NB-IOT技術(shù)在道路照明智能控制中的應(yīng)用

沈陽市路燈管理局 遼寧 沈陽 110000

1 引言

NB-IOT是一種基于蜂窩的窄帶物聯(lián)網(wǎng)，主要應(yīng)用于小數(shù)據(jù)量、速率低的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景，是實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián)網(wǎng)的一項(xiàng)突破性的技術(shù)。NB-IOT建立在蜂窩網(wǎng)絡(luò)上，只消耗大約180k Hz的帶寬。它的特點(diǎn)是覆蓋面廣、功耗低、成本低、連通性大。與傳統(tǒng)路燈系統(tǒng)相比，基于NB-IOT的路燈系統(tǒng)具有更多的優(yōu)點(diǎn)?？朔藗鹘y(tǒng)路燈系統(tǒng)的不足，受到智能路燈主要用戶和廠商的青睞。本文就NB-IOT技術(shù)在道路照明控制系統(tǒng)中的應(yīng)用情況進(jìn)行了分析。

2 城市照明中管理監(jiān)測信息化的作用

相比于傳統(tǒng)的照明模式，采用NB-IOT技術(shù)的城市照明管理監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

2.1 推進(jìn)城市綠色照明 LED路燈的推廣和控制技術(shù)的應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)城市道路照明節(jié)能的重要手段。同時，用電數(shù)據(jù)的收集和智能管理也是節(jié)約電能的重要途徑。城市照明管理監(jiān)控系統(tǒng)采用NB-IOT技術(shù)，通過智能控制實(shí)現(xiàn)“按需照明”和二次節(jié)能?；谖锫?lián)網(wǎng)和云計(jì)算等現(xiàn)代信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)路燈檢查、故障主動報警，自由，編組，地圖，故障報警，盜竊報警、遠(yuǎn)程抄表、和其他功能，從而實(shí)現(xiàn)城市道路照明的精細(xì)管理，城市道路照明節(jié)能的潛力進(jìn)一步挖掘，促進(jìn)城市綠色照明。

2.2 提高城市照明信息管理實(shí)效 在傳統(tǒng)信息管理模式下，在照明建設(shè)維護(hù)中，大量的項(xiàng)目信息需要重復(fù)填寫，這不僅導(dǎo)致信息處理工作量大、處理時間長，也容易導(dǎo)致當(dāng)前項(xiàng)目信息數(shù)、遺漏、謊報和其他非標(biāo)準(zhǔn)條件下，減少信息數(shù)據(jù)的質(zhì)量?；贜B-IOT技術(shù)的道路照明管理系統(tǒng)不僅可以對人員信息進(jìn)行分類，還可以實(shí)現(xiàn)對人員信息的自動檢查和泄露，實(shí)現(xiàn)信息的準(zhǔn)確性、對應(yīng)性和可靠性。

2.3 推動城市照明建設(shè)事業(yè)發(fā)展 基于NB-IOT技術(shù)的道路照明管理系統(tǒng)，綜合療法的信息數(shù)據(jù)路燈和景觀照明，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的視圖和文本數(shù)據(jù)查詢功能，以及操作監(jiān)控系統(tǒng)智能評價系統(tǒng)和距離的函數(shù)，城市照明建設(shè)管理提供了一個全面、快速、智能化、系統(tǒng)化的信息管理平臺，使城市照明建設(shè)和照明系統(tǒng)維護(hù)管理更加方便、高效。

3 NB-IOT技術(shù)在道路照明智能控制中的實(shí)際應(yīng)用

基于NB-IOT技術(shù)的只會路燈具有多項(xiàng)優(yōu)勢，其在城市照明智能控制中的應(yīng)用案例也在不斷增多，下面本文主要就NB-IOT技術(shù)在智慧照明系統(tǒng)和單燈控制中的應(yīng)用進(jìn)行介紹。

3.1 NB-IOT在智慧照明系統(tǒng)中的應(yīng)用 全球的城市照明智慧化程度不到1%，而智慧照明中電力載波控制方式占比較多，同時出現(xiàn)了以zigbee為代表的無線控制方式，zigbee本身存在多廠家無標(biāo)準(zhǔn)，且易受干擾，安全性存在隱患、網(wǎng)絡(luò)可靠性差等問題，隨后發(fā)展為采用運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)的解決方案，由于資費(fèi)運(yùn)營成本的原因?qū)е聰?shù)量極少，而NB-IOT的出現(xiàn)極大的降低了運(yùn)營管理費(fèi)用。NB-IOT構(gòu)建于蜂窩網(wǎng)絡(luò)，通信距離長、覆蓋范圍大；基于運(yùn)營商公網(wǎng)，不需要集中網(wǎng)關(guān)，穩(wěn)定性高。在城市智慧照明中應(yīng)用NBIOT技術(shù)，可構(gòu)建更為穩(wěn)定的路燈物聯(lián)網(wǎng)，同時能夠提高單燈控制的實(shí)時性、可靠性和靈活性。

隨著智慧城市和大數(shù)據(jù)時代的到來，無線通信將連接一切。移動通信正在從人與人之間的聯(lián)系向人與物、物之間的聯(lián)系發(fā)展，萬物互聯(lián)是必然趨勢。對于NB-IOT產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，中國移動、中國聯(lián)通、中國電信均發(fā)布了物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃。同時，工信部也發(fā)文《關(guān)于全面推進(jìn)移動物聯(lián)網(wǎng)(NB-IOT)建設(shè)發(fā)展的通知》工信廳通信函[2017]351號，要求加快NB-IOT在國內(nèi)落地，截至2017年末建成基站規(guī)模40萬個，到2020年建成基站規(guī)模150萬個。中國NB-IOT產(chǎn)業(yè)加速布局，將是全球NB-IOT產(chǎn)業(yè)領(lǐng)跑者。目前在上海、廣州、江門、鷹潭、長沙落地了NB-IOT智慧照明項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)了到處開花、處處結(jié)果。

3.2 NB-IOT在單燈控制中的應(yīng)用 NB-IOT技術(shù)擁有很多功能，而NB-IOT單燈控制器使其在硬件中的應(yīng)用。NB-IOT單燈控制器是用于城市照明LED節(jié)能控制的NB-IOT控制終端。每個NB-IOT單燈控制器作為一個路燈控制節(jié)點(diǎn)具有無線通信功能，能通過運(yùn)營商無線網(wǎng)絡(luò)保持互通，NB單燈控制器采集路燈數(shù)據(jù)并傳輸至應(yīng)用平臺，同時接收和執(zhí)行應(yīng)用平臺的各種指令，并將執(zhí)行結(jié)果和數(shù)據(jù)送回應(yīng)用平臺，從而實(shí)現(xiàn)控制路燈開燈、關(guān)燈、調(diào)光和報警等功能。在路燈智能控制系統(tǒng)中，NB-IOT單燈控制器作為信息采集和控制命令執(zhí)行終端，直接監(jiān)測控制路燈的運(yùn)行工作。

結(jié)合NB-IOT通信技術(shù)的應(yīng)用，可對路燈實(shí)現(xiàn)單燈控制，依據(jù)人流、車流、天氣等環(huán)境條件設(shè)定合理的單燈節(jié)能方案，在保證照明質(zhì)量的前提下進(jìn)行單燈節(jié)能控制；系統(tǒng)依據(jù)TPO原則，可任意組合亮燈方案，實(shí)現(xiàn)按需照明，平均節(jié)電率超過30%(40%)。

結(jié)語

城市道路照明智能控制是智慧城市建設(shè)的開始，以NB-IOT新一代的通信技術(shù)為支撐，實(shí)現(xiàn)整個城市一張網(wǎng)，城市道路的每盞燈實(shí)現(xiàn)全面的感知、智能控制，廣泛的交互和深度融合，在滿足居民正常照明需求的前提下，通過智能調(diào)光、降功率、按需開關(guān)燈和其他管理方法，減少過度照明，實(shí)現(xiàn)美化照明，安全照明，打造科學(xué)與藝術(shù)完美結(jié)合的現(xiàn)代城市燈光效果，樹立和提升城市品牌形象。