作(zuò)为智慧城市建设的(de)新型公(gōng)共基础设施,智慧灯杆(gǎn)可实现通信、公共安全、智慧(huì)照(zhào)明、环境监测、智慧交通、新能源业务和(hé)信息(xī)发布等(děng)典型(xíng)业务应(yīng)用。随着(zhe) 5G、物联网、大数据、AI 等新兴技术发展以及(jí)多类型信息数据共享(xiǎng)及联动,将会催生更丰富(fù)的(de)创新业务应用。智慧灯杆的(de)业务应用可(kě)按需(xū)部署(shǔ),同时兼顾(gù)未来业务和(hé)技术(shù)发展需(xū)要。
图1 智慧灯杆(gǎn)业务应用示例
(一) 通信业务
智慧灯杆作为通(tōng)信(xìn)连接点,可以通过无线或有线方式对外延伸, 提供多种业务服务,包括(kuò)无线基(jī)站、物联网、边缘计算、公(gōng)共 WIFI 及光传输等。
图2 智慧灯杆通信业务示例(lì)
随着 5G 建(jiàn)设加速,移动互联网和物联网业务正在成为(wéi)移动通信发展的主要(yào)驱动力。5G 将(jiāng)满足人们(men)在(zài)居住、工作(zuò)、休闲和交通等各种区(qū)域的多样化(huà)业务(wù)需求(qiú),为用户提(tí)供超高清(qīng)视频、虚拟现(xiàn)实、增强现实、云桌面、在(zài)线游(yóu)戏(xì)等(děng)极致业务体验。同(tóng)时,5G 还将(jiāng)渗(shèn)透到物联(lián)网及各(gè)种行业领域,与工业设施、医疗仪器、交通工具等深度融合(hé), 有效满足工业、医疗(liáo)、交通等(děng)垂直(zhí)行业的多样化业务需求(qiú),实现真正的“万物互联”。 5G 与 4G 相比,5G 站(zhàn)点的数量(liàng)将(jiāng)成倍(bèi)增长,需要(yào)增加更多的站(zhàn)点才能满足(zú)覆盖要求。智慧灯杆将 5G 基站接口(kǒu)集成,为(wéi)5G 提供海量站点资源。此外,智慧灯杆覆盖区域广、距离被联接的物体近(jìn),适合作为物联(lián)网系统的(de)承载,通过各种(zhǒng)联接方式,包(bāo)括(kuò)光(guāng)纤传输网络、2G/3G/4G/5G、NB-IoT、Wi-Fi、PLC、ZigBee 等,将无处不在的智(zhì)能(néng)终端联接并统一管理,随(suí)时、随地接收、整合和传递来自城(chéng)市各个领域的信息,提升城市(shì)的智能化水(shuǐ)平和管理效(xiào)率。
(二) 公共(gòng)安全
智慧灯杆(gǎn)广(guǎng)泛分布于城(chéng)市(shì)的(de)公路、街道和园区,对人口密(mì)集处(chù)有良(liáng)好的渗透,通过(guò)在杆(gǎn)体上部署摄像头(tóu)和紧急求助按钮等,与远程监控系统组网(wǎng),已经(jīng)成(chéng)为(wéi)城市安(ān)防场景中不可或缺的重要部分(fèn)。
图3 智(zhì)慧(huì)灯杆公(gōng)共(gòng)安全业务示(shì)例
通过部署(shǔ)摄像头实现(xiàn)对(duì)车、人(rén)进行黑白名单监(jiān)控,通过人(rén)脸识(shí)别(bié)/车牌识别/行为识别等技术识别(bié)出危险因素;通过(guò)部署一键报警实(shí)现人在紧急情(qíng)况下迅速与管理人员取(qǔ)得联系(xì)、向管理(lǐ)人(rén)员提(tí)供具体的(de)位(wèi)置信息、使用摄像头远程快速判(pàn)断现场情况(kuàng),为各类紧急情况的处理(lǐ)节(jiē)省时间;另外,通过与广播、拾(shí)音器、报警器(qì)等(děng)智(zhì)能设备及远程(chéng)管理(lǐ)平台相结合,实现智能(néng)预警(jǐng),车牌(pái)识别、人脸识别、全景(jǐng)拼接、枪(qiāng)球联动等业(yè)务功能,提升公共(gòng)安全服务效率,有效降低城市犯(fàn)罪率, 提升人民群(qún)众幸福指数。
(三) 智(zhì)慧照明
随着(zhe)物(wù)联网技术和(hé) LED 技术(shù)的蓬勃发展,物联网+LED 珠联璧(bì)合,市政照明智能化改造进入(rù)快车道。智慧照明将每(měi)一盏灯(dēng)通过信息传感设备与互联网(wǎng)连(lián)接,以实现对(duì)批量灯具(jù)按(àn)需照明和(hé)精细化管理, 从而(ér)达到节能减(jiǎn)排、高效运行和维(wéi)护的目的。
图4 智慧照明(míng)业务示例
通过单灯控制器、集中控制器、光照度传感(gǎn)器、多(duō)功能电表(biǎo)等以(yǐ)及智慧灯杆平台可实现路灯实时/分组开灯、关灯、调光操作;回路开启(qǐ),关闭操作;远程监控路灯运行状态、运行参(cān)数及用电量(liàng),当(dāng)路灯运(yùn)行(háng)异常(cháng)时将上报故障并(bìng)通知管(guǎn)理人员,管理(lǐ)人员可进行定点(diǎn)维修(xiū),大大降(jiàng)低(dī)了巡检和维护成本;可根据需求设置(zhì)定时计划(huá),光感策略等,以达到(dào)在满足城市合理(lǐ)的基础照明前提下,使道路照明节能最大化。
(四) 环(huán)境监测
基于智慧灯杆(gǎn)的气象环境监测点,具有大范围密集(jí)分布(bù)覆盖的特(tè)点,所(suǒ)采集的数(shù)据通过云端平(píng)台进行大数据分析,可以结合环境数据本地及远程推送服务,提供(gòng)空气质量、温湿度、风速(sù)风向、噪音、电磁辐射、光照强度等环境信息;结合视频(pín)监(jiān)控(kòng)系统,还可以提供便民的(de)环(huán)境综合服务;也可以结合智慧灯杆部署的 LED 屏实时(shí)发布信(xìn)息。实现城(chéng)市(shì)环境(jìng)和(hé)气象(xiàng)的智能(néng)监测,预先报警,为环保部门(mén)提供数据参考,改善城市环境。
图5 智慧灯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(lí)近的优势,更有利于对(duì)道路和车辆信息的采集和(hé)管理(lǐ)。通过挂载高位摄像头可(kě)以(yǐ)满足交通部(bù)门管理超速、违停等(děng)各类违章、违法行为(wéi)的(de)识(shí)别,此外也可以(yǐ)结合(hé)车牌识别完(wán)成智能道路停车场景的构建;通过交通流检测(cè)器(qì)可(kě)以实时(shí)采集、传递交通状态信(xìn)息,如车流量、车道平均速(sù)度、车(chē)道拥堵情况等;通过智(zhì)慧(huì)灯杆还可以提(tí)高道路的智(zhì)慧化水平,比如道路的积水、故障(zhàng)信息可监测, 实现更好(hǎo)的车路协同(tóng)。面向中长期的新型智慧交通业(yè)务,需要连(lián)续的(de)高速网络覆盖,并且沿道(dào)路部署车联网路侧单元、边缘(yuán)计(jì)算单元,智慧灯杆需(xū)要有足够的位置和(hé)供电、传输资(zī)源,为后续(xù)远(yuǎn)程驾驶、无人驾驶做准备,提升道(dào)路的智能化(huà)水平,提(tí)高(gāo)通行(háng)效率,真正(zhèng)实现(xiàn) “聪明(míng)的车、智慧(huì)的路”。
图6 智慧交(jiāo)通业(yè)务示例(lì)
(六) 信(xìn)息发布
智慧灯杆具备靠近人(rén)流、成(chéng)片和连线的特点(diǎn),通过挂载设备进行信息发布(bù)时,具有传播广、效应高、冲(chōng)击力大的(de)效果(guǒ)。当(dāng)发(fā)生如火(huǒ)灾, 地震等紧急事件时,可(kě)以通过(guò)多媒体信息发布系统进行(háng)应急广(guǎng)播(bō)、告警灯光(guāng)提(tí)示,通知民众安全撤(chè)离;同时(shí)结合LED屏幕也可进(jìn)行(háng)政府信息、交通信息和商业(yè)广告(gào)的发布;配备多媒体交(jiāo)互终(zhōng)端的智慧灯杆还可(kě)通(tōng)过传感器实(shí)现人机之间的交互沟通(tōng)。
图7 智慧(huì)灯(dēng)杆信息发布业务(wù)示例
(七) 新能源业务
基于智慧灯(dēng)杆的能源除(chú)满足多功能(néng)灯杆多种自身设(shè)备功能正常工作外,还可对外提供多种供备(bèi)电服务,可提供的业务包括但(dàn)不限于: 充电桩、USB 接口充电、信号灯、摄像头备电(diàn)、无(wú)人机充电等,用(yòng)户通(tōng)过(guò)手机 App,通过手机 App 还可实现(xiàn)各类业务的预约和查(chá)看。在条件允许的(de)情况下智慧灯(dēng)杆(gǎn)可搭载太阳能板(bǎn)或者风力发电设备,实现城市绿色能源(yuán)。
图8 智(zhì)慧灯杆新能(néng)源业务示例