智慧路灯建设：智能路灯管理系统对智慧城市的重要性

随着智慧城市概念的提出，智能路灯也逐渐备受关注，具有智能化管理的户外照明方案成为路灯管理的热点。智能路灯承载着城市安全、节能和高效运维管理的愿望，已经走过了7年多的发展历程。智能路灯采用B／S架构系统，通过网络直接访问，集中控制器采用模块化设计，支持回路独立控制，支持扩展单灯控制器功能，进一步精细化管控路灯。

一、市场痛点

1、手动、光控、钟控：易受季节、天气自然环境和人为因素影响，经常该亮时不亮，该灭时不灭，造成能源浪费和财政负担。

2、无法远程修改开关灯时间：不能根据实际情况（天气突变，重大事件，节日）及时校时和修改开关灯时间，也无法进行LED灯调光，无法实现二次节能。

3、不具备路灯状态监测：故障依据主要来源于巡视人员上报和市民投诉，缺乏主动性、及时性和可靠性，不能实时、准确、全面地监控全城的路灯运行状况。

4、普通人工巡检：管理部门缺乏统一调度的能力，只能以逐个配电柜为单元进行调整，不仅费时费力，而且增加了人为误操作的可能性。

5、设备易丢失故障无法定位：无法准确发现电缆盗割、灯头被盗和断路，一旦出现以上情况将带来巨大的经济损失，同时影响市民的正常生活及出行安全。

二、智能路灯应用技术

目前，使用在智能路灯的互联技术主要有PLC、ZigBee、SigFox、LoRa等，这些技术无法满足随处分布的路灯“互联”需求，是智能路灯仍然未能规模化部署的关键原因之一。

第一，PLC、ZigBee、SigFox、LoRa这些技术需要自行建网，涉及勘测、规划、运输、安装、调测和优化等环节，并且建网后需自行维护，因而使用上不便捷、不高效。

第二，使用PLC、ZigBee、SigFox、LoRa等技术部署的网络覆盖差、易受干扰、信号不可靠，导致接入成功率低或连接易掉线，如：ZigBee、SigFox、LoRa等使用免授权频谱，同频干扰大，信号很不可靠，并且发射功率受限制，覆盖也较差；而PLC电力线载波常存在较多谐波，信号衰减快，使PLC信号不稳定，可靠性差。

第三，这些技术要么老旧需换代，要么为私有技术，开放性差。如：PLC虽然是较早推出的物联技术，但存在着难以突破的技术瓶颈，如难以跨越配电柜以扩大集中控制器的控制范围，因此技术演进上也受限；ZigBee、SigFox、LoRa多为私有协议，在标准开放性上受到诸多限制；2G（GPRS）虽然是移动通信公网，但目前已在退网中。

三、智能路灯解决方案

智能路灯解决是一种集成各种信息设备技术创新复合应用的物联网智慧产品。它面向城市应用的实际需求、针对不同应用环境及客户需求，利用NB－IoT、2G／3G／4G、LORA和光纤等各种通讯方式，在路灯杆上综合运用信息化手段，建立接入规范，统一各硬件层接口，实现路灯照明智能控制、城市环境实时监测、无线WiFi基站、视频监控管理、信息播控系统以及各类传感设施的接入，为智慧城市其他项目的落地打好物联网基础，有效解决城市资源整合难题。使城市建设更科学、管理更高效、服务更便民，充分发挥路灯在智慧城市中的骨架作用。

四、解决方案亮点

NB－IoT从4G演进而来，是专为规模联接而生的物联技术，可让路灯随时随地接入，快速实现规模化“互联”，主要价值体现在：免自建网、免自维护；可靠性高；全球统一标准，并支持向5G平滑演进。

1、免自建网、免自维护：对比PLC／ZigBee／Sigfox／LoRa的“分散自建网”方式，基于NB－IoT单灯控制器的智能路灯利用运营商网络，路灯即插即用，并通过“一跳”的方式将数据传到路灯管理云平台。由于使用运营商的网络，省去了后期的维护成本，网络的覆盖质量和优化也由电信运营商负责。

2、可视化管理，路灯在线巡检，故障未卜先知方案采用基于GIS的可视化管理，1名人员就可以管理多个街区成千上万盏路灯，每个街区的路灯数量、路灯状态、安装位置、安装时间等信息一目了然。

3、可靠性高：由于使用授权频谱，因此具备很强的抗干扰能力，对比ZigBee／Sigfox／LoRa 85％的在线连接率，NB－IoT可保证99．9％的接入成功率，因此可靠性更高。

4、多级智能控制，多一级保护，多一层可靠

传统的路灯一般采用集中控制方式，无法对单个路灯进行精确控制。多级智能控制，最大程度上降低了路灯对控制网络的依赖性。

5、多层次开放，共绘智慧城市蓝图

底层控制芯片可以基于开源的轻量级操作系统Liteos进行开发，不同厂家的设备可以交互；实现与智能交通、环境监控，城市治理全方位联动，为市政管理提供提供第一手大数据。

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