智慧燈桿在智慧城市和5G建設(shè)中的應(yīng)用探討

陸澤豐

（廣東省電信規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司，廣東 廣州 510630）

1 智慧燈桿功能分析

城市道路交通建設(shè)十分重要，將智能技術(shù)應(yīng)用在道路建設(shè)中具有突出的研究價(jià)值。尤其是5G智慧燈桿的使用，能打造智能化照明、基站管理、安防監(jiān)控等協(xié)調(diào)統(tǒng)一的管理平臺（圖1），為智慧城市發(fā)展提供保障。

圖1 智慧燈桿結(jié)構(gòu)

1.1 智能照明

在智能燈桿應(yīng)用過程中，能借助自動(dòng)熄燈軟件完成相應(yīng)的處理和操作，結(jié)合季節(jié)變化、天氣狀態(tài)變化、照明參數(shù)變化等合理調(diào)控路燈的具體亮度情況，并且配合控制系統(tǒng)和物料基礎(chǔ)系統(tǒng)共同打造合理的遠(yuǎn)程控制平臺，維持整體應(yīng)用效果的規(guī)范性。與此同時(shí)，無論是獨(dú)立燈桿結(jié)構(gòu)還是整組燈桿結(jié)構(gòu)，都能建立完整的實(shí)時(shí)報(bào)警模式，依據(jù)智能分析的相關(guān)情況指導(dǎo)管理部門對其進(jìn)行集中反饋維修，從而優(yōu)化城市路燈調(diào)度人員工作的實(shí)效性，也能避免資源浪費(fèi)，為智能化照明管理提供良好的技術(shù)平臺。

1.2 視頻監(jiān)控

為了有效節(jié)省設(shè)施結(jié)構(gòu)數(shù)量，一般會(huì)將探頭視頻監(jiān)控安裝在燈桿上，依據(jù)路燈電纜和光纜等設(shè)施接口完成預(yù)留照明處理，實(shí)現(xiàn)智能視頻控制的目標(biāo)。

一方面，室外彩色攝像機(jī)能建立實(shí)時(shí)性控制模式，并且配合周圍人的運(yùn)行過程就能建立完整的控制機(jī)制。例如在緊急情況下，利用“一鍵直撥”的方式就能和警方取得直接聯(lián)系，從而借助系統(tǒng)采集的視頻信息、圖像信息指導(dǎo)相應(yīng)的出警，最大程度上提高路面安全性。

另一方面，借助智能燈桿能搭建完整的信息傳遞管理平臺，實(shí)現(xiàn)控制中心和監(jiān)控中心等多元化信息管理部門的聯(lián)動(dòng)，從而結(jié)合周圍情況開展相應(yīng)的控制措施，保證案件處理的及時(shí)性與可靠性。尤其是一些視頻探頭，還能利用對應(yīng)的模塊完成井蓋異常變化數(shù)據(jù)分析、燈光意外碰撞等工作。

1.3 無線共享

利用智能燈桿還能實(shí)現(xiàn)WiFi天線信號的可控性覆蓋，范圍為100～500 m。在基站基礎(chǔ)上安裝燈泡，秉持實(shí)用性應(yīng)用原則，能在降低成本的同時(shí)確保相應(yīng)的控制能耗符合預(yù)期。最關(guān)鍵的是，智慧燈桿WiFi連接模式的隱蔽性較好，公眾在獲取信息數(shù)據(jù)的同時(shí)也能共享便捷生活，實(shí)現(xiàn)用戶特征數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性匯總，配合大數(shù)據(jù)分析機(jī)制就能實(shí)現(xiàn)行為軌跡的全面管理，為相關(guān)部門制定科學(xué)化決策提供保障。

1.4 自動(dòng)充電

基于燈桿體系應(yīng)用管控的自動(dòng)化水平和智能水平，為響應(yīng)國家新能源車輛發(fā)展政策，停車站、車站以及服務(wù)站等區(qū)域都要進(jìn)行電動(dòng)汽車充電樁的集成化管理，提供實(shí)時(shí)性的電能服務(wù)，保證操作的便捷性和規(guī)范性，也為實(shí)時(shí)性充電信息管理提供保障。與此同時(shí)，智慧燈桿還能匯總充電過程并與App聯(lián)動(dòng)，確保充電人員能利用遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊完成實(shí)時(shí)性監(jiān)測分析，最大程度上減少人為破壞造成的影響[1]。

1.5 氣象監(jiān)查

近幾年，環(huán)境保護(hù)工作受到了更多的重視。為了提升智慧城市的發(fā)展水平，智慧燈桿的應(yīng)用和控制也要滿足實(shí)際要求。在智慧燈桿設(shè)置環(huán)境、氣象監(jiān)查功能模塊，實(shí)時(shí)性記錄和匯總環(huán)境指標(biāo)、濕度、噪聲、壓力以及風(fēng)向信息等，借助顯示信息發(fā)布平臺直接聯(lián)動(dòng)信息管理中心，從而開展針對性的處理工作，也能為氣象部門開展氣象檢查提供更加充足的數(shù)據(jù)。

2 智慧燈桿在智慧城市和5G建設(shè)中的具體應(yīng)用

基于智慧燈桿的多元功能特性，在智慧城市和5G建設(shè)工作中，要充分發(fā)揮智慧燈桿的價(jià)值，建立健全且科學(xué)完整的管控機(jī)制，從而促進(jìn)智慧城市的和諧發(fā)展。

2.1 聯(lián)動(dòng)基站

對于5G技術(shù)而言，工程項(xiàng)目建設(shè)中基站的管理至關(guān)重要。5G以其高速率、低時(shí)延、大連接等特點(diǎn)能有效實(shí)現(xiàn)信息的實(shí)時(shí)性聯(lián)動(dòng)，是驅(qū)動(dòng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命的關(guān)鍵。也正是因?yàn)?G技術(shù)的優(yōu)勢特征，需要在原有基站基礎(chǔ)上增加站址數(shù)量，并且結(jié)合實(shí)際管控要求和管理模式完成基站站址密度的優(yōu)化，從而進(jìn)一步提升網(wǎng)絡(luò)覆蓋的實(shí)效性，也為用戶獲得更好的通信體驗(yàn)予以支持。結(jié)合相關(guān)報(bào)道可知，站址數(shù)量預(yù)計(jì)在原有基礎(chǔ)上達(dá)到4G技術(shù)推廣時(shí)的2～3倍，此時(shí)智慧燈桿的配合使用至關(guān)重要[2]。

2.2 新能源汽車

近幾年，新能源環(huán)保工作受到了更多的關(guān)注。新能源汽車以其特殊優(yōu)勢迅速占領(lǐng)市場，而為了保證新能源汽車應(yīng)用運(yùn)行的安全性和規(guī)范性，要配置對應(yīng)的充電樁，從而滿足新能源汽車的應(yīng)用要求。傳統(tǒng)意義上的充電樁架設(shè)和處理工作會(huì)造成資源浪費(fèi)，而將其和智慧燈桿予以聯(lián)動(dòng)，則能更好地滿足應(yīng)用需求。

一方面，智慧燈桿配置新能源汽車充電接口，作為充電樁完成充電服務(wù)，提供便捷化管理平臺的同時(shí)，還能為自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步創(chuàng)設(shè)良好的空間，保證資源配置和管理的實(shí)效性，減少維護(hù)難度和控制難度，有效建立滿足應(yīng)用運(yùn)行管理需求的統(tǒng)籌模式[3]。另一方面，智慧燈桿的分布較為均勻、充足，且在城市道路兩側(cè)配置5G基站和監(jiān)測組件，能借助對應(yīng)的控制模式聯(lián)動(dòng)App，以保證車主能及時(shí)了解充電狀態(tài)和情況，第一時(shí)間落實(shí)相應(yīng)的操作，最大程度上提高了新能源汽車管理控制的水平，也為車聯(lián)網(wǎng)、車路協(xié)同管控工作的全面進(jìn)步奠定基礎(chǔ)。

綜上所述，新能源汽車和智慧燈桿的聯(lián)動(dòng)管理能大大提升操作的便捷性和安全性，還能減少新能源汽車項(xiàng)目推廣的投資成本，滿足高效管理需求的同時(shí)保證相應(yīng)布局管控的合理性，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和安全效益的和諧統(tǒng)一[4]。

2.3 信息管理

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，人們?nèi)粘．a(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息量在迅速增長，為了更好地發(fā)揮數(shù)據(jù)信息的應(yīng)用價(jià)值，就要整合信息管理平臺，在匯總數(shù)據(jù)信息內(nèi)容的同時(shí)匹配數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，尋找信息的關(guān)聯(lián)性，從而更好地開展具體工作。

第一，智慧燈桿借助自身智能監(jiān)測組件開展相應(yīng)工作。井蓋監(jiān)測組件及時(shí)監(jiān)測井蓋異常信息，避免井蓋丟失、挪位對車輛和行人安全造成的影響。停車位監(jiān)測組件及時(shí)匯總停車位的具體信息，有效進(jìn)行停車位引導(dǎo)，從而避免停車不當(dāng)產(chǎn)生的損失[5]。環(huán)境監(jiān)測組件主要是完成環(huán)境參數(shù)、降水量、風(fēng)速以及氣壓等參數(shù)的收集和匯總。積水監(jiān)測組件在雨雪天氣及時(shí)分析積水情況，匯總給交通部門有效完成交通疏導(dǎo)。樹池土壤監(jiān)測組件針對不同區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)性動(dòng)態(tài)信息匯總。

第二，在完成信息匯總工作后，就能及時(shí)完成監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的上傳，有效整合管理要素，保證相關(guān)部門能依據(jù)管理標(biāo)準(zhǔn)及時(shí)完成排查工作，并處理具體問題，降低工作強(qiáng)度的同時(shí)提高民生服務(wù)項(xiàng)目的整體質(zhì)量[6]。

第三，在完成相關(guān)數(shù)據(jù)管理后，也要將數(shù)據(jù)信息及時(shí)反饋到人們手中，從而指導(dǎo)相關(guān)工作。例如，駕駛員在獲取積水信息后，就能優(yōu)選積水較少或者是無積水的區(qū)間駕駛車輛，減少積水對車輛的影響，也能避免道路堵塞造成的危害，為社會(huì)整體運(yùn)行管理效率的優(yōu)化提供保障。

第四，智慧燈桿配合實(shí)際應(yīng)用要求進(jìn)行實(shí)時(shí)性監(jiān)督和管理，并且依據(jù)監(jiān)控的規(guī)格還能完成相關(guān)資源的配置工作，配合市政部門、交通部門以及公安部門等開展協(xié)調(diào)監(jiān)控管理工作，快速處理道路問題，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)籌管理的目標(biāo)[7]。

2.4 智能顯示

智慧燈桿的應(yīng)用能為智慧城市和5G建設(shè)提供良好的載體，打造更加科學(xué)規(guī)范的應(yīng)用平臺。在智慧燈桿上安裝LED屏不僅能提高信息傳遞管理的及時(shí)性，還能為美化城市提供支持，建立健全完整且可控的管理平臺，保證信息傳遞的及時(shí)性。

一方面，利用LED及時(shí)傳遞道路信息和服務(wù)信息等，也能將最新的天氣信息直接予以展示，輔助人們出行、工作。若是在一些旅游城市，則能幫助城市內(nèi)的游客更好地安排出行計(jì)劃，獲取餐飲、住宿等相關(guān)服務(wù)信息，為城市綜合服務(wù)質(zhì)量的優(yōu)化提供保障。另一方面，智慧燈桿配合微型觸摸屏能輔助人們選擇對應(yīng)的功能模塊，為人們提供最直觀、最便捷的服務(wù)項(xiàng)目。例如，一些旅游城市會(huì)在智慧燈桿上設(shè)置LED屏，屏內(nèi)滾動(dòng)播出景觀分布區(qū)域，輔助游客更快地尋找相應(yīng)坐標(biāo)性建筑[8]。

2.5 其 他

第一，為人們提供通用串行總線（Universal Serial Bus，USB）接口，智慧燈桿的應(yīng)用能大大提升服務(wù)的便捷性，打造更加可控合理的服務(wù)應(yīng)用控制平臺。部分智慧燈桿會(huì)設(shè)置USB接口，人們可以在路邊完成手機(jī)的充電或者是一些具有USB接口設(shè)施的連接。

第二，智慧燈桿聯(lián)動(dòng)應(yīng)急廣播系統(tǒng)，針對應(yīng)急事件可以循環(huán)播放，正是因?yàn)闊魲U結(jié)構(gòu)的密度和布局非常合理，能實(shí)現(xiàn)全方位的信息傳遞和管控，尤其是應(yīng)用在緊急疏散道路方面，減少交通部門的壓力，助力全城開展相關(guān)工作，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)籌管理的目標(biāo)。

第三，區(qū)別于一般的燈桿結(jié)構(gòu)，智慧燈桿具有智能化開關(guān)、光照連讀檢測、人流量自動(dòng)控制以及定時(shí)控制等調(diào)節(jié)模塊，這就能為城市電能節(jié)約工作的落實(shí)提供保障，打造節(jié)能、高效的管控平臺，維持能源化管理的最優(yōu)化，也為智慧城市的智能化管理予以支持[9]。

3 智慧燈桿在智慧城市和5G建設(shè)中應(yīng)用的建議

正是基于智慧燈桿的實(shí)效性作用，在智慧城市建設(shè)和5G建設(shè)中都能發(fā)揮非常重要的應(yīng)用價(jià)值。為了保證智慧燈桿應(yīng)用效能最優(yōu)化，要落實(shí)更加科學(xué)的設(shè)計(jì)和控制方案，以保證統(tǒng)籌管理工作的實(shí)效性。

首先，要優(yōu)化設(shè)計(jì)模塊，將外在荷載對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性產(chǎn)生的影響作為設(shè)計(jì)體系的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，結(jié)合外形尺寸情況完成力學(xué)模型的分析和評估，確保橫梁、立柱等根部位置的安全性和可靠性滿足預(yù)期，全面提高統(tǒng)籌管理的效果和水平。

其次，廠家要控制智慧燈桿的集成效果，在滿足集成處理要求的同時(shí)，確保桿體空間、散熱等問題都能得到有效處理，保證智慧燈桿安全運(yùn)營的最優(yōu)化。值得一提的是，由于多數(shù)燈桿都要連接電能，因此要監(jiān)控其防水效果[10]。

4 結(jié) 論

總而言之，智慧燈桿在智慧城市建設(shè)和5G建設(shè)中具有重要的作用，要整合具體的管控模式和管理要求，發(fā)揮智慧燈桿的應(yīng)用價(jià)值，為數(shù)字化服務(wù)布局工作的全面落實(shí)提供支持，也能促進(jìn)信息化管理工作的進(jìn)步，共同實(shí)現(xiàn)城市規(guī)劃和可持續(xù)發(fā)展。