采集交通、环境以及其他支撑智慧城市功能的数据。所采集的数据通过无线通信技术传输到现有的街道路灯通信网络中，继而将被作为环境、安全、交通以及其他可获取的服务信息进行处理，并通过主干无线通信网络传递到终端用户。终端用户不仅仅包括街区中的市民或者对街区进行管理的市民，还可以是城市管理系统。基于以上分析，可以将智慧街区定义为：利用路灯系统构成智慧城市骨干基础设施的实体，街区内的路灯灯杆安装有大量环境、交通等相关的传感器，其目标是获取街区内以及相邻城市区域实际环境和交通情况信息，并提供给市民和城市管理人员和系统，以便能够提升城市管理水平，改善人民生活。智慧街区本身只能提供有限的功能，但是通过不同的智慧街区信息互联互通，可以为智慧城市建设起到重要作用。

2基于智能路灯系统的智慧街区和智慧城市建设探讨

2.1路灯节点

路灯节点是智能路灯系统重要组成要素，主要包括主控芯片、LED灯等。在该模块当中，包含的功能主要呈现为几个个方面。首先，路灯管理。具体指利用LED灯体系，就路灯亮度进行自动调整和控制，从而保证路灯亮度合理，切实满足交通系统基本照明需求。通常情况下，建设单位主要依托于光敏二极管特殊性质，就路灯内部节点进行优化设计。或者，相关工作人员可以将ATT7022E芯片应用到路灯系统建设工作领域，保证系统设计更加规范、有序，从而优化路灯的服务功能。其次，做好各项信息的采集工作。工作人员需要针对具体的交通数据信息进行分析，从而判断当下交通系统的功能建设要求。然后，在必要的路灯位置设置摄像头，对交通的状况进行监测，从而保证交通环境更加安全和稳定，也能够为事故的发生与监测，提供重要的技术载体。在此基础上，相关单位需要重视环境信息的采集工作。针对路灯节点的具体运行环境中，所呈现的具体数据信息进行搜集和整合，从而为智能路灯系统的合理构建，提供重要的依据。同时，在此过程中，相关单位需要重视其他应用的开发，从而进一步优化路灯节点设计。比如说，在重要的路灯节点处，相关单位可以合理引进信息技术，安装充电木桩，为电动车提供良好的充电服务等。或者，相关单位需要重视警报装置的安装，保证路灯系统所在环境更加安全、稳定。

2.2系统硬件设计

开关节点布设在路灯里，通过RS485与中继节点相连，本系统的开关节点采用MSP430系列微型控制系统。该控制系统成本低、能耗低且结构简单适用于智慧城市路灯系统，开关节点中的光敏电阻采用557系列，该电阻受到光照影响改变阻值，进而实现对LED灯亮度调节功能。中继点与开关节点的硬件连接基于Modus通信法则，同时单灯的控制采用LoRa无线信息传输技术实现长距离信息传输。该硬件系统的核心构件采用MSP430F247控制器，且内嵌32K存储卡能够轻松满足路灯存储的要求。汇聚节点的核心构件配备64k的存储器并与GPRS模块相连，与后台管理中心采用RS232形式连接，该节点的主要功能是接收后台管理中心指令，并通过LoRa无线传输技术将指令传递至中继节点，再由中继节点将指令传递至开关节点，最终形成一套完整的控制系统。

2.3交通数据管理

在路灯体系建设的过程中，建设单位需要做好交通方面的数据管理，从而实现交通环境更加安全和稳定。首先，以信息技术为载体，就交通系统中的车流量和速度进行规范性建设和管理，从而保证交通数据信息传输更加稳定。同时，以计算机为载体，加强交通数据在线管理体系的建设，能够切实分析交通领域存在的风险因素，并针对具体的问题，就风险因素和具体的解决方法和策略进行优化。不仅如此，也可以在智能技术体系的支撑，实现交通数据信息的在线统计与分析，从而保证交通事业更加规范、有序。通过数据统计能够分析出当前交通环境具体信息状况，同时也能够为信息规范化管理，提供重要的依据。

2.4信息公布平台

在智能路灯体系领域，相关单位需要重视信息公共服务平台的建设。首先，相关单位需要合理的将手机APP，应用于路灯系统建设当中。以便现代人可以利用APP，查询交通环境具体的状况，比如说是否存在拥挤等问题等，以便人们可以更好的选择出行线路，提高出行效率和质量。而维修人员也可以借助于APP，监测路灯系统是否存在故障隐患和风险，并根据具体情况，采取有效的治理措施。同时，相关单位需要重视LED屏的合理设计。将该体系合理应用到智能路灯系统建设当中。尤其是在屏幕内容的设计上，要尽量的简洁，避免吸引司机的注意力而引发各种交通安全事故。同时，相关部门需要针对智能路灯具体规划和建设需求，以微信为载体，开设相关的公众号。让现代人可以更好的关注路况信息，从而进一步优化城市交通服务环境。

2.5远程控制系统建设

该模式主要依照传感器提供数据支撑，智能判断路灯外光线明暗程度，当光线明亮度低于阈值则自动开启路灯，高于阈值则关闭路灯。此外，考虑到网络通信可能受外部因素影响导致无法通信，影响控制能效，所以还将设计无线通信远程控制系统。此项设计当中，主要采用以太网络，配合TCP/IP通信协议实现数据通信。

结语

本文主要对智能路灯系统的智慧街区和智慧城市建设进行了分析，通过分析得到结论：传统路灯存在能耗、功能方面的缺陷，并不能完全发挥出路灯系统的价值，对此在现代智能技术背景下，有必要进行改善；围绕智能化技术，进行了智能路灯系统下智慧街区和智慧城市建设，通过此部分建设得到了智能路灯系统框架；为了改善智能路灯系统功能，且保障系统运行问题，进行了远程智能数据中心设计；对智能路灯系统智慧城市街道应用进行了介绍，证明本文设计系统有效，且对比于传统路灯系统具有更高的应用价值。

参考文献：

[1]梁迺孚.基于ZigBee的物联网路灯智能监控系统的分析和研究[J].数字技术与应用，2017（4）：128-129.

[2]王林生，王臻卓.基于模糊技术的城市路灯智能控制器的研究与设计[J].办公自动化，2018，375（10）：41-43.

[3]张庆海.基于6LoWPAN的智能路灯网络在智慧城市中的应用研究[J].南京工业职业技术学院学报，2016，16（4）：11-15.