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智慧照明無處不在!城市的發展離不了它

提供者:   來源:   時間:2018-06-01  

隨著智慧城市概念的興起,各大企業圍繞智慧城市相關的領域進行了布局。路燈作為城市中隨處可見的基礎設施,其重要性不言而喻。那么,未來智慧照明會給路燈帶來哪些變化?給智慧城市的建設又意味著什么?在本文中,德國電信股份公司(德語:DeutscheTelekomAG)機器對機器能力中心副總裁JüRGENHASE表示,智慧路燈將會成為市政網絡的基礎,在停車控制、垃圾管理和交通流量方面提供服務。


下一代街道照明將聯網。世界各地的城市已經在試驗可以遠程控制的智能照明系統了。不僅可以降低電力成本,而且可以實現需求驅動的照明,減少二氧化碳的排放。目前的設計甚至更進一步:專家將“聯網燈”看作是智慧城市多功能通信網絡的“節點”。


現在,街燈的主要用途是照明。但是,未來路燈將會發揮更多的功能。比如,垃圾箱滿時,路燈會通知垃圾收集服務中心,或者記錄交通量的變化,并將這些數據輸入智能交通系統(ITS)。街道照明將不再是孤立的領域,而是網絡化城市基礎設施的一部分。

這種愿景是基于物聯網(IoT)和智慧城市概念的興起。每一個可以想象的物體和位置都可以聯網:汽車、集裝箱、路燈和停車場,甚至手表、眼鏡和筆。它們可以測量環境中的各種參數,也可以將日常的工作數字化。這種變化的核心是機器對機器(M2M)通信、聯網設備之間或與控制中心之間的數據自動交換。


智慧城市解決方案被認為是降低能源和維護成本、符合氣候保護的法規要求及為市民提供更好服務的關鍵。智能路燈在這方面起著核心作用。事實上,在許多城市,路燈問題約占市民投訴的20%,智能系統可以使維修過程自動化。加上LED,可編程照明管理系統可將城市電力成本降低70%。


不只是人造光


機器對機器(M2M)通信是什么呢?這邊舉例一下。比如在工業領域,M2M用于機器和設備的遠程維護。技術人員可以在遠處看到磨損零件的狀況。只要發生錯誤或系統檢測到預先設定的模式,就會自動向員工發出警報。這樣提高了生產、維護和資源使用的透明度。智能照明系統提供了類似的益處。為了識別有缺陷的燈具,就不需要再依賴夜間巡邏或市民投訴,系統就可以在中心顯示聯網照明的狀態。


當我們身邊的東西都是智能話時,它們的功能就更多了。例如,在波士頓的公園里,就有智能化的長椅,市民可以給智能手機和平板電腦充電。同時,這些公園的長椅還測量環境要素,如空氣質量和噪音水平。因此,這些長椅的功能就不僅僅是提供座位。它們變成了“充電站”和“測量儀”。同樣地,聯網路燈不僅僅是用于照明的電器,它們成了多功能網絡中的節點。


智能照明的基本架構


為了充當多功能網絡,智能照明解決方案必須滿足什么要求?其基本結構必須符合當前多樣化的市場解決方案。首先,技術人員需要先安裝配備有電子設備的燈具,電子設備要么在路燈外部的小盒子中,要么在燈具中?;蛘?,燈制造商要直接整合硬件。當然,一些舊款的型號燈可能需要更新到更高效的LED。一旦升級,這些燈就可以集成到一個短距離的網絡中。


除了燈具中的硬件之外,移動通信網關還用于遠距離交換數據。這些可以連接到路燈或安放在配電網中。通常情況下,它們是固定的,這樣每個網關可達到最大數量的節點。從節點接收信息并將其轉發到云中的服務器基礎設施或本地服務器。同樣,網關發送控制指令回到節點,并指示開關或調光。


智慧城市的“神經通路”


節點和網關的組合產生了雙層網絡。節點窄帶網絡用于傳感器應用,例如智能計量。網關寬帶網絡適用于數據密集型應用,如使用攝像機進行流量監控。網狀網絡形成網絡拓撲。每個節點由此與一個或多個其他節點連接。通常,網狀網絡可自我修復,因此具有很高的可靠性。每當一個節點發生故障,網絡就會自動通過其他節點轉發數據。


在數據傳輸方面,IP標準將是基礎。物體和位置都有IP地址,因此可以清楚地識別。IPv6互聯網協議被認為是物聯網和智慧城市的重要前提。與之前的協議IPv4相比,它將地址空間從232擴展到2128個唯一地址,從而確保網絡城市有足夠的地址空間。IPv6低功耗無線個人區域網絡協議(6LoWPAN)也特別有前景。作為一項節能的短程無線電技術,6LoWPAN尤其適用于傳感器網絡。

操作系統


除了數據傳輸標準之外,可互操作的管理系統軟件也至關重要。大多數智能照明解決方案提供了基于Web的入口,通過這些入口可以對相關燈進行編程和管理,比如設定燈開啟和關閉的周期。一旦與亮度和運動傳感器相結合,可以設定更復雜的情景模式,比如天越暗燈越亮;在人少的地區,只有當運動傳感器檢測到有人經過時,才會開燈。


為了支持更多的智慧城市應用,城市照明管理軟件一定不能封閉,應該可以通過第三方應用程序進行擴展。理想情況下,城市應該實施一種不僅限于應用的管理入口,可以為政府機構、公民和私營部門提供對接點。


需要各方合作


除了資金外,智慧城市解決方案需要突破的障礙就是理順各種關系。需要不同行業的合作,具有不同的能力,尤其是智能照明系統。除了傳統的燈具和燈泡制造商之外,硬件制造商、軟件供應商和連接服務提供商也都參與其中。但是,與每個參與者談判各自的合同對于客戶而言可能是非常困難的-尤其是必須確保所使用的組件能兼容。


為了加速這一進程,德國電信等國際移動運營商將進入這個市場。這個基礎是一個廣泛的合作伙伴網絡,涵蓋了網絡生態系統的所有領域。例如,古老的路燈就是挑戰。為了升級這些路燈,需要特定的組件以及有專業知識。合作伙伴網絡包括專業修復歷史街燈以及相關工藝的小公司。合作是聯網城市的關鍵,智能路燈是一個很有前途的起點。

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