智慧路灯

随着智【zhì】慧城市概念的兴起，各【gè】大企【qǐ】业围【wéi】绕智慧城【chéng】市相【xiàng】关的领域进行【háng】了布局。路灯作为城市中随【suí】处可见的基础设施，其重要性不言而喻。那么，未来智慧照明会给【gěi】路灯【dēng】带来哪些变化【huà】?给智【zhì】慧城市【shì】的建【jiàn】设又意味着什【shí】么?在本文【wén】中【zhōng】，德国电信股份公司(德语【yǔ】：Deutsche Telekom AG)机器对机器能力【lì】中心副总裁JüRGENHASE表示【shì】，智慧路【lù】灯将会【huì】成为市政【zhèng】网络的基础，在【zài】停车控制【zhì】、垃圾管理和交通流量方面提供服【fú】务。 

下一代街道【dào】照明将联【lián】网。世界【jiè】各地的城市已经在试验可【kě】以远程控【kòng】制的智能照明系统了。不仅可以降【jiàng】低电力成本，而且【qiě】可【kě】以实现需求【qiú】驱动的照明，减少二【èr】氧化碳的排放。目前的设计甚至【zhì】更进一步【bù】：专家将【jiāng】“联网灯”看作【zuò】是智慧【huì】城市多功【gōng】能通信网【wǎng】络的“节点”。 现在，街灯的主【zhǔ】要用途是照明。但是，未来路灯将会发挥更多的功能【néng】。比如，垃圾【jī】箱满时，路灯会通【tōng】知垃圾收集【jí】服务中【zhōng】心，或者记录交【jiāo】通量的变化，并将这些【xiē】数据输入智能交通系统(ITS)。街【jiē】道【dào】照明将不再是孤【gū】立的【de】领域，而是网络化【huà】城【chéng】市【shì】基础设施的一部分【fèn】。 这种愿景是【shì】基于物联网【wǎng】(IoT)和智慧城【chéng】市【shì】概念的【de】兴起【qǐ】。每【měi】一【yī】个可以想【xiǎng】象的物【wù】体和【hé】位置都可【kě】以【yǐ】联网：汽车、集【jí】装箱、路灯和停车场，甚至手表、眼镜【jìng】和【hé】笔。它【tā】们可以测量环境中的各【gè】种参数，也可以将日常的工作数字化。这种变【biàn】化的核心是机【jī】器对机器【qì】(M2M)通信、联网设备之间或与控制中心之【zhī】间的数据自【zì】动交换。 智慧城市解决方案被认为是降低能【néng】源和维护【hù】成本、符合气【qì】候【hòu】保护【hù】的【de】法规要求及为市民【mín】提供更好服【fú】务的关【guān】键【jiàn】。智能路灯在【zài】这方面起着核心作用【yòng】。事实【shí】上，在许多城市，路灯问题约占市民投诉的20%，智能【néng】系统【tǒng】可以使维【wéi】修过程自动化。加上LED，可编程照明管理系【xì】统【tǒng】可将城市电力成【chéng】本降【jiàng】低70%。 不只是人造光 机器对【duì】机器(M2M)通信是什么呢?这【zhè】边举例一下。比如在工业领【lǐng】域【yù】，M2M用于机器和设【shè】备【bèi】的远程维护。技【jì】术人员可以在远处看到磨损零件的状况。只要发生【shēng】错误【wù】或系【xì】统检测到预先设定【dìng】的模式，就会自动向员工发【fā】出【chū】警报。这样提高【gāo】了【le】生【shēng】产、维护和资【zī】源使用的【de】透明度。智能【néng】照明系统提供了类似的益处【chù】。为了识别【bié】有缺陷的【de】灯具，就【jiù】不需要再依赖夜间【jiān】巡逻或市民投诉，系【xì】统就可以【yǐ】在中【zhōng】心显示联网照明【míng】的状态。 当我们身边【biān】的东西都是智能话时，它们【men】的功能【néng】就更【gèng】多了。例如，在波士顿的公园【yuán】里，就有智能化的长椅，市【shì】民可【kě】以【yǐ】给智【zhì】能手【shǒu】机和平板电脑【nǎo】充【chōng】电【diàn】。同时，这些公【gōng】园的长【zhǎng】椅还测【cè】量环境要素，如空气质量和噪音水平【píng】。因此【cǐ】，这些长椅的功能就不仅仅是提【tí】供【gòng】座位。它们变成了“充电站”和【hé】“测量仪”。同样地【dì】，联网路灯不【bú】仅仅是用于照明的【de】电器【qì】，它【tā】们成了多【duō】功能网络【luò】中的【de】节点。 智能【néng】照明的基本架构 为了充当多【duō】功能网络，智能照【zhào】明解决方案【àn】必须【xū】满【mǎn】足什么要求?其【qí】基【jī】本结构【gòu】必须符合当前多样化的【de】市场【chǎng】解【jiě】决方案。首先【xiān】，技术人【rén】员需要先安装配【pèi】备有电子设备的灯【dēng】具，电【diàn】子设备【bèi】要么在路【lù】灯外部【bù】的【de】小盒子中，要么【me】在灯具中。或者，灯制【zhì】造商要【yào】直接【jiē】整合硬件。

当然，一【yī】些【xiē】旧款【kuǎn】的型号灯可能【néng】需要更新【xīn】到更【gèng】高效【xiào】的LED。一旦升级，这些灯就【jiù】可以集成到一个【gè】短距离【lí】的网络中。 除了灯具中【zhōng】的【de】硬件【jiàn】之外【wài】，移动通信网关还用于远距【jù】离交换数据。这些【xiē】可以连接【jiē】到路灯或安放在配电网【wǎng】中。通常情况下，它们是固定的，这样每个网关可达到**大数量的节点。从节点接【jiē】收【shōu】信息并将其转发【fā】到云【yún】中的服务器基础【chǔ】设施或本地服务【wù】器。同样，网关发送控制指令回到节点，并指示开关或调光【guāng】。 智慧城【chéng】市的“神经【jīng】通【tōng】路” 节点和网【wǎng】关【guān】的组合产生了双层网络。节点窄【zhǎi】带【dài】网【wǎng】络用于传感器应用，例如智能计量【liàng】。网【wǎng】关宽【kuān】带网络【luò】适【shì】用于数据密集型应用，如使用【yòng】摄像机进【jìn】行流量监【jiān】控【kòng】。网状【zhuàng】网络形成【chéng】网络【luò】拓扑。每个节点由此与一个或【huò】多个其他节点连接。通常，网状网络【luò】可自我【wǒ】修复，因此具【jù】有很高的可靠性。每当一个节点发【fā】生故障，网络就【jiù】会自【zì】动通过其【qí】他节点【diǎn】转发数【shù】据【jù】。 在数【shù】据传输方面，IP标准将是基础【chǔ】。物体和位置都【dōu】有IP地址【zhǐ】，因此可【kě】以【yǐ】清楚地【dì】识【shí】别。IPv6互联【lián】网协议【yì】被认为是物联网和智慧【huì】城市的重要【yào】前提。与之前【qián】的协议IPv4相【xiàng】比【bǐ】，它【tā】将地址空间从【cóng】232扩展到2128个**地址【zhǐ】，从【cóng】而确保网【wǎng】络城【chéng】市有足够的地址空间【jiān】。IPv6低功耗无线个【gè】人区域网络协议(6LoWPAN)也特别有前景。 作为一项节能的短程无线电技术，6LoWPAN尤其适用【yòng】于【yú】传感器网络。

操作系统【tǒng】 除了数【shù】据传输标准之外，可互【hù】操【cāo】作【zuò】的【de】管理系统【tǒng】软件也至关重要。大多数【shù】智能照明解决方案提供了基于Web的入【rù】口，通过【guò】这些入口可以对相【xiàng】关灯【dēng】进行编程和管理，比如设定灯开启和关闭【bì】的周期。一【yī】旦【dàn】与【yǔ】亮【liàng】度和【hé】运【yùn】动传感【gǎn】器相【xiàng】结合，可以设定更复杂的情景模式，比如天【tiān】越暗灯越亮;在人少的地区，只有【yǒu】当运动传感器【qì】检测到有人经过【guò】时，才会开灯。 为了【le】支持更多的智慧城市应【yīng】用，城市照明管理【lǐ】软【ruǎn】件一定不能封闭，应【yīng】该【gāi】可以通过第三方应用【yòng】程【chéng】序进【jìn】行扩展。理想情况下，城市应【yīng】该实施一种不仅限于应【yīng】用的管理入口【kǒu】，可【kě】以为政府机构、公民和【hé】私【sī】营部门提供对接点。 需要【yào】各方【fāng】合作 除【chú】了资金外【wài】，智慧城市解【jiě】决方案需要突破的障碍就是理顺各种关系。需要不同行业【yè】的合作，具有不【bú】同的能力，尤其【qí】是智能【néng】照明系统。除【chú】了传【chuán】统的【de】灯具和灯泡制造商【shāng】之【zhī】外，硬件制造商【shāng】、软件供应商【shāng】和连接服【fú】务提供【gòng】商【shāng】也【yě】都【dōu】参与其【qí】中。但是，与每个参与者谈【tán】判各【gè】自【zì】的合同对于客【kè】户而言可能是非【fēi】常困【kùn】难的 - 尤【yóu】其是必须【xū】确保所使用【yòng】的组件能【néng】兼【jiān】容【róng】。 为了加速这【zhè】一进程，德国电【diàn】信等国际移动运【yùn】营商【shāng】将进入这个【gè】市场。这个基础是一个广泛的【de】合【hé】作伙伴网【wǎng】络【luò】，涵盖了网络生态系统的所有【yǒu】领域。例如，古老的路灯就是【shì】挑战。为了升级这些路灯，需要特定的【de】组件以【yǐ】及有专业【yè】知识。合【hé】作伙【huǒ】伴网络包括专业修复【fù】历史街灯以及相关工艺的小【xiǎo】公司。合作是联网城市的关键，智【zhì】能路灯是一个很有前途的起点【diǎn】。