智慧照明系統(tǒng)在智慧城市中的應(yīng)用分析

智慧照明系統(tǒng)在智慧城市中的應(yīng)用分析摘要：智慧照明是智慧城市應(yīng)用單元系統(tǒng)，智慧照明基于一燈桿多功能為載體。智慧城市、智慧電網(wǎng)等都是將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)等等技術(shù)相融合，有效整合通信基礎(chǔ)設(shè)施資源和電力系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施資源，提高電力系統(tǒng)、交通系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、應(yīng)急報(bào)警系統(tǒng)、充電樁系統(tǒng)的信息化水平，用戶可以根據(jù)實(shí)際需求選擇不同的應(yīng)用子系統(tǒng)進(jìn)行組合應(yīng)用，智慧燈桿是遵循城市道路、街道分布，按照“共建共享”的理念，集各種前沿技術(shù)和應(yīng)用于一身的新型信息基礎(chǔ)設(shè)施。關(guān)鍵詞：智能化系統(tǒng)；聯(lián)動(dòng)技術(shù)；智慧照明；照明系統(tǒng)；智慧城市；智慧燈桿；智能網(wǎng)關(guān)；5G應(yīng)用；用戶體驗(yàn)；引言：近年來(lái)隨著半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)的突破，軟件技術(shù)加速迭代以及大數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的蓬勃興起，智慧照明的產(chǎn)品開(kāi)始逐漸豐富以及走向成熟，智慧照明的概念也逐漸被廣大業(yè)主所接受。隨著相關(guān)項(xiàng)目大量開(kāi)展，智慧照明在不同領(lǐng)域體現(xiàn)出了不同的特點(diǎn)，譬如在戶外隧道照明、城市路燈、城市亮化等領(lǐng)域，應(yīng)用智慧照明更多的以一個(gè)專業(yè)的子系統(tǒng)的形式存在，而在城市道路照明領(lǐng)域，愈來(lái)愈多的智慧照明項(xiàng)目和產(chǎn)品，開(kāi)始與整個(gè)市政監(jiān)控管理平臺(tái)相結(jié)合，與市政中其他相關(guān)軟、硬件產(chǎn)品緊密聯(lián)系，成為了智慧城市的重要組成部分。一、智慧照明系統(tǒng)組成基于網(wǎng)關(guān)路由將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)等設(shè)備連接形成一個(gè)閉環(huán)生態(tài)圈。通過(guò)智能網(wǎng)關(guān)的智慧照明系統(tǒng)就是大數(shù)據(jù)應(yīng)用和設(shè)備載體連接形成的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)物，而智慧照明系統(tǒng)由系統(tǒng)管理層、應(yīng)用層、傳輸層、感知層等統(tǒng)構(gòu)。二、智慧照明系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)理念2.1節(jié)能降耗理念我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)速度的不斷加快，滿足了建筑行業(yè)的發(fā)展需求。在城市化建設(shè)過(guò)程中，工作人員需要意識(shí)到城市建設(shè)的發(fā)展方向，通過(guò)總結(jié)智能化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果，在遠(yuǎn)程分析、遠(yuǎn)程評(píng)估的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)存在的問(wèn)題，有利于實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)。隨著人們對(duì)電能、光能、地?zé)崮艿饶茉葱枨蟮牟粩嘣黾樱ぷ魅藛T也要實(shí)踐節(jié)能降耗的思想及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，消除資源浪費(fèi)的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的技術(shù)理念，有效提高相關(guān)資源的利用效率。在常規(guī)照明過(guò)程中，會(huì)消耗大量的電能，如果工作人員未做好電能的統(tǒng)籌工作，不僅會(huì)增加能源應(yīng)用的壓力，還會(huì)制約城市化的建設(shè)的進(jìn)程[2]。因此，工作人員需要意識(shí)到照明技術(shù)中節(jié)能的主要實(shí)踐方向，通過(guò)依托WIFI互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)模式，在遠(yuǎn)程管理中優(yōu)化電力載波物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、傳感技術(shù)模式，以便在遠(yuǎn)程控制中進(jìn)行燈組的綜合管理、智慧照明管理系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、WiFi覆蓋系統(tǒng)、智慧傳感及發(fā)布系統(tǒng)、緊急報(bào)警系統(tǒng)、充電樁系統(tǒng)等操作，落實(shí)符合標(biāo)準(zhǔn)的子系統(tǒng)控制模式。在此期間用戶也能根據(jù)照明系統(tǒng)的使用情況進(jìn)行分類。2.2人性化理念在智能照明系統(tǒng)應(yīng)用過(guò)程中，工作人員需要參照人性化設(shè)計(jì)模式進(jìn)行線上管理，通過(guò)參照已有的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及操作方法，在系統(tǒng)、有效地管理下，滿足我國(guó)建筑事業(yè)的基本要求，促使建筑電氣智能化聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)功能更為穩(wěn)定。在此過(guò)程中，工作人員需要探討建筑照明系統(tǒng)中溫度、環(huán)境等方面的控制要點(diǎn)，尤其是要結(jié)合現(xiàn)有的控制標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)施智能化、人性化的控制方針，也能在過(guò)程中更好地滿足相關(guān)工作人員的核心訴求。為了進(jìn)一步提高人們的生活質(zhì)量，工作人員也要落實(shí)動(dòng)態(tài)化設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，在遠(yuǎn)程分析中評(píng)估建筑電氣、照明設(shè)備的用電需求，滿足人們對(duì)采光的需求。2.3智能化理念智能化系統(tǒng)應(yīng)用中，工作人員需要結(jié)合“基于人工智能、AI多功能、邊緣計(jì)算”的設(shè)計(jì)理念，評(píng)估出攝像頭、LED廣告牌、充電設(shè)備、小基站等信息服務(wù)系統(tǒng)的應(yīng)用要點(diǎn)，在遠(yuǎn)程管理中結(jié)合樹(shù)木傾斜、智能停車(chē)、地下管網(wǎng)管理、智能垃圾管理、環(huán)境監(jiān)測(cè)、便民信息發(fā)布等方面的實(shí)際需求，并在遠(yuǎn)程系統(tǒng)中做好信息采集、數(shù)據(jù)分享、數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙ぷ?，?shí)現(xiàn)重點(diǎn)資料的集約化管理。為了提高照明系統(tǒng)管理的有效性，工作人員需要建立起集約化管理標(biāo)準(zhǔn)，在遠(yuǎn)程、綜合、全面的分析過(guò)程中進(jìn)行自動(dòng)化作業(yè)，這也是為建筑設(shè)計(jì)提供重要的參考依據(jù)?？偠灾?，工作人員需要意識(shí)到建筑電氣智能化聯(lián)動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用需求，通過(guò)確定各個(gè)電氣元件資源的信息共享方向，并在綜合管理中處理所存在的信息，方便利用控制器處理照明裝置，發(fā)出特定的指令，以便進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)工作。三、智慧照明系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)3.1城市智慧照明系統(tǒng)應(yīng)用智慧城市就是運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)+、物聯(lián)網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)手段，對(duì)城市運(yùn)行系統(tǒng)海量數(shù)據(jù)的關(guān)鍵信息進(jìn)行的采集、存儲(chǔ)、智能處理和分析，對(duì)社會(huì)管理、政府管理及社會(huì)公共服務(wù)的各種需求做出智能化響應(yīng)和智能化決策支持，從而實(shí)現(xiàn)城市的智慧式管理和運(yùn)行。第一，智慧城市建設(shè)必然以信息技術(shù)應(yīng)用為主線。智慧城市可以被認(rèn)為是城市信息化的高級(jí)階段，必然涉及到信息技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用，而信息技術(shù)是以物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)和大數(shù)據(jù)等新興熱點(diǎn)技術(shù)為核心和代表。第二，智慧城市是一個(gè)復(fù)雜的，相互作用的系統(tǒng)。在這個(gè)系統(tǒng)中，信息技術(shù)與其它資源要素優(yōu)化配置并共同發(fā)生作用，促使城市更加智慧的運(yùn)行。第三，智慧城市是城市發(fā)展的新興模式。智慧城市的服務(wù)對(duì)象面向城市主體——政府、企業(yè)和個(gè)人，它的結(jié)果是城市生產(chǎn)、生活方式的變革、提升和完善，終極表現(xiàn)為人類擁有更美好的城市生活。3.2智慧照明控制系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)景1、城市照明城市照明的道路照明、亮化照明、園林廣場(chǎng)等。通過(guò)手機(jī)、電腦等智能終端，對(duì)夜景照明進(jìn)行遠(yuǎn)程集中控制，支持遙測(cè)、遙控、遙信、遙調(diào)等功能，提高了夜景照明的管理效率，道路照明的要求相對(duì)簡(jiǎn)單，滿足行車(chē)照明即可，同時(shí)減少浪費(fèi)。智慧照明控制系統(tǒng)對(duì)路燈的遠(yuǎn)程集中控制與管理的路燈，根據(jù)車(chē)流量動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)亮度，能夠有效的節(jié)約電力資源；2、智能家居在家居應(yīng)用上，照明靈活性、設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)等控制多樣性是首要的，可對(duì)家庭成員設(shè)置不同的操作，除了對(duì)各自臥室的管理權(quán)限之外，還有對(duì)公共場(chǎng)合的管理。各區(qū)域可選擇對(duì)應(yīng)的管理模式，比如：外出、睡眠、影音、會(huì)客等模式；3、大型場(chǎng)館大型場(chǎng)館中體育場(chǎng)館的燈光，根據(jù)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的不同，燈光效果需體現(xiàn)其表現(xiàn)力。接入具有調(diào)光效果的LED燈具，或其他帶有顏色的燈具，智能調(diào)控達(dá)到燈光顏色、亮暗強(qiáng)弱等變化，營(yíng)造氛圍；4、博物館/展覽館營(yíng)造照明氛圍，通過(guò)亮度、色彩、色溫等特定條件，滿足展館照明需求，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)的同時(shí)支持接入安防、消防等系統(tǒng)，并行管理會(huì)館的安防工作，應(yīng)用高科技照明節(jié)能，實(shí)施綠色照明；5、舞臺(tái)燈光/電影特效根據(jù)具體活動(dòng)安排，可對(duì)單獨(dú)一盞燈、一組燈調(diào)控亮度、變色等，同一區(qū)域統(tǒng)一管理，充分配合活動(dòng)目的，營(yíng)造絢麗多彩的藝術(shù)燈光場(chǎng)景；6、商業(yè)街區(qū)/旅游景區(qū)商業(yè)街的夜景是一種藝術(shù)重塑，是自然科學(xué)文化與社會(huì)科學(xué)文化相互滲透的結(jié)晶。在節(jié)假日等特殊時(shí)間點(diǎn)，結(jié)合街區(qū)的布局、景點(diǎn)，燈光效果營(yíng)造舒適的購(gòu)物氣氛，將商業(yè)街的環(huán)境特色、人文特色和服務(wù)特色，呈現(xiàn)給游客；旅游景區(qū)采用聯(lián)調(diào)聯(lián)控的方式，可實(shí)現(xiàn)多區(qū)域、多系統(tǒng)、多平臺(tái)燈光系統(tǒng)的獨(dú)立運(yùn)行，燈光效果互動(dòng)，增加景觀夜間活力，多元市場(chǎng)將吸引更多游客。旨在美化人工創(chuàng)造的建筑環(huán)境以及高科技光學(xué)的應(yīng)用。但是，它不僅是適應(yīng)環(huán)境，也不是景觀的附屬產(chǎn)品。它是一種激活環(huán)境的元素，確立了城市環(huán)境體系的概念，打破了單向思維和封閉創(chuàng)造的刻板印象，實(shí)現(xiàn)了城市景觀和環(huán)境設(shè)施。是有機(jī)科學(xué)，藝術(shù)和個(gè)性發(fā)展方向不可缺少的表達(dá)手段。圖1基于燈桿集成子系統(tǒng)架構(gòu)圖在上述管理過(guò)程中，工作人員可以利用操作系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)管理，并參照智能照明、信息發(fā)布、無(wú)線射頻識(shí)別、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、傳感器、視頻監(jiān)控、緊急呼叫模式進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)管理工作，實(shí)現(xiàn)“一桿多用”的目的。其中，智慧燈桿是遵循城市道路、街道分布，按照“共建共享”的理念，將攝像頭、廣告屏、充電樁、小基站等功能集于一身的新型信息基礎(chǔ)設(shè)施，能夠完成對(duì)照明、公安、市政、氣象、環(huán)保、通信等多行業(yè)信息進(jìn)行采集、發(fā)布以及傳輸，實(shí)現(xiàn)對(duì)城市各領(lǐng)域的精確化管理和城市資源的集約化利用。智慧燈桿有助于解決“多桿林立”、“單桿單用”等城市基礎(chǔ)設(shè)施問(wèn)題，從而實(shí)現(xiàn)城市公共空間的高效利用；同時(shí)，智慧燈桿將作為5G時(shí)代車(chē)聯(lián)網(wǎng)建設(shè)、云網(wǎng)建設(shè)以及通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的重要組成部分得以廣泛應(yīng)用。3.3多功能燈桿應(yīng)用多功能燈桿系統(tǒng)以路燈桿為載體，其城市道路、街道分布，遵循“共建共享”的理念，故具有較好的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，比如智慧燈桿的覆蓋面非常廣泛，在路燈覆蓋面積最高。在此過(guò)程中，智慧燈桿的點(diǎn)位相對(duì)較多，在支線、干線道路都有使用，也能利用北斗衛(wèi)星技術(shù)進(jìn)行定位處理。通過(guò)在多種功能的集成控制中采集關(guān)鍵信息，并在擴(kuò)建、優(yōu)化、控制、調(diào)節(jié)燈光的過(guò)程中滿足路燈的使用要求。具體來(lái)講，需要注意以下幾點(diǎn)：第一，智慧燈桿系統(tǒng)可在相關(guān)載體的支持下播放關(guān)鍵的視頻、文字、圖片資料，同時(shí)也能在智能化系統(tǒng)中連接網(wǎng)絡(luò)，完成WIFI上網(wǎng)處理，得到基礎(chǔ)路段信息，凸顯出溫度、濕度、風(fēng)向、風(fēng)速、PM2.5值等環(huán)境數(shù)據(jù)，為相關(guān)工作人員提供針對(duì)性的數(shù)據(jù)資料，凸顯出智能照明本身的服務(wù)價(jià)值和應(yīng)用價(jià)值。在此過(guò)程中，工作人員需要整合數(shù)據(jù)庫(kù)中的資料信息，通過(guò)將重點(diǎn)信息融入到5G信息站當(dāng)中，構(gòu)建起一個(gè)智能化、集約化的組網(wǎng)系統(tǒng)，可以為智慧燈桿的使用提供有利的技術(shù)依據(jù)，完成必要的供電便捷、智能管理、覆蓋密集、空間節(jié)省、盲點(diǎn)覆蓋的等操作，提高供電管理的有效性。第二，5G基站應(yīng)用中，工作人員需要積極提供無(wú)線覆蓋模式，保證有線通信、無(wú)線通信終端信息傳輸?shù)姆€(wěn)定性，通過(guò)5G技術(shù)傳輸、錄入、整合相關(guān)信息，方便進(jìn)行路段協(xié)同、智慧照明、基礎(chǔ)安防管理方面的要點(diǎn)，以期解決5G數(shù)據(jù)應(yīng)用方面的難題。在此過(guò)程中，工作人員需要盡可能控制城市建設(shè)成本，尤其是要做好城市運(yùn)維管理工作，實(shí)現(xiàn)智慧城市的建設(shè)。第三，智慧照明管理中，工作人員需要探討各個(gè)路段、各個(gè)路燈的使用要點(diǎn)，側(cè)重在關(guān)鍵位置設(shè)立智慧照明系統(tǒng)，完成照明管理、節(jié)能減排方面的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，也能在精準(zhǔn)化、合理化、科學(xué)化的控制過(guò)程中對(duì)感應(yīng)燈組、開(kāi)關(guān)燈組的使用進(jìn)行分析，提高照明設(shè)備的基礎(chǔ)性能。第四，智慧環(huán)境監(jiān)測(cè)管理中，工作人員需要利用自動(dòng)化技術(shù)搭建起一個(gè)微觀的自動(dòng)氣象站，通過(guò)在遠(yuǎn)程分析、遠(yuǎn)程管理過(guò)程中與微型氣象站進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，保證溫濕度、光照、PM1.0、PM2.5、PM10等參數(shù)的檢測(cè)更為科學(xué)。通過(guò)不斷革新監(jiān)測(cè)體系，落實(shí)自動(dòng)降塵、自動(dòng)降溫的技術(shù)模式，側(cè)重保證作業(yè)區(qū)域的空氣濕度，為居民提供一個(gè)舒適的生活空間[4]。第五，智慧安防管理過(guò)程中，工作人員需要將自動(dòng)化技術(shù)與熱成像監(jiān)控器進(jìn)行連接，通過(guò)確定一鍵報(bào)警系統(tǒng)，在現(xiàn)場(chǎng)管理過(guò)程中進(jìn)行智慧聯(lián)動(dòng)分析，并在關(guān)鍵區(qū)域進(jìn)行自動(dòng)巡查、緊急管理、應(yīng)急控制、秩序維護(hù)、用戶信息調(diào)查、項(xiàng)目監(jiān)管、自然災(zāi)害預(yù)測(cè)等工作。第六，智慧井蓋應(yīng)用中，工作人員需要利用數(shù)據(jù)庫(kù)、NB-IoT物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)建立起智慧井蓋的使用方案，通過(guò)對(duì)作業(yè)區(qū)域的給排水情況、管道使用情況進(jìn)行評(píng)估，再根據(jù)智慧路燈的使用要點(diǎn)進(jìn)行視頻監(jiān)控，保證井蓋、垃圾桶的使用始終在智能端口中呈現(xiàn)，有利于加強(qiáng)對(duì)智能化井蓋的管理。如果井蓋需要進(jìn)行移動(dòng)時(shí)，工作人員需要做好數(shù)據(jù)備份、數(shù)據(jù)管理工作，消除數(shù)據(jù)丟失問(wèn)題所帶來(lái)的安全隱患。如果垃圾桶出現(xiàn)自燃、溢滿等情況時(shí)，相關(guān)路段的攝像裝置可以進(jìn)行自動(dòng)化對(duì)焦，并在重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行信息同步，完成報(bào)警管理工作。第七，智慧燈桿也能及時(shí)上傳各個(gè)路段的基礎(chǔ)信息，通過(guò)在遠(yuǎn)程端口中進(jìn)行數(shù)據(jù)管理，綜合交通指示牌、交通信號(hào)燈、電子警察方面的信息，完成城市內(nèi)的基礎(chǔ)照明、信號(hào)管理、標(biāo)志分析、路況分析等工作，消除路段管理絮亂、點(diǎn)位分散、管理雜亂的問(wèn)題，也能實(shí)現(xiàn)“多桿合一”的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，提高路面本身的清潔度。四、結(jié)束語(yǔ)綜上所述，為了進(jìn)一步提高智慧照明系統(tǒng)在智慧城市中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，技術(shù)人員、各企業(yè)之間需要建立生態(tài)圈，技術(shù)資源接入端口開(kāi)放與融合才能做大做強(qiáng)。智慧照明系統(tǒng)的使用、操作、協(xié)調(diào)管理標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)估