作為智慧城市的重要組成部分,智慧路燈利用 無線物聯網感測器利用Zigbee、GPRS、Lora、藍牙等通訊技術將城市中的路燈串聯起來,形成物聯網,實現路燈的遠端集中控制和管理。此方案可依車流量、時間、天氣狀況等狀況,自動調整亮度,並可遠端控制照明,出現異常主動警報,還可配合其他感應器起到防盜、遠端抄表的功能。
利用物聯網的智慧路燈可以有效控制能源消耗,從而提升公共照明管理水平,降低維護管理成本,並利用感測資訊處理和分析計算,做出智慧響應和智慧決策支持,使城市道路照明達到「智慧」狀態。
智慧城市路燈解決方案:透過智慧路燈控制平台和路燈控制器對智慧路燈進行統一管理,達到遠端照明監控、智慧管控、節能減排「三位一體」的效果。
智慧照明控制
此方案是指智慧城市路燈利用物聯網網絡,進行視覺化管理,使管理人員能夠清楚了解每個街區每盞路燈的狀態資訊。同時,每盞路燈都內建感應器或 智能插頭 照明設備預置,確保每盞燈的開關狀態、照明亮度都能精確控制,真正達到按需照明,達到節能的效果。
資訊發布系統
使用物聯網的智慧路燈可以整合信標,同時向附近的路人廣播廣告訊息。
智慧城市環境監測
智慧路燈系統整合城市環境感測器,監測溫度、濕度、噪音和空氣品質(PM2.5等)。利用路燈覆蓋的優勢,具有區域廣、點位多,實現城市高密度城市微環境監控能力。
路燈充電樁
在智慧路燈上安裝新能源汽車充電樁是建造道路上分散式新能源汽車充電站的最佳方式。目前,一體化新能源車充電樁多為功率7kW、充電速度較慢的交流充電樁,主要用於補充停放在路燈下的新能源車的充電需求。可以預見,隨著新能源汽車保有量的進一步增長,未來將會出現充電速度更快的直流充電樁與路燈相結合的方案。
設施監控
利用物聯網的智慧路燈整合了城市基礎設施的監測模組,如井蓋監測、水位監測等感測模組,可以有效感知城市基礎設施的狀態和訊息,為智慧城市提供各種服務,為智慧城市的應用提供數據。
令人震驚
智慧路燈系統 緊急按鈕 整合可將警報訊息推送至顯示器資訊列及服務中心監控終端,並與視訊監控系統連結,及時處理突發、惡性事件,防止險情擴大,有效解決公共場所安全問題。
據悉,目前全國已有超過500個城市明確提出或正在建造智慧城市,預計市場規模將達到兆元。智慧城市的發展為智慧燈桿帶來了巨大的發展機會。
智慧路燈網路需要一個單一且可靠的網路來提供即時的命令和控制。市場上有幾種不同的無線技術。例如, 藍牙、Wi-Fi、Zigbee以及用於網狀網路的 Thread,以及專有的 sub-GHz 協議,各自滿足不同的需求。網狀網路提供了一個通訊主幹,使開關、智慧 LED 燈、感測器和恆溫器能夠作為「智慧」系統進行互通。
Wi-Fi
WI-FI 連線是連網家庭中高資料速率服務和產品的理想技術,可透過家庭閘道連接到網際網路雲端。然而,由於 Wi-Fi 的高記憶體、星型網路拓撲、對處理器功率和協定堆疊的要求較高,它並不適合使用物聯網的智慧路燈。
藍牙
在連網家居中,藍牙設備可以直接連接到智慧型手機應用程序,無需消耗Wi-Fi電量即可進行裝置控制。然而,藍牙/低功耗藍牙網路設備數量有限,且缺乏可擴展性。
ZigBee的
ZigBee 是基於 802.15.4 標準的本地網狀網絡,可擴展至數百台設備。 ZigBee 叢集庫定義了家庭自動化設備和智慧燈的功能,可控制智慧燈的 RGB 顏色、色溫和調光。 ZigBee 網狀網路的優勢顯而易見。然而,它不支援智慧型手機直接控制。 ZigBee 網關路由器充當橋樑,將 ZigBee 設備連接到基於 Wi-Fi/乙太網路 IP 的區域網,以實現互聯網控制和雲端連接。
Thread 低功耗物聯網
Thread 是一種新興的網狀網路技術,它基於低功耗 6 網狀網路開放標準提供 IPv802.15.4 網路協定。隨著 Thread 1.1 的問世,目前只有少數基於 Thread 的設備可用。這些 Thread 設備能夠運行 ZigBee 應用層。
生態系考慮
照明控制設計中無線技術的選擇受到照明用例、系統整合任務和生態系統的影響。例如,在某個產業中,蘋果生態系統的成功取決於硬體和軟體的整合。
首先,一方面,存在專有或封閉的生態系。這些生態系的存在,是因為它們是基於特定需求,採用非標準實現。在照明領域,你可以看到這種封閉的生態系統。其次,與之相反,存在著開放的生態系。如果你遵循標準,例如 ZigBee HA 1.2,那麼你就可以接取網路。最後,大多數生態係都是混合型的。這些生態系統可以接受其他符合標準的設備。但是,每個設備都需要獲得生態系統的批准,才能在設備上充分利用其特性和功能。這可以稱為設備“白名單”。
編程多協議。最基本的多協議支援需要晶片組,由製造商在生產期間編寫。
多協定轉換。這需要一些基礎的建構模組,但也為現有產品的未來發展提供了許多機會。以下未來範例描述了一家燈泡製造商,該製造商向希望透過其提供的應用程式直接在智慧型手機上控制燈泡的消費者提供藍牙燈泡。智慧型手機使用藍牙低功耗 (BLE) 連接到無線燈泡,以調試 ZigBee 或 Thread 網路上的裝置。用戶操作智慧型手機應用程序,將設備連接到網絡,與其他合適的設備配對,然後切換到 ZigBee。
動態多協定。這些用例中最簡單的是定期使用通常運行 Thread 和 ZigBee 等協定的裝置發送的藍牙信標。假設一家零售店配備了 ZigBee 控制的照明設備,那麼 ZigBee 照明設備也可以用於定期發送藍牙信標。商店照明是確定位置的合適方法。
網狀網路的動態協定 BLE 調試
藍牙信標 用於通告設備的存在與服務。行動裝置可以確定其與任何給定信標的距離,以及它是靠近還是遠離該信標。監控多個信標可以相當準確地了解行動裝置在商店中的位置。藍牙信標可用於提供客製化產品或優惠券。
動態多重協定 – BLE 信標和 Zigbee 時間分片要求
雖然 Google Eddystone、Radius Network 的 AltBeacon 和 Apple iBeacon 之間略有不同,但信標都是相當短的資料包。無線電傳輸信標僅需約 1 毫秒,信標之間的間隔通常不少於 100 毫秒。在某些環境下,信標間隔可能會更長,甚至可能長達數秒。在本應用程式中,關鍵任務是管理從 ZigBee 到藍牙信標的轉換。
物聯網雲端連接
物聯網由多種無線技術和標準組成,每種技術和標準都提供獨特的連網照明解決方案。
使用物聯網的智慧街道照明使用連接的光源來操作 2.4ghz 無線電,堆疊是藍牙智慧 4.1,應用程式是客製化的。