摘 要：智慧城市是工業(yè)化、信息化以及城市化綜合作用之下的產物，而智慧燈桿的構建是建設新型智慧城市的必備條件，也是提升城市核心競爭力、搶占未來新型產業(yè)高地的重要基礎。本文首先針對智慧城市形態(tài)及智慧燈桿的特點，探討智慧燈桿在智慧城市中融合建設的必要性和可行性，希望能為推動智慧城市信息基礎設施的集約化建設提供有益參考。

關鍵詞：智慧城市；智慧燈桿；運用

中圖分類號：TU113.6 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）36-0262-02

1 引 言

智慧燈桿是在路燈桿的基礎上集成無線基站、WIFI設備、傳感器、視頻監(jiān)控、RFID、公共廣播、信息發(fā)布等多類感知設備，如同城市的神經末梢充分對信息進行采集、發(fā)布、傳輸形成一張智慧感知的網絡，智慧燈桿在智慧城市中的運用可實現(xiàn)智能照明、智能安防、無線城市、智能感知、智慧交通、智慧市政等諸多功能。結合我國明確提出的“建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會”發(fā)展戰(zhàn)略，以“集約”、“便捷”、“和諧”為理念研究更加開放的與智慧城市基礎設施融合成為當前的熱點課題，其中智慧燈桿是最佳的突破口。

2 智能燈桿應用于智慧城市建設的重要意義

智能燈桿是城市照明的重要設施，其智慧化后，相對于其他公共設施，將在智慧城市建設中擔任感知層的角色，是各種智慧城市行業(yè)應用的載體，具有如下無可比擬的優(yōu)勢：

（1）覆蓋面廣：在城市所有地面公共設施中，路燈的覆蓋面最高；

（2）點位多、死角少：大中型城市每條路都有路燈，已承擔地理坐標功能；

（3）可實現(xiàn)多種功能集成：未來的路燈還將承載多方面的信息采集功能；

（4）市民關注度高：路燈已成為市民關注度最高的民生設施之一；

（5）與城市的擴建同步，擴張性強。

新型智慧路燈是一種集成各種信息設備技術創(chuàng)新復合應用的產品。智慧燈桿的合作開發(fā)是基于城市公共資源載體，創(chuàng)新性的集成了通信網絡技術來實現(xiàn)強大功能是落實國家關于信息基礎設施供給側結構性改革建設的實例。它包括：智能照明系統(tǒng)；無線通信系統(tǒng)；智能安防系統(tǒng)；信息交互系統(tǒng)；環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)；充電樁系統(tǒng)?；谡彰骰A設施，智慧路燈成為智慧城市的一個部分，能加快全市信息基礎設施改造升級，使得城市管理更加數字化、智能化，為城市的管理運營及安全、交通、環(huán)境提供高效支持。

3 智能燈桿概述

3.1 系統(tǒng)分析

智能燈桿照明技術對于城市發(fā)展具有重要意義，同時是構建智慧城市關鍵性技術。照明和互聯(lián)網相互融合形成新型智能性產品。智能燈桿是智慧城市構建當中重要元素，通過智能燈桿照明系統(tǒng)能夠促使智慧城市更加繁華以及更加具有特色。

智能燈桿具備多種功能，通過智能調控技術能夠促使照明燈具具備自動調節(jié)能力，從而促使當前照明系統(tǒng)實現(xiàn)智能化以及現(xiàn)代化。當前照明系統(tǒng)之中會利用傳感技術，對于目標進行跟蹤、監(jiān)控，同時能夠對于外界環(huán)境進行感知，通過參數對環(huán)境情況進行明確。

智能燈桿照明能夠根據用戶需要，將環(huán)境參數反饋到電路系統(tǒng)，這樣，智能路燈就能夠根據外界環(huán)境的變化調節(jié)光的色彩以及明暗程度，使當前照明系統(tǒng)更加具備人性化。智能燈桿照明系統(tǒng)之中，應當完善硬件及軟件層面，軟件層面需要對于控制手段及控制協(xié)議進行完善，發(fā)展人機交互系統(tǒng)，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)某些故障，能夠實現(xiàn)自動的檢測以及修復，提升照明系統(tǒng)人性化、智能性以及穩(wěn)定性。同時，硬件層面應當加強通信技術應用，例如，通過紅外線通信、電力通信等方式促使了燈桿照明系統(tǒng)實現(xiàn)智能化調節(jié)。另外，還能夠實現(xiàn)有效節(jié)能以及起到美化環(huán)境重要作用，同時智能化控制能夠促使智慧路燈使用壽命延長。其次，智能燈桿的應用能夠有效提升燈管理效率和管理水平，有效降低路燈維護費用，智能燈桿運用過程當中，不同的時間段，不同的照度。此外，可以根據功能區(qū)域中的實際情況，對于智能路燈照度進行合理設置，例如，某些地區(qū)深夜幾乎沒有人流量就會自動實現(xiàn)滅燈，不需要人工進行控制，實現(xiàn)路燈節(jié)能。由此可見，智能路燈應當給予用戶提供良好舒適以及溫馨環(huán)境，為智慧城市建設做出貢獻。運用智能燈桿過程當中，應當采取有效方式對于無效照明時間進行控制，避免無效照明浪費能源。因此，通常智能燈桿照明系統(tǒng)當中會利用光敏傳感器，感知外界環(huán)境，保障光線合理性。

照明系統(tǒng)聯(lián)動，和其他系統(tǒng)實現(xiàn)有效聯(lián)系。例如和監(jiān)控報警系統(tǒng)實現(xiàn)良好聯(lián)動，有助于對緊急事件進行處理。對于各節(jié)點燈具進行有效控制，包括燈具開關以及亮度。對于智能燈桿進行控制之中，會應用集中控制器，通過集中控制器會將監(jiān)控信息發(fā)送到節(jié)點控制器，同時通過節(jié)點控制器將信息反饋到監(jiān)控中心，這樣能夠實現(xiàn)對于智慧路燈有效控制。另外傳統(tǒng)燈具會充氣體，氣體難以控制，容易出現(xiàn)各種問題以及故障。但是，智慧路燈更具有智能性，同時和傳感器之間實現(xiàn)融合，提升燈具人性化程度，進而提升環(huán)境品質以及改善人們生活，同時能夠降低能源消耗。

城市路燈還可通過感知系統(tǒng)，能夠對于車輛信息進行獲取，照明過程中智慧路燈能夠切實保障照明系統(tǒng)和景觀之間良好協(xié)調，促使道路環(huán)境更加溫馨和諧，給予人們良好視覺感受，提升城市道路光照環(huán)境。

3.2 道路以及景觀照明分析

智慧城市建設過程當中應當運用智慧路燈，通過運用燈桿數字顯示屏以及通過智能驅動方案采集周圍環(huán)境信息，同時對于路燈亮度進行合理有效調節(jié)，另外還能夠將傳感器系統(tǒng)和城市監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)良好融合，通過運用圖像識別技術確認服務范圍之內具備較高的人流、車流量之后，才會提高路燈亮度。同時，會打開智能顯示屏幕，通過顯示屏播放新聞內容或廣告等，在保障照明的基礎之上，節(jié)約成本，避免無效照明。例如，智聯(lián)通信企業(yè)路燈系統(tǒng)就注重節(jié)能性。路燈能夠根據日出以及日落對于光照進行調節(jié)，從而對路燈進行精細化管理。另外，路燈能夠實現(xiàn)調光控制，不同時間段就可以以不同的功率運行，有效節(jié)約了電能。除此之外，通過遠程監(jiān)控系統(tǒng)可以對于路燈進行監(jiān)督控制，避免出現(xiàn)路燈漏電，防止安全事故產生，切實保障出行者的人身安全。

3.3 對傳統(tǒng)運營商覆蓋方式的改變

傳統(tǒng)移動運營商均是在路邊建筑上或者自建桿塔上進行基站布放、天線安裝。移動基站掛載于智能路燈桿上，進行街道站和低高度站點方式建設，其最大的優(yōu)勢就在于高速率、容量大、調整方式靈活?，F(xiàn)代運營商的無線網絡，在網絡建設初期，主要目標通過高站、大站進行快速的全面覆蓋，小區(qū)覆蓋半徑一般為1～2.5km，天線掛高都很高。而隨著網絡的不斷建設，站點的天線平均掛高越來越低、站間距越來越近。同時出現(xiàn)了兩種網絡建設的難點：“補盲”，對由于各種阻礙或遮擋導致信號無法達到的地點進行覆蓋；“疏忙”，對于用戶過于集中的區(qū)域進行話務量吸收而進行建站（見圖1）。

4 智能燈桿應用案例分析

智能燈桿中智慧路燈在諸多城市進行了試點，其中，某城區(qū)將兩千多盞高壓鈉燈轉變成為智能路燈，通過控制器技術運用在當前的路燈照明系統(tǒng)，從而實現(xiàn)了智慧城市路燈自動控制以及智能調節(jié)，智能路燈根據控制設備及配電設備能夠實現(xiàn)對道路智能監(jiān)測，有效保障環(huán)境和諧性以及環(huán)境亮度，另外，能夠有效縮減系統(tǒng)構建成本。路燈系統(tǒng)當中安裝控制器，利用單燈控制方式，切實保障深夜階段是“隔一亮一”照明方式，這樣，能夠一方面保障夜間照明，保障人們出行安全，另一方面，有效節(jié)約了電費開支，實現(xiàn)路燈系統(tǒng)智能管理和控制，促使資源利用效率得到顯著提高。智慧路燈操作方便，便于管理人員操作，僅僅需要打開網絡就可以登錄控制系統(tǒng)，然后通過對控制系統(tǒng)對于智慧路燈進行控制。

另外，智慧路燈在長時間使用之后，個別路燈難免會出現(xiàn)損壞問題，通過控制系統(tǒng)，能夠對于損壞的路燈進行定位，第一時間發(fā)現(xiàn)損壞路燈，這樣就有助于管理人員安排相關維修人員對路燈進行維修，切實保障路燈系統(tǒng)穩(wěn)定以及安全運行。例如，知名企業(yè)晶和照明就是研發(fā)智能照明系統(tǒng)的企業(yè)，該企業(yè)提出了智慧城市燈桿方案就具備一定參考意義，智能燈桿能夠智能調節(jié)光照度同時智能感應；和報警系統(tǒng)聯(lián)動，實現(xiàn)對緊急事故的處理。此外，路燈能夠對于風向、城市雨量以及噪音量進行監(jiān)測。

5 結束語

綜上所述，智慧城市建設當中應當加強智慧燈桿的運用，其不但節(jié)能環(huán)保，而且有效提升照明效果，避免無效照明，同時也使政府部門建設成本降低以及管理效率的提升，給民眾帶來更好的環(huán)境、便捷度和信息化智能化的生活。在智慧城市大背景下，智慧燈桿建設提升了城市路燈服務質量以及道路環(huán)境質量，讓我們真正體驗到物聯(lián)網改變生活。

參考文獻

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收稿日期：2018-11-19