智慧城市路灯解决方案(培训)课件.pptx

1、智慧城市路灯解决方案狭义的智慧路灯，是指应用智慧型照明管理，使道路照明顺应各式各样条件与情境（如时间、天气、交通等）以实现平衡能源成本与效益的目标。广义的智慧路灯，是指除了应用智慧型照明管理系统外，并搭配数据网 络与传感系统，连结城市交通、供水、防灾、安全、电信等相关基础设备，实现照明以外的其他功能与价值，提升城市人民出行便利与生活品质。第 2 页单一功能单一功能 道路照明道路照明：在夜间（或光线 不足）的环境下，为车辆和 路人提供道路照明，让交通 和移动达到流畅与安全的照 明要求。第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段节能高效节能高效第四阶段第四阶段 LED路灯路灯：随着路灯的数目

2、增大，耗电量也剧增，对路灯实行LED 改造计划，提高灯具能源效率。新能源：利用太阳能等可再生 能源，作为路灯的电源供应。复合功能复合功能 无线网络无线网络：每个路灯是一个无线基站，实现灯联网的同时，让无线信号覆盖 全城，构建物联网主干网络。传感网络传感网络：在路灯上部署传感器，及 接入第三方传感器，实现分布式、多 维度的城市数据监测，为智慧城市提 供技术支撑。智慧应用智慧应用 智慧路灯智慧路灯：依据环境进行自适应照明 车辆联网车辆联网：路灯与车辆的V2X联合 数字城市数字城市：环境、气象等数字化重构 人物定位人物定位：基于路灯坐标的定位方案第 3 页全球路灯市场规模约在3亿盏左右，随着城市发展

3、以及人口增长，路灯市场规模持续成长，同时，对能源、经济、环境产生巨大的影响。第 4 页占政府 用电的 3 0%全球约 有3 亿 盏灯贡献温 室效应 6%虽然智慧路灯目前尚未有统一标准，但未来随着智慧城市、新能源、物联网带动下，预测2020年智慧路灯全球市场规模可达34.3亿美元。Smart Smart Street Lighting Street Lighting GlobalGlobal MarketMarket第 5 页From Northeast Group洛杉矶洛杉矶/Philips/Philips第 6 页旧金山旧金山/SFPUC/SFPUC多伦多多伦多/Philips/Philip

4、s纽约纽约/GE/GE奥克兰奥克兰/GE/GEBuenosBuenosAiresAires/Philips/PhilipsW Weieis ssasachch/Osram/Osram伦敦伦敦/Philips/Philips天津天津/GE/GE东莞东莞/GE/GE新加坡新加坡/Philips/Philips澳洲澳洲/ASLS/ASLS20172017智慧路灯在各国开始蓬勃发展，目前以小量示范项目为主。智慧路灯初置成本高，经济条件较佳的地区市场成长较快。GE的智慧路灯LightGrid系统及Predix平台，是以城市路灯作为物联网的中间节点，嵌入 传感器和摄像头等感应器件，远程连接传统 互联网，收

5、集城市数字化信息，从：交通流量环境监测优化停车照明控制应急响应以上各方面为城市生活提供便利的先进服务。第 7 页智慧照明管理：路灯照明单点控制按需调节照明亮度依万年历设定照明故障与断电自告警各照明点能源计量标准的开放平台：支持第3方照明接入支持第3方管理平台支持蜂窝无线网络第 8 页光源光源/灯具灯具路联路联网网/灯灯联联网网基础通讯基础通讯新能源新能源车联网车联网V2X市政建设市政建设数字化数字化环环境境传感器件传感器件智慧路灯生态系统Smart Smart StreetStreet LightingLightingEcosystemEcosystem第 9 页物联网技术，推动智慧路灯产业发

6、展第 10 页单晶硅 太阳能板太阳能板高效高效LED照明照明可扩展可扩展多多合一合一传感传感器器温湿度、照明、振动、空气、分贝路灯控路灯控制制器器+边缘边缘计计算算ARM处理器实现物联智能应用物联无线物联无线M E S H 通通讯讯网络网络HoH UNB+Bluetooth+LPWAN第 11 页灯联网物联网（人车物）传统网络根路灯第 12 页节点 路灯节点 路灯Internet50-300米50-300米近程物联网行人、车辆、货品的定位与通信中远程物联网交通流量、环境污染、局部气象等数据监测中远程灯联网路灯与路灯之间建立MESH自主通信网节点节点网关云端物联应用LAASLAAS及第3方服务，

7、面向市政建 设、环境治理、交通优化等应用网关及边缘计算物联网、LPWAN、与传统网络的交通枢纽网关及边缘计算物联网边缘计算平台，Docker支持第3方应用路灯第 13 页近近程物程物联联网网中中远程远程物物联联网网路路灯联灯联网网传传统通统通信信网网络络名称低功耗蓝牙 Bluetooth Smart窄带通信，如NB-IoT、eMTC、HoH超窄带通信，如 HoH（UNB/Sub-GHz）GPRS、3G、LTE特点支持手机，大量可穿 戴产品，通用性更强低功耗、远距离，适合物联网数据通信低功耗、远距离、低 成本，专为路灯设计移动性好，速率高，网络覆盖全面频段2.4GHz运营商授权频段，及非授权IS

8、M频段非授权ISM频段运营商授权频段速率（典型）1Mbps50Kbps1Mbps50Kbps50Mbps或更高功耗低功耗低功耗低功耗功耗较高距离20M50M1KM+501KM城市全覆盖成本低中等低较高自组网MESH技术支持部分支持支持不支持第 14 页路灯1LED/Sensor路灯NLED/SensorHoHUNB IoT网络行人、车辆、货品、RF标签等传感器Bluetooth Smart 低功耗蓝牙环境、气象、交通、设施等传感器HoH/NB-IoT/eMTC等IoT网络传 统 移动 网络 3G/LTE协议转换、路由转发、MESH技术、设备管理等物联网数据抽象层（IDAL）设备类数据分布式计算

9、服务层(XaaS)云端接入管理 网管协议 安全加密 身份鉴权 LightSDN本地数据库 Repositories地理位置数据设备运行服务 功耗管理 I/O 资源 状态监视 出错处理感知类数据路灯管理平台 (LAAS)路灯管理交通流量共享停车人员定位物流监测污染预警开放式边缘计算平台 Open Edge Computing Platform气象监测硬件层网络与通讯层运算储存 服务层应用层容器层第 15 页路灯照明篇第 16 页从“亮度恒定”到“亮度自适应”，智慧路灯能自适应调节照明亮度，针对 不同的夜间时间和周边环境亮度，选择 不同的亮度等级，以实现分级照明策略，节省不必要的能源消耗及排放。L

10、AAS System第 17 页统计表明晚上路灯亮的社区，犯罪 率较少，然而，对于空无一人的路面进 行高亮度照明也是一种浪费！智慧路灯能够感知路面状况，识别 行人、动物、车辆，为其按需提供照明 服务。在充分保障路面安全照明的情况 下，进一步减少路灯的能源消耗。第 18 页路灯运维篇第 19 页LAAS（Lighting As A Service）是智慧路灯的管理系统。管理人员通过LAAS可以远程控制和 获取每一盏路灯的工作状态，包括开关、亮暗、功耗等。由此，为路灯所在区域 提供精准、定制的照明服务。LAAS System第 20 页智慧路灯具有自检功能，当它发现 灯具损坏、或灯杆倾斜等潜在故障

11、时，能 够自动向LAAS系统发送故障预警消息。管理人员能够及时收到路灯的故障 代码及地理位置信息，方便应急处理，节省维修维护的成本。照明故障倾倒故障LAAS System第 21 页交通优化篇第 22 页RSURSUTMCRoad Side UnitTraffic Management CenterM2MRoad Side UnitM2MOBUOn-board Unit车联网V2X中，需要沿路建设RSU路侧单 元，与OBU车载单元实现数据通讯。路灯、交通信号灯，由于数量众多、又遍布城市街道，是作为RSU的最佳选择。第 23 页 路灯，车联网路灯，车联网RSU的的最最佳佳选选择择！车辆与信号灯、

12、红绿灯交互，为 自动驾驶提供道 路通行信息。连接公交车，查 询车辆运行状态，提供准确的线路 运行时刻表。记录货运车辆运 行状态，追踪其 行驶轨迹，降低 物流风险。统计车流量信息，绘制城市的实时 交通路况，为避 免拥堵提供依据。提供电子代扣服 务，如道路通行 费、停车费、违 章罚款等。辅助GPS提供“门 牌”级车辆导航，如停车诱导、楼 宇、高架向导。第 24 页改善城市“乱停 车”现象：-为每一个车位 安装监测单元，路 灯作为车位信息的 收集器，实现车位 的实时监测。-路灯也作为停 车的诱导系统，通 过网络告知车主“哪里有车位”，提高停车效率。让所有车位连成 网络，城市停车得 以统筹规划，助力

13、解决停车难题。第 25 页移动定位篇第 26 页低功耗蓝牙技术（Bluetooth Smart）是可穿戴、射频标签等设备 采用的主流通信技术，通过支持低功耗蓝牙，路灯能够与这些设 备发生信息交互。由于路灯数量众多，每个拥有独立的地理位置 信息，基于路灯为地标的定位方案，可以实现优质的LBS服务。第 27 页人、宠物、货品可穿戴设备、射频标签设备 左上：基于“路灯”为地标的定位方案。右上：对GPS信号难以覆盖的区域，如桥下、隧道、室内进行定位追踪，这对老人、小孩、宠物的防走丢起到重要作用。左下：对物流运输进行路径规划，每次经过 坐标对行驶轨迹进行记录和签到。第 28 页环境监测篇第 29 页第

14、30 页地磁传感器：车流量与停车位监测井盖传感器：井盖防盗、测量水位气象传感器：测量气象、空气质量地震传感器：地震监测与预警云平台作为数据服务提供商，开放 数据API接口，对接第三方云服务。第 31 页照明运维第 32 页LBS服务优化交通环境治理Enables N e w Applications数据 业务应用 业务硬件业务路灯 数据环境数据交通 数据定位数据H o H 无线模块垂直 行业B L E无线产品个性化 照明向业务运维、大数据分析的机构，提供数据业务。面向传感器、设备商 等硬件企业，提供第 三方数据接入业务。面向终端消费者。面向道路、交通 环卫等市政机构。向 楼 宇、物 业、企 业

15、 等 提 供 个 性 化照明业务。向从事垂直行业 的企业，提供数第 33 页据与计算的平台，如物流、停车等。第一阶段：-推出智慧路灯，集物联网与传感器功能于一体。-与合作伙伴推动智慧路灯发展，包含典型应用。-在小城区铺设智慧路灯，进行小规模项目试用。第二阶段：-选择合适的城市，进行大规模的试用与运营。-能够使得整个城市的路灯都真正连接成网络。-更多智慧应用，面向物流、停车、数字环境。第三阶段：-通过物联网，使路灯接入第三方传感器与控制设备。-向市政机构、以及各垂直行业提供有效的数据服务。-将智慧路灯推广到更多城市，形成成熟的LAAS业务。第 34 页创始团队来自于Wallen Mphep博士

16、首席科学家电子/光学研究员，IEEE评论员梁金海/Andrew CEO软硬件专家上海威惠智能科技有限公司,是一家聚焦于智能化 领域的高新技术开发企业，成立于2016年，总部位 于上海市浦东新区，具备一站式的智能化系统开发、生产、实施与服务，以及完整的智能化产品矩阵，是一个以创新性科技产品开发为支点的科技型公司。第 35 页资质荣誉：上海物联网协会会员单位。江西省设备协会聘为“智能科技中心”。中国人工智能产业创新联盟会员。专利申请：实用新型专利专利号201621452029.4：中继器部署装置及物联网系统专利号201621452210.5：供电装置及物联网系统专利号201621473368.0：网线分离防水装置及网线分离系统 发明专利专利号201611248087.X：设备接口及设备接口模式切换装置、方法专利号201611250079.9：智能化振动检测方法、装置及系统第 36 页享泊科技享泊科技第 37 页