作为智慧城市建设的新型公共基础(chǔ)设施,智(zhì)慧灯杆可实(shí)现通信(xìn)、公(gōng)共(gòng)安(ān)全、智慧(huì)照明(míng)、环境监(jiān)测、智慧交通(tōng)、新能源业务和信息发布等典型业务应(yīng)用(yòng)。随着 5G、物联网、大数据、AI 等新兴技术发(fā)展以及(jí)多类型信息数据共享(xiǎng)及联动,将会催生更(gèng)丰富的创新业务应用。智慧灯(dēng)杆的业(yè)务应用可按需部署,同时兼顾未来业务和技术发(fā)展需要。
图1 智慧灯杆业(yè)务(wù)应(yīng)用示例
(一) 通信业务(wù)
智慧(huì)灯杆作为(wéi)通(tōng)信连(lián)接点,可(kě)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(jī)站、物(wù)联网、边缘计算(suàn)、公共 WIFI 及光传输等。
图2 智慧灯杆通信业务示例
随着 5G 建设加(jiā)速,移动互联(lián)网和物联网业务正(zhèng)在(zài)成(chéng)为移动通信发展的主要(yào)驱动力。5G 将满足人们(men)在(zài)居住、工作(zuò)、休闲和交通等各种区域的多(duō)样化业务需求,为用户提供(gòng)超高清视频、虚拟现实、增强现实、云桌面、在线(xiàn)游戏等极致业务体验。同时(shí),5G 还将渗透到物联网及各种行业领域(yù),与工业设施、医疗仪器、交通工具等深度融(róng)合, 有(yǒu)效满足工业、医疗、交通等(děng)垂(chuí)直行业(yè)的多(duō)样化业务需求,实现真正的“万物互联(lián)”。 5G 与 4G 相比,5G 站点的(de)数量将成倍增长,需要增加更多的站(zhàn)点(diǎn)才能满足覆盖(gài)要求。智慧灯杆将 5G 基站接口(kǒu)集成(chéng),为(wéi)5G 提供海量站点(diǎn)资源。此外,智慧灯杆覆盖(gài)区(qū)域广(guǎng)、距离被联接的物体近,适合(hé)作为物联网系(xì)统的承(chéng)载,通过各种联接方式(shì),包(bāo)括光纤传输网(wǎng)络(luò)、2G/3G/4G/5G、NB-IoT、Wi-Fi、PLC、ZigBee 等,将(jiāng)无处不在(zài)的(de)智能终端联接并统(tǒng)一管理,随时、随(suí)地接(jiē)收、整(zhěng)合和传递来自城(chéng)市各个领域的信息,提升城市(shì)的智能化水平和(hé)管理效率。
(二) 公共安全
智慧灯杆广泛分布(bù)于城市的公路、街道和园区,对人(rén)口(kǒu)密集处有良好的渗(shèn)透,通(tōng)过在杆体上部署(shǔ)摄像头(tóu)和紧急求(qiú)助按钮等,与远程(chéng)监控系统(tǒng)组网,已经成为城市安防场景(jǐng)中不(bú)可或缺的重要部分。
图3 智慧灯杆(gǎn)公共安全(quán)业务示例
通过部署摄像头实(shí)现对车、人进行黑白名单监控,通过人脸(liǎn)识别/车牌识别/行为识别等(děng)技术识别(bié)出危险因素(sù);通过(guò)部署一键报警实(shí)现人在紧急情况(kuàng)下迅速与(yǔ)管理(lǐ)人(rén)员取(qǔ)得联(lián)系、向管理(lǐ)人员提供具体的位(wèi)置信息、使用摄(shè)像头远(yuǎn)程快(kuài)速判断现场情况,为各类紧急情(qíng)况的处理节省时间;另外,通过与(yǔ)广播、拾音器、报警器等智能设备及远(yuǎn)程管(guǎn)理平台(tái)相结合,实现智能预警,车牌(pái)识别、人脸识别、全景拼接(jiē)、枪球联动等业务功(gōng)能,提升公共安全服务效(xiào)率(lǜ),有效降低城市犯罪率, 提升人民群众幸(xìng)福指数。
(三(sān)) 智(zhì)慧照明
随着物联网技(jì)术和 LED 技术的蓬勃发展,物联网+LED 珠(zhū)联璧合,市政照明智能化(huà)改造(zào)进入快车道。智慧照明(míng)将每一盏灯通过(guò)信息传感设备与互联网连接,以实(shí)现对批量(liàng)灯具(jù)按需照(zhào)明和精细化管(guǎn)理, 从而(ér)达到节能减排、高效(xiào)运行和维护的(de)目的。
图4 智慧照明业务示例
通过单(dān)灯(dēng)控制器、集中控制器、光(guāng)照度传感器、多功能电(diàn)表等以及智(zhì)慧(huì)灯(dēng)杆平台可实现路灯(dēng)实(shí)时/分组开灯、关灯、调光操(cāo)作(zuò);回路开启,关闭操(cāo)作;远(yuǎn)程监控(kòng)路灯运行状态、运行参数及用电量,当(dāng)路灯运(yùn)行(háng)异常时将(jiāng)上报故(gù)障并通(tōng)知管理人员,管(guǎn)理人(rén)员可进行定点维修,大(dà)大降低(dī)了巡检和维(wéi)护成本;可根据需求设置定(dìng)时计划,光感策略等,以达到在满(mǎn)足城市合理的基础照明前提下,使道(dào)路照明节能最大化。
(四(sì)) 环境监测
基于智慧灯杆的气象环境监测点(diǎn),具有(yǒu)大范围密(mì)集(jí)分(fèn)布覆盖的特点(diǎn),所采(cǎi)集的数据通过云(yún)端平台进行大数据分(fèn)析,可以结合(hé)环境数据本地及远程推送服务,提供空(kōng)气质量、温湿度、风(fēng)速风向、噪音、电磁辐射、光(guāng)照强度等环境信息(xī);结(jié)合视频(pín)监控系统,还可(kě)以提供便民的环境综合服务;也可以结(jié)合智(zhì)慧灯杆部(bù)署的 LED 屏(píng)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(mén)提(tí)供(gòng)数(shù)据参考,改善城市环境。
图(tú)5 智慧灯(dēng)杆环境监测业务示例
(五) 智慧交(jiāo)通
智慧(huì)灯杆由于点位多、距离近(jìn)的优势,更有利(lì)于(yú)对道路和车(chē)辆信息的采(cǎi)集和管(guǎn)理。通(tōng)过挂(guà)载高(gāo)位摄像头可以满足(zú)交通部门(mén)管理超速、违停等各(gè)类违(wéi)章、违法行(háng)为(wéi)的识别,此外也可以结合车牌识(shí)别完(wán)成智(zhì)能道路停(tíng)车场(chǎng)景的构建;通(tōng)过交(jiāo)通流检测器可以(yǐ)实时(shí)采集、传递(dì)交通状(zhuàng)态信息,如车流量、车道平(píng)均速度、车道(dào)拥(yōng)堵情况(kuàng)等;通(tōng)过智慧灯(dēng)杆还可以提高道路(lù)的智慧化(huà)水(shuǐ)平,比如道路的(de)积水、故障(zhàng)信息(xī)可监测, 实现更好的车路协同。面向中(zhōng)长期(qī)的新(xīn)型(xíng)智慧交(jiāo)通业务(wù),需要连续(xù)的高速(sù)网络(luò)覆盖,并且(qiě)沿道(dào)路部(bù)署车联网路(lù)侧单元、边缘计算单元,智慧灯杆(gǎn)需要(yào)有足够(gòu)的位置和供电、传输资源,为后续远程(chéng)驾驶、无人驾驶(shǐ)做准备(bèi),提升(shēng)道路的智能化水平,提(tí)高(gāo)通行效率,真正实现 “聪明(míng)的车、智慧的路”。
图6 智慧交(jiāo)通业务示例
(六) 信息发(fā)布
智慧灯杆具备(bèi)靠(kào)近人流、成片和连线的(de)特点,通过(guò)挂(guà)载设备进行信(xìn)息发布时,具有传播(bō)广、效应高(gāo)、冲击(jī)力大的效果。当发生如火灾, 地震等紧急事件时(shí),可以通过多(duō)媒体信息发布系统进行(háng)应急广播、告警灯光提示,通知民众安全撤离(lí);同时结(jié)合LED屏幕也可(kě)进行政府信息、交通信息和商(shāng)业(yè)广告的发布;配备多(duō)媒体交互终端的智慧灯杆还可通过传感器实现(xiàn)人机之间(jiān)的交互(hù)沟(gōu)通。
图7 智慧灯杆(gǎn)信息(xī)发布业务示(shì)例
(七) 新能源业务
基于智慧灯杆的能源除满(mǎn)足多功(gōng)能灯(dēng)杆多种自(zì)身设(shè)备功能正常(cháng)工作外,还可对(duì)外提供多种供备电服务,可提供的业务包(bāo)括但不限于: 充电(diàn)桩、USB 接口充电、信号灯、摄像头(tóu)备(bèi)电、无人机充(chōng)电等,用户通过手机 App,通(tōng)过手机 App 还可实现(xiàn)各类业务的预约和查看。在条件允许的情(qíng)况(kuàng)下智慧灯杆(gǎn)可(kě)搭载(zǎi)太阳(yáng)能板或者风(fēng)力发电设备(bèi),实现(xiàn)城市(shì)绿色能源。
图8 智慧灯杆新能源业务示例