基于智慧路燈的智慧城市系統(tǒng)研究

楊世敬

摘 要：智慧城市的建設(shè)離不開(kāi)智慧基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)置，智慧路燈的布置及運(yùn)用為智慧城市的建設(shè)提供了一個(gè)基礎(chǔ)。以此實(shí)現(xiàn)由應(yīng)用層、平臺(tái)層、網(wǎng)絡(luò)與感知層組成的智慧城市系統(tǒng)架構(gòu)。

關(guān)鍵詞：智慧路燈;智慧城市;通信網(wǎng)絡(luò);系統(tǒng)設(shè)計(jì)

作為市政基礎(chǔ)設(shè)施中不可缺少的一部分--路燈，在道路兩側(cè)隨處可見(jiàn)。城市路網(wǎng)的規(guī)劃，決定了路燈在城市分布的廣泛性以及覆蓋的全面性。由于這些特性，路燈成為了城市搭載智慧設(shè)備的首選載體。智慧城市的建設(shè)，將智慧設(shè)施與路燈結(jié)合，在路燈上進(jìn)行多種不同的創(chuàng)新;利用路燈管道網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建智慧城市的物聯(lián)網(wǎng)，由此建設(shè)智慧城市，彰顯城市管理水平。所以，本文將路燈作為城市智慧基礎(chǔ)設(shè)施的載體，對(duì)其在智慧城市建設(shè)中扮演的作用進(jìn)行研究，對(duì)智慧城市系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，從而為智慧城市的建設(shè)以及智慧基礎(chǔ)設(shè)施的運(yùn)用設(shè)計(jì)給人類(lèi)社會(huì)帶來(lái)福祉。

1 城市系統(tǒng)架構(gòu)的智能設(shè)計(jì)

智慧城市的核心是通過(guò)現(xiàn)代信息技術(shù)來(lái)影響或改變城市中人與人、人與物、物與物之間內(nèi)在聯(lián)系的一種智能方式，從而使城市有明確的目標(biāo)方向，提高城市的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，實(shí)現(xiàn)城市信息基礎(chǔ)架構(gòu)與城市高度整合的基礎(chǔ)設(shè)施的完美結(jié)合，使得城市政府、企業(yè)和市民可以作出更明智的決策。一般的，智慧城市的系統(tǒng)架構(gòu)可以分成四個(gè)層次。

1.1 感知層

感知層主要是利用信息網(wǎng)絡(luò)快速感知和監(jiān)測(cè)的能力，根據(jù)覆蓋在城市中的網(wǎng)絡(luò)對(duì)城市中各個(gè)角落進(jìn)行監(jiān)督，使獲取的信息更加透明完整。智慧路燈根據(jù)有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)、視頻廣播、充電樁等多種設(shè)備進(jìn)行信息收集，從而迅速采集對(duì)城市有用的信息，繼而將各式各樣的資源加以整合，實(shí)現(xiàn)資源的“共享、集約、統(tǒng)籌”，大幅度降低城市建設(shè)成本提升城市運(yùn)維效率，為智慧城市建設(shè)帶來(lái)了多重效益。由智慧路燈建成的全面覆蓋、集約共享的城市感知網(wǎng)絡(luò)，能為上層各類(lèi)智能應(yīng)用系統(tǒng)提供視頻、數(shù)據(jù)、位置、環(huán)境等多種類(lèi)型的整合感知信息。

1.2 網(wǎng)絡(luò)層

網(wǎng)絡(luò)層是通過(guò)整個(gè)城市中的物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)以及通信網(wǎng)等網(wǎng)相互融合組成的，不僅能夠廣泛的收集信息，而且其安全性有很大的保障。利用智慧燈桿的管道及主體燈桿構(gòu)建高速泛在的通信網(wǎng)絡(luò)，包括：光纖網(wǎng)絡(luò)，4G/5G微基站、WiFi設(shè)備等有線(xiàn)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)。為智慧城市提供良好的信息應(yīng)用環(huán)境，讓各種數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、視頻、圖像等都能不受約束地在其上實(shí)現(xiàn)城市內(nèi)外的有效配合。將現(xiàn)代通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和其他高新技術(shù)相結(jié)合，充分體現(xiàn)信息化發(fā)展的光纖化、無(wú)線(xiàn)化、綜合化、智能化趨勢(shì)。將在智慧城市建設(shè)先進(jìn)的信息通信基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)，以滿(mǎn)足該城市管理應(yīng)用的各種信息通信業(yè)務(wù)需求。

1.3 平臺(tái)層

平臺(tái)層由各類(lèi)應(yīng)用支撐公共平臺(tái)和數(shù)據(jù)中心構(gòu)成，數(shù)據(jù)的主要收集來(lái)之與智慧路燈各前端感應(yīng)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)信息的有效、科學(xué)處理。以智慧城市云計(jì)算數(shù)據(jù)中心為基礎(chǔ)，以數(shù)據(jù)交換平臺(tái)為核心。構(gòu)建全市統(tǒng)一的公共應(yīng)用支撐平臺(tái)、信息資源管理體系、數(shù)據(jù)交換平臺(tái)、重點(diǎn)信息資源數(shù)據(jù)庫(kù)和信息資源目錄數(shù)據(jù)庫(kù)，推動(dòng)城市信息化的集約建設(shè)，使得城市中各種基礎(chǔ)建設(shè)能夠?qū)T技術(shù)加以轉(zhuǎn)化利用，從而使城市能夠共享信息，再合理運(yùn)用集成層對(duì)信息加以整合，既能保證收集信息的效率，還能保障信息的安全。

1.4 應(yīng)用層

應(yīng)用層則是大到智慧政府的城管，小到智慧家居生活以及人民身邊的每件小事的管理應(yīng)用。該層面向的有科研機(jī)構(gòu)，有政府管理部門(mén)，還有市民用戶(hù)?？蒲袡C(jī)構(gòu)針對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集并研究，對(duì)結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)，為政府的決策進(jìn)行數(shù)據(jù)支持。政府管理部門(mén)加強(qiáng)對(duì)市政基礎(chǔ)設(shè)施的管理、交通安全的管控還有政策制定，使得決策能夠穩(wěn)固發(fā)展，一旦出現(xiàn)問(wèn)題，也能夠進(jìn)行及時(shí)的監(jiān)控管理。在特殊的情況之下，政府管理部門(mén)可以通過(guò)智慧路燈發(fā)出應(yīng)急廣播或緊急通知，對(duì)危險(xiǎn)事故的發(fā)生進(jìn)行及時(shí)的疏散，有效降低事故帶來(lái)的危害。大力面向市民用戶(hù)，是通過(guò)智慧路燈的前端發(fā)布，為用戶(hù)提供給更多的服務(wù)信息如天氣的更進(jìn)報(bào)道、路況的實(shí)時(shí)報(bào)道，同時(shí)還支持電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)行充電等措施。

依托應(yīng)用支撐公共平臺(tái)的數(shù)據(jù)整合共享與業(yè)務(wù)協(xié)同能力，統(tǒng)籌規(guī)劃推進(jìn)大規(guī)模智慧應(yīng)用項(xiàng)目建設(shè)，選擇安排一批社會(huì)民生效果明顯、有利于低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展、條件較成熟的重點(diǎn)智慧示范工程，以政府智慧應(yīng)用建設(shè)和采購(gòu)啟動(dòng)市場(chǎng)，鼓勵(lì)企業(yè)創(chuàng)新服務(wù)方式和產(chǎn)品，提供多樣化的智慧型民生服務(wù)，逐步建成智能化應(yīng)用系統(tǒng)，并通過(guò)系統(tǒng)之間的智能融合，將各應(yīng)用深度逐漸從部門(mén)級(jí)提升至城市級(jí)。

2 結(jié)語(yǔ)

路燈是城市建設(shè)必不可少的設(shè)備，其分布在城市的各個(gè)部分，隨著社會(huì)的發(fā)展，讓路燈承載不同的智能設(shè)備已經(jīng)逐漸成為了發(fā)展趨勢(shì)。本文則提出了在智慧路燈的建設(shè)基礎(chǔ)之上，構(gòu)建智慧城市系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)，使得城市更加智能化，使城市的管理更加簡(jiǎn)單高效。

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