淺談基于智慧城市的智慧照明

李露

摘 要 智慧照明打造了“燈、網(wǎng)、云”物聯(lián)網(wǎng)，在可持續(xù)發(fā)展的前提下，智慧照明在智慧城市的建設(shè)中占據(jù)著舉足輕重的地位。文章從智慧照明的現(xiàn)狀、存在問題及發(fā)展趨勢3個(gè)方面對智慧照明進(jìn)行了全方位的分析。

關(guān)鍵詞 智慧照明；智慧路燈；智慧城市

中圖分類號 TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1674-6708（2018）211-0129-02

當(dāng)智慧與照明結(jié)合，那路燈不會(huì)是單純照明，它還能自動(dòng)控制開關(guān)燈的時(shí)長和相應(yīng)的亮度根據(jù)具體的環(huán)境變化。因此隨著智慧路燈及可控LED的普及，智慧照明將打造了“燈、網(wǎng)、云”全方位的物聯(lián)網(wǎng)，從而在可持續(xù)發(fā)展的前提下，智慧照明在智慧城市的建設(shè)中占據(jù)著自己的重要地位。

1 智慧照明目前的發(fā)展情況

智慧城市是指城市可利用不同類型的傳感器收集電子數(shù)據(jù)來提供用于有效管理的大數(shù)據(jù)。它將信息和通信技術(shù)以及連接到網(wǎng)絡(luò)的各種相關(guān)設(shè)備進(jìn)行集成，從而以優(yōu)化提高城市化的運(yùn)營和服務(wù)效率，且對城市進(jìn)行全方位的監(jiān)控。

在這個(gè)智慧城市歷史潮流中智慧照明應(yīng)運(yùn)而生，智慧照明超越傳統(tǒng)、靜止照明的框架，將照明賦與了自動(dòng)化能力和機(jī)械能力，將通信數(shù)據(jù)傳輸、智能化信息處理等技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行集合。智慧照明如右圖所示以智慧路燈為依托可以打造監(jiān)測、遙控、控制為一體的智能園區(qū)、景區(qū)、城市。以LED可控性為基石，打造出多彩而節(jié)能的城市夜景工程及隨心而變的大型炫麗的舞臺效果。

目前，LED生產(chǎn)技術(shù)得到了極大的完善和發(fā)展，高亮度LED外延片、高集成化LED芯片、高智能化LED照明模組、可控的恒流電源技術(shù)將LED產(chǎn)品應(yīng)用范圍得到了極大提高，而隨著技術(shù)的完善，LED產(chǎn)品的生產(chǎn)成本得到了降低，讓智慧照明得到了極大的發(fā)展，展現(xiàn)出極大的商業(yè)前景，影響人類生活的方方面面，具體應(yīng)用如下所示。

1）城市道路照明實(shí)現(xiàn)了光控、時(shí)控、車流感應(yīng)自控，我們可利用遍布城市各個(gè)角落的路燈桿來實(shí)現(xiàn)智慧照明系統(tǒng)建設(shè)，在路燈上安裝通信模組，利用無線網(wǎng)絡(luò)將城市的每一盞路燈連接成一體進(jìn)行統(tǒng)一管理。智慧路燈能調(diào)節(jié)亮度按時(shí)間遠(yuǎn)程照明控制、有故障有街面上突發(fā)時(shí)主動(dòng)報(bào)警等多種功能，構(gòu)建城市無線WiFi無死角覆蓋、語音廣播系統(tǒng)、報(bào)警求助系統(tǒng)和電子信息發(fā)布平臺便于民生信息的發(fā)布，從而能夠大幅節(jié)省電力資源，提升公共照明管理水平，節(jié)省維護(hù)成本，從而達(dá)到城市路燈智能控制和節(jié)能減排的效果。智慧照明系統(tǒng)可以提高城市能源利用率，為城市帶來新生的活力。

2）城市景觀照明中，我們利用LED的可控性及多彩性可以創(chuàng)造一個(gè)延伸到你的生活空間中的美麗的藝術(shù)性光。我們可以結(jié)合不同的照明技術(shù)和工具， 創(chuàng)造微妙的燈光或者柔和的陰影從而產(chǎn)生出夢幻的效果，讓任何人都可以很容易地改變他們夜間照明及景觀的美化，讓城市景觀照明實(shí)現(xiàn)節(jié)能控制、視頻監(jiān)控、回路控制、單燈控制、節(jié)能調(diào)光的多功能。

3）LED的可變色溫?zé)艟邔?shí)現(xiàn)了可變情景的照明光環(huán)境應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了健康照明。滿足了適合的亮度、無炫光和無頻閃等視覺健康需求，還滿足了工作安全和效率提高、生理節(jié)律調(diào)節(jié)及疾病康復(fù)等心理和生理健康需求。一天中自然光的變化規(guī)律表明，適度亮度下的高色溫環(huán)境可以抑制人體褪黑素分泌、誘發(fā)警覺度、提高工作效率。通過智能照明控制系統(tǒng)，按照一天內(nèi)自然光的變化規(guī)律，在室內(nèi)模擬自然光的光環(huán)境，提供符合人們健康需求的LED生理照明，可以提高照明舒適度、調(diào)節(jié)生理節(jié)律、改善情緒、提高工作效率、輔助治療疾病等。另外，LED智能可變色溫?zé)艟咭灿糜诜N苗培育基地和蔬菜大棚的植物照明系統(tǒng)改進(jìn)，推進(jìn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的變革。而可調(diào)色溫LED筒燈、無影燈、消毒燈也在醫(yī)療照明中投入使用。

2 智慧照明系統(tǒng)

智慧照明系統(tǒng)是由信號采集、數(shù)據(jù)通訊、網(wǎng)絡(luò)傳輸、分析計(jì)算與決策支持等系統(tǒng)組成，能高效、及時(shí)、可靠地監(jiān)控當(dāng)?shù)貐^(qū)域內(nèi)照明設(shè)施的工作情況，對照明系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)做出正確的分析，為決策者提供全面支持，使之做出正確決策，達(dá)到安全穩(wěn)定運(yùn)行的目的。它采用集中式控制的監(jiān)控方式提高了燈具控制的實(shí)時(shí)性，可以根據(jù)季節(jié)、氣候以及特殊節(jié)假日的需要，隨心所欲地控制任何一盞路燈的開關(guān)，既可提高亮燈的一致性，又可避免由于時(shí)控器走時(shí)不準(zhǔn)或失控而造成的電能浪費(fèi)，做到適時(shí)、適度照明。智慧照明系統(tǒng)如圖3所示建設(shè)以配電柜作為每個(gè)環(huán)境監(jiān)測的數(shù)據(jù)采集點(diǎn)，通過GPRS技術(shù)將城市各個(gè)區(qū)域的環(huán)境、氣象信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和采集，從而實(shí)現(xiàn)對空氣質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)控及多點(diǎn)數(shù)據(jù)采集。而停車場智能控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了基于車輛位置的停車場照明智能控制系統(tǒng)方案。智慧照明系統(tǒng)建設(shè)也可集合DSRC車輛監(jiān)控模塊，搭建智慧交通的物聯(lián)網(wǎng)信息平臺，用于提升交通安全水平，根據(jù)天氣而選擇出行、協(xié)調(diào)車輛行駛、避開緊急狀況等。

目前，全國許多城市開展了智慧照明項(xiàng)目如基于標(biāo)準(zhǔn)化物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧照明系統(tǒng)將杭州的城市路燈都接入統(tǒng)一的城市路燈管理中心平臺，從而實(shí)現(xiàn)了城市路燈智能控制、節(jié)能減排、城市信息數(shù)據(jù)采集。三亞作為旅游城市其照明的智能建設(shè)不僅僅限于路燈改造，景區(qū)內(nèi)其他的亮化夜景項(xiàng)目也實(shí)現(xiàn)了智能化管控，并且可以和路燈在統(tǒng)一平臺管理。這就意味著，在夜景照明的打造中，管理者可以自由調(diào)節(jié)路燈的亮度和景區(qū)亮化照明，以營造不同的氛圍，美化城市夜景，吸引游客，進(jìn)而創(chuàng)造社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)活力。

3 智慧照明存在的問題

目前企業(yè)對智慧照明的熱情空前高漲，但智慧照明想要具體實(shí)施到社會(huì)的方方面面，還有諸多難題需要解決。

1）需要建立完善的標(biāo)準(zhǔn)體系。目前智慧照明更吸引了照明、家居、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)以及政府不同部門加入，關(guān)于智慧照明的標(biāo)準(zhǔn)，更是剪不斷理還亂，國內(nèi)各部門信息之間存在不可打通的壁壘，彼此之間缺乏共享機(jī)制，該情況也是建設(shè)智慧城市的瓶頸之一。

2）企業(yè)盈利難。有數(shù)據(jù)顯示，中國在智慧城市上的投入早已超過5 000億元，但目前國內(nèi)建設(shè)智慧城市解決資金問題的方法主要是EMC項(xiàng)目和PPP模式，核心都是通過政府吸引社會(huì)資本的進(jìn)入，在獲取資金上，有著一定的局限性。而現(xiàn)階段涉足智慧城市的企業(yè)多處于占領(lǐng)市場份額、獲取用戶階段，由于盈利無法覆蓋企業(yè)運(yùn)營支出費(fèi)用，因此，現(xiàn)在行業(yè)內(nèi)實(shí)現(xiàn)贏利者少之又少。

3）產(chǎn)品功能與實(shí)際需求脫節(jié)。在智慧城市建設(shè)上，作為基礎(chǔ)載體的智慧路燈，充斥著各種五花八門的功能，但真正人性化的智能控制以及節(jié)能上面卻無法實(shí)現(xiàn)突破。

4）產(chǎn)品質(zhì)量不過關(guān)。在照明行業(yè)內(nèi)涉足智能照明領(lǐng)域的，大多數(shù)為中小企業(yè)，缺乏應(yīng)有的技術(shù)，產(chǎn)品品質(zhì)沒有保證。從目前已經(jīng)落地的項(xiàng)目來看，產(chǎn)品品質(zhì)無法達(dá)到預(yù)期，已是相當(dāng)嚴(yán)重的問題。其他問題可以慢慢解決，而品質(zhì)問題一旦出現(xiàn)，則可能將企業(yè)永遠(yuǎn)阻擋在智慧照明的大門之外了。

5）單兵作戰(zhàn)模式讓智慧城市難以全盤化。任何新事物的普及與推廣都不單單是一兩家可以完成，正是目前企業(yè)單兵作戰(zhàn)、思維并不開放導(dǎo)致相關(guān)項(xiàng)目最后無疾而終。

4 智慧照明的未來

1）差異化智慧照明。智能差異化照明將是以人為單位的。照明設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測和分析使用者的習(xí)慣、思想等，并通過自動(dòng)改變光色光亮而改變?nèi)祟惿畹捏w驗(yàn)感。

2）多功能型智慧照明。我們可將材料科技運(yùn)用到智慧照明領(lǐng)域，如新型材料與燈相互結(jié)合，將WiFi等設(shè)備集合在LED燈中等，從而賦予LED燈以全新的功能。

5 結(jié)論

當(dāng)熒熒火光伴隨著人類度過了數(shù)千年的漫漫長夜后，智慧照明以人和人活動(dòng)的空間為核心，以自然發(fā)展的態(tài)勢應(yīng)運(yùn)而生，在智慧照明的產(chǎn)業(yè)鏈日益發(fā)展的當(dāng)下，智慧照明打造了“燈、網(wǎng)、云”物聯(lián)網(wǎng)，將照明的演變完成了一個(gè)質(zhì)的飛躍，給我們的生活帶來了無限可能。